인쇄 회로 기판이란 무엇이며 왜 중요한가요?
올바른 PCB를 선택하는 방법: FR4와 Rigid-Flex
심층 분석: FR4 PCB 매개변수 및 애플리케이션
심층 분석: Rigid Flex PCB 매개변수 및 애플리케이션
인쇄 회로 기판(PCB)에 대한 일반적인 질문
왜 우리(Fanyway)를 선택하고 우리에게 연락하세요
인쇄회로기판(PCB)소비자 기기부터 산업용 제어 시스템에 이르기까지 거의 모든 전자 장치의 중추입니다. 보드는 전자 부품 간의 기계적 지원과 전기적 상호 연결을 제공합니다. 오늘날의 전자 중심 세계에서 PCB의 설계, 재료 및 제조 품질은 성능, 신뢰성 및 비용에 매우 중요합니다.
이는 구성 요소를 상호 연결하는 컴팩트하고 반복 가능하며 안정적인 방법을 제공합니다.
신호 무결성, 전력 분배 및 열 관리를 보장합니다.
소형화, 5G, AI, IoT와 같은 추세로 인해 고급 PCB(예: HDI, Rigid-Flex)가 혁신의 중심이 되고 있습니다.
글로벌 PCB 시장은 높은 수요를 반영하여 2032년까지 1,175억 3천만 달러에 이를 것으로 예상됩니다.
PCB를 선택할 때 일반적으로 다음 중 하나를 결정하게 됩니다.FR4(강성)그리고Rigid-Flex(강성 + 유연성의 하이브리드). 선택은 제품의 기계적, 전기적, 설계 제약 사항에 따라 달라집니다. 다음은 결정에 도움이 되는 "어떻게/왜/무엇" 질문을 안내합니다.
| 고려 사항 | 핵심 질문 | 일반적인 지침 |
|---|---|---|
| 기계적 응력 및 굽힘 | 보드는 수명 주기 동안 얼마나 많은 굴곡이나 굽힘을 경험하게 됩니까? | 자주 구부리거나 접어야 하는 경우 Rigid-Flex를 사용하십시오. 보드가 평평하게 유지되는 경우 FR4입니다. |
| 공간 및 무게 제약 | 무게나 소형화가 중요한 이유는 무엇입니까? | Rigid-Flex는 커넥터 및 보드 간 배선의 필요성을 줄여 공간과 무게를 절약할 수 있습니다. |
| 비용 및 수율 | 예산과 예상 규모는 얼마입니까? | FR4는 대량 생산 시 더 간단하고 비용 효율적입니다. Rigid-Flex는 프로세스 복잡성과 비용이 더 높습니다. |
| 신호 무결성 및 레이어 수 | 트레이스는 몇 개의 레이어/얼마나 밀도입니까? | 둘 다 높은 레이어 수를 지원할 수 있지만 Rigid-Flex는 제한된 공간에서 라우팅하는 데 도움이 될 수 있습니다. |
| 열, 진동, 신뢰성 | 내구성과 신뢰성을 우선시하는 이유는 무엇입니까? | Rigid-Flex는 충격과 진동에서 더 나은 성능을 발휘하는 경우가 많지만 신중하게 설계해야 합니다. |
이제 두 가지 변형을 자세히 살펴보겠습니다.
FR4는 단단한 PCB에 가장 일반적으로 사용되는 기판입니다. "FR"은 다음을 의미합니다.난연제, "4"는 재료의 등급이다. 이는 에폭시 수지 바인더가 포함된 직조 유리 섬유 천으로 구성됩니다.
아래는 대표적인 표이다.FR4 PCB매개변수(이 수치는 공급업체 및 Tg 등급에 따라 다를 수 있음):
| 매개변수 | 일반적인 값/범위 | 참고 사항 / 중요성 |
|---|---|---|
| 유전상수(Dk) | 3.8~4.8(1MHz 기준) | 임피던스 제어 및 신호 지연에 영향을 줍니다. |
| 소산계수(Df) | ~0.009(1MHz에서) | 손실 탄젠트: 고주파수에서의 신호 손실. |
| 전기적 강도 | 800~1,800V/mil | 유전체 파괴 강도. |
| Tg(유리전이온도) | 130°C, 140°C, 150°C, 170°C | Tg가 높을수록 열 신뢰성이 향상됩니다. |
| 보드 두께 | 0.4mm~3.2mm(공통) | 기계적/맞춤 제약 조건에 따라 다릅니다. |
| 구리 두께 | 1온스(약 35μm), 2온스, 3온스, 4온스 | 더 높은 전류 경로를 위한 더 무거운 구리. |
| 최소 추적/간격 | ~4mil(0.1mm) 이상 | 제조능력에 따라 다릅니다. |
| 표면 마무리 | ENIG, HASL, OSP, Immersion Ag 등 | 납땜성, 신뢰성에 영향을 미칩니다. |
가전제품(스마트폰, 웨어러블 기기, 가전제품)
산업용 제어 보드, AD 보드, 전원 공급 장치
보드를 접거나 구부릴 필요 없이 평평한 상태로 유지되는 경우
균열이나 박리 위험 없이 구부리거나 구부릴 수 없음(단단한 유리+에폭시 구조로 인해)
유연한 상호 연결이 필요한 소형 다중 세그먼트 전자 장치의 경우 Rigid-Flex가 선호될 수 있습니다.
