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인쇄회로기판(PCB)이란 무엇입니까? | TechTarget의 정의

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인쇄회로기판(PCB)이란 무엇입니까?

인쇄 회로 기판(PCB)은 전자 부품과 그 연결을 통일된 형태로 조립하는 구조입니다. 회로 전기를 허용하는 current 구성 요소 사이를 통과합니다. PCB 베이스보드는 일반적으로 단단한 비전도성 재료로 만들어지지만, 유연한 베이스나 단단한 재료와 유연한 재료로 구성된 베이스 위에 제작할 수도 있습니다. 다음과 같은 전자 부품 다이오드, 인덕터트랜지스터 회로 기판에 부착하고 트레이스(전기 도관)가 구성 요소를 연결합니다.

인쇄 회로 기판은 모든 유형과 크기의 전자 장치를 지원합니다. 예를 들어, 다음과 같은 많은 소비자 제품에는 PCB가 포함되어 있습니다. 노트북, 정제, 스마트폰smartwatches뿐만 아니라 가전제품, 엔터테인먼트 시스템 및 IoT 장치. PCB는 또한 통신 및 내비게이션 시스템을 구동하며 산업 및 의료 장비, 자동차, 항공기 및 해상 선박.

PCI Express slots on a motherboard
인쇄 회로 기판은 전자 부품을 조립하고 다양한 유형의 전자 장치를 지원하기 위한 연결을 위한 베이스보드입니다.

인쇄 회로 기판 레이어

PCB는 단일층, 이중층 또는 다층일 수 있습니다. 단층 PCB는 일반적으로 가전제품과 같은 간단한 전자 장치에 사용되는 반면, 다층 PCB는 보다 복잡한 전자 장치에 사용되는 경향이 있습니다. 하드웨어컴퓨터 그래픽 카드와 같은 마더 보드. 이중층 PCB는 단일층 PCB보다 밀도가 더 높으며 자동차 대시보드나 LED 조명과 같은 전자 장치에 사용됩니다.

Computer graphics card example of a printed circuit board
컴퓨터 그래픽 카드는 인쇄 회로 기판의 한 예입니다.

PCB의 레이어 수는 일반적으로 PCB의 수에 따라 결정됩니다. 전도성 레이어. 그러나 PCB에는 전도성 재료와 절연 재료의 교번 패턴으로 함께 적층되는 다른 유형의 레이어도 포함됩니다. 오늘날의 PCB에는 항상 다음과 같은 네 가지 유형의 레이어가 포함되어 있습니다.

  • 기질. 이것이 기본 또는 핵심 레이어입니다. 일반적으로 유리섬유/에폭시 복합재인 FR-4와 같은 견고한 단열재입니다. 경우에 따라 기판은 공간 요구 사항에 맞게 접거나 구부릴 수 있는 유연한 재료(일반적으로 플라스틱)입니다. 유연한 기판은 더 높은 온도와 기타 가혹한 조건도 견딜 수 있습니다. 일부 PCB는 견고한 기판 재료와 유연한 기판 재료를 조합하여 사용합니다.
  • 전도성. 이 층은 일반적으로 얇은 구리판으로 만들어집니다. 단면(또는 단일 레이어) PCB에는 기판에 적층된 하나의 전도성 레이어가 있습니다. 양면(또는 이중 레이어) PCB에는 기판의 각 측면에 하나씩 두 개의 전도성 레이어가 있습니다. 다층 PCB는 기판과 전도성 층을 번갈아 사용합니다.
  • 솔더 마스크. 전도성 층은 PCB에 녹색을 부여하는 비전도성 물질인 솔더 마스크로 덮여 있지만 다른 색상도 사용할 수 있습니다. 솔더 마스크는 전도성 재료에 에칭된 기본 트레이스에 대한 절연체 역할을 합니다. 솔더 마스크는 단면 PCB의 바닥에도 적용됩니다.
  • 실크 스크린. 이 레이어는 다른 모든 레이어가 추가된 후 PCB에 적용되는 라벨입니다. 라벨링에는 숫자, 문자, 기호 또는 각 연결 지점의 다양한 기능을 나타내는 기타 정보가 포함될 수 있습니다. 라벨은 일반적으로 흰색이지만 다른 색상을 사용할 수도 있습니다.