리지드 플렉스 PCB견고한 회로 섹션(일반적으로 FR4)과 유연한 회로 섹션(폴리이미드, 폴리에스터 등)을 하나의 통합 보드에 결합합니다. 구성 요소 장착을 위한 견고한 지지력을 유지하면서 구부리기, 접기 및 3D 구조를 가능하게 합니다.
설계에서는 플렉스 존(굽힘 반경, 레이어 스태킹, 구리 전환)을 신중하게 관리해야 합니다.
단단한 층과 유연한 층은 제어된 접착 및 접착 처리를 통해 적층됩니다.
일반적인 플렉스 소재: 폴리이미드 필름, 커버레이 필름, 접착층
레이어당 접는 각도는 제한되어 있습니다(예: 폴리이미드는 레이어당 ~0.5~2°인 경우가 많습니다).
업계 참고 자료에서:
| 목 | 매개변수/능력 | 메모 |
|---|---|---|
| 리지드 + 플렉스 보드 두께 | 0.25mm ~ 6.0mm(결합) | 레이어 조합 및 구조에 따라 다름 |
| 레이어 | 일부 디자인에서는 최대 32개 레이어 | 다층 리지드 + 플렉스 결합 |
| 최소 추적/간격 | 0.075mm / 0.075mm(≒ 3밀) | 고밀도 플렉스 영역 |
| 최소 구멍 크기/패드 크기 | 0.10mm / 0.35mm | 마이크로비아, 스루홀 등에 사용됩니다. |
| 최대 구리 두께 | 4온스(단단한 부분) | 강체 단면 대전류용 |
| 플렉스 구리(플렉스 부분) | 0.5 – 2온스 | 플렉스 영역의 라이터 구리 |
| 표면 마감 옵션 | ENIG, 침지 Ag, OSP, HASL 등 | 단단한 부분과 유연한 부분 모두에 적합 |
| 접착 및 라미네이션 | 특수접착제(플라즈마, 브라운옥사이드) | 플렉스-리지드 본딩을 보장하기 위해 |
높은 진동, 충격, 제한된 공간(예: 항공우주, 의료 기기)에 탁월
커넥터 및 보드 간 배선 감소/제거
견고한 기능과 유연한 기능을 하나의 부품에 통합하여 조립을 단순화합니다.
3D 회로 접기 또는 다중 평면 구조 가능
제조 복잡성 증가, 수율 위험 증가
특히 플렉스 존(굽힘 반경, 응력 완화)에서는 사려 깊은 설계가 필요합니다.
보드당 비용은 더 높지만 커넥터, 케이블, 조립 단계가 줄어들어 시스템 비용이 줄어들 수 있습니다.
Q1: 내 애플리케이션에 맞게 PCB의 두께는 얼마나 되어야 합니까?
A1: PCB 두께는 기계적, 열적, 공간적 제약에 따라 달라집니다. 일반적인 견고한 FR4 보드의 범위는 0.4mm ~ 3.2mm입니다. Rigid-Flex 설계에서 결합된 두께는 0.25mm에서 6.0mm 사이인 경우가 많습니다. 보드가 얇을수록 유연성은 높아지지만 기계적 안정성은 감소합니다.
Q2: 별도의 리지드 및 플렉스 보드 대신 리지드 플렉스를 선택하는 이유는 무엇입니까?
A2: Rigid-flex는 커넥터, 배선 및 조립 단계를 줄입니다. 진동에 대한 신뢰성을 높이고 컴팩트한 3D 폴딩이 가능합니다. 견고한 장착 영역과 유연한 섹션을 하나의 보드에 통합합니다.
Q3: FR4의 어떤 전기적 특성이 신호 무결성에 가장 큰 영향을 미치나요?
A3: 유전 상수(Dk)는 임피던스와 전파 속도에 영향을 미칩니다. 소산 인자(Df)는 특히 고주파수에서 신호 손실에 영향을 미칩니다. 구리 두께와 트레이스 기하학적 구조도 중요한 역할을 합니다.
~에패니웨이, 우리는 엄격한 응용 분야에 맞춘 고성능 인쇄 회로 기판 솔루션을 설계하고 제조하는 것을 전문으로 합니다. 표준 FR4 견고한 PCB가 필요하든 복잡한 Rigid-Flex 보드가 필요하든 당사 엔지니어링 팀은 레이아웃, 스택업, 재료 선택 및 제조 전략을 최적화하기 위해 수십 년의 전문 지식을 적용합니다.
우리는 IPC 지침을 준수하는 엄격한 품질 및 신뢰성 표준을 준수하고 HDI, 마이크로비아 및 제어된 임피던스와 같은 고급 프로세스를 지원합니다. 우리의 경쟁 우위는 귀하의 제품 요구 사항에 맞는 비용, 수율 및 고급 기능의 균형을 맞추는 데 있습니다.
다음 디자인에 FR4를 사용할지 Rigid-Flex를 사용할지 고민 중이거나 프로토타입을 제작하거나 생산 규모를 확장해야 하는 경우 Fanyway가 도와드릴 준비가 되어 있습니다.문의하기오늘 귀하의 프로젝트 요구 사항에 대해 논의하고 견적을 받으십시오.