PCB는 이 네 가지 유형의 레이어가 혼합되어 구성됩니다. 혼합 및 구성은 PCB의 목적에 따라 다릅니다. 단일 레이어 PCB에는 이러한 4개의 레이어가 각각 하나씩 포함되어 있습니다. 이중 레이어 PCB에는 하나의 기판이 포함되지만 다른 유형의 레이어는 각각 두 개씩 포함됩니다. 다층 PCB에는 전도성 층과 비전도성 층이 혼합되어 있지만 정확한 구성은 다를 수 있습니다. 어떤 경우에는 다층 PCB가 프리프레그를 레이어로 사용할 수도 있습니다. 프리프레그는 유전 물질 이는 두 개의 코어 레이어 사이 또는 코어와 도체 레이어 사이에 끼어 있습니다.

DIMM (dual in-line memory module) on a printed circuit board
DIMM 모듈에는 컴퓨터 마더보드에 연결되는 작은 인쇄 회로 기판에 여러 개의 RAM 칩이 포함되어 있습니다.

인쇄 회로 기판 구성 요소

PCB 구성 요소는 두 가지 방법 중 하나를 사용하여 보드에 연결합니다: 스루홀 또는 표면 실장. 스루홀 구성요소에는 보드의 구멍에 꽂는 연결 와이어(리드)가 있습니다. 리드는 보드의 반대쪽에 납땜되어 있습니다. 표면 실장 구성 요소는 보드의 같은 면에 직접 납땜됩니다. 오늘날의 PCB는 조립하기가 더 어렵지만 더 적은 공간을 필요로 하고 더 효율적이기 때문에 표면 실장 부품을 선호하는 경향이 있습니다.

PCB 구성 요소는 구성 요소 간의 통신을 용이하게 하는 트레이스를 통해 서로 연결됩니다. 트레이스는 트레이스에 필요한 것을 제외하고 전도성 레이어에서 모든 구리를 제거하는 에칭이라는 프로세스를 통해 전도성 레이어에서 생성됩니다.

[포함 된 콘텐츠]

PCB에는 보드의 목적에 따라 다양한 구성 요소가 포함될 수 있습니다. 보다 일반적인 유형의 구성요소 중 일부는 다음과 같습니다.

  • 배터리. 제공 전압 많은 PCB가 외부 소스로부터 전원을 공급 받지만 PCB 회로에 연결됩니다.
  • 콘덴서. 전하를 보유했다가 PCB 회로에서 필요할 때 방출합니다.
  • 다이오드. 전류가 한 방향으로만 흐르도록 하여 잘못된 방향으로 흐르는 것을 방지합니다.
  • 인덕터. 자기장의 형태로 에너지를 저장하여 PCB를 통해 흐르는 전류의 변동을 제어하는 ​​데 도움이 됩니다.
  • 저항기. 전류 흐름에 대한 저항을 생성하여 PCB 회로의 전류 흐름을 제한하거나 조절합니다.
  • 감지기. 진동, 동작, 가속도, 적외선 등 물리적 환경의 입력을 감지하고 해당 신호를 생성하여 해당 입력에 응답합니다.
  • 스위치. PCB 회로를 통과하는 전류를 켜거나 끕니다.
  • 트랜지스터. PCB 회로를 통과하는 전자 신호를 증폭하거나 전환합니다.

오늘날의 PCB 중 다수는 다음을 준수합니다. 고밀도 상호 연결(HDI) 기존 PCB보다 배선 밀도가 높은 디자인입니다. HDI 회로 기판은 더 적은 공간을 필요로 하며 더 많은 구성 요소를 수용할 수 있습니다. 또한 이 설계를 통해 무게가 덜 나가고 재료가 덜 필요한 보다 컴팩트한 PCB를 만들 수 있습니다. HDI 디자인은 스마트폰, 가전제품, 의료용 임플란트 등 공간이 중요한 요소인 사용 사례에 매우 적합합니다.

자세히 알아보기 주요 유형의 서버 하드웨어와 그 장단점 그리고 탐험 CPU, GPU, DPU의 차이점.

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