고정형 PCB

경성 회로 기판 fR-4 에폭시 수지 유리 천 기판, 페놀 수지 종이 기판 또는 세라믹 기판과 같은 경질 절연 기판을 핵심으로 사용하여 제작된 인쇄회로기판입니다. 형태가 고정되어 있고 경도가 높으며 휘거나 접을 수 없습니다. 현재 가장 널리 사용되는 PCB 유형입니다. 물리적 특성이 안정적이며 상온에서 유연성이 없어 부품에 견고한 지지대를 제공할 수 있습니다. 주류 기판은 FR-4이며, 이는 성숙한 공정과 통제 가능한 비용. 고급 응용 분야에서는 고열전도성 및 고주파 요구 조건을 충족하기 위해 세라믹 또는 폴리이미드로 개질된 강성 기판이 사용된다. 구조는 단면 기판, 양면 기판 및 다층 기판을 포함하며 메탈화 홀(비아)을 통해 층간 연결이 가능하다. 복잡한 회로 설계와 호환되며 표준화된 제조 공정을 갖추고 있어 일반적인 조립 기술을 지원하며 수율이 높다.

강성 인쇄회로기판의 유형은 구조적 층 수, 기판 소재, 응용 특성 등의 치수에 따라 분류할 수 있다. 핵심 분류는 다음과 같다:

구조적 층 수에 따른 분류

· 단면 기판

한쪽 면에는 전도성 구리 포일 회로만 있고, 반대쪽은 기판 소재로 되어 있습니다. 구조가 간단하고 비용이 가장 낮으며, 단순한 회로를 가진 저전력 장치(예: 리모컨, 장난감 회로 기판, 전원 어댑터)에 적합합니다.

· 양면 PCB

양면에 구리 포일 회로가 있으며, 금속화된 비아(via)를 통해 층간 연결이 이루어집니다. 단면 기판보다 회로 복잡도는 높지만 비용은 중간 수준입니다. 소비자 전자제품 (휴대폰 무선 충전 패드), 산업용 제어 센서 등 다양한 분야에 널리 사용됩니다.

· 다층 기판

3개 이상의 도전성 층을 포함하며(일반적으로 4, 6, 8층이며 고급 모델에서는 최대 40층까지 있음) 절연 기판으로 각 층이 결합됩니다. 비아 홀은 스루홀(thru-hole), 블라인드 홀(blind hole), 매립 홀(buried hole)로 나뉘며, 고밀도 배선이 가능하여 복잡한 회로(컴퓨터 마더보드, 자동차 ECU, 의료기기 메인 제어 보드 등)에 적합합니다.

기판의 소재별 분류

· FR-4 PCB

기판 소재는 유리섬유 에폭시 수지(FR-4)로, 뛰어난 절연성, 내열성 및 기계적 강도를 갖추고 있으며 비용 조절이 가능합니다. 경질 PCB 시장의 90% 이상을 차지하며, 소비자 가전, 산업 제어 및 자동차 등 주류 응용 분야에 적합합니다. 분야인 소비자 가전, 산업 제어 및 자동차 등에 적합합니다.

· 페놀 수지 종이 PCB (FR-1/FR-2)

기판 소재는 페놀 수지와 종이 섬유로 구성되어 있으며, 저렴한 비용이 장점이지만 내열성과 기계적 강도가 낮아 저가형 장비(구형 라디오, 간단한 가전제품 제어기판)에만 사용됩니다.

· 세라믹 PCB

기판 소재는 산화알루미늄 및 질화알루미늄 세라믹으로, 뛰어난 열전도성, 높은 절연성 및 내고온성을 갖추고 있습니다. 고출력 및 고주파 응용 분야(예: 신에너지 자동차 충전기 및 항공우주 장비)에 적합합니다. 에너지 자동차 충전기 및 항공우주 장비).

· 금속 기반 PCB (알루미늄 기반/구리 기반)

기판은 금속 판(알루미늄/구리) + 절연층 + 구리 호일로 구성되어 있으며, 그 열분산 성능은 일반 FR-4를 훨씬 상회하며, '열분산 PCB'로도 알려져 있습니다. LED 조명, 전력 증폭기 및 산업용 제어 인버터에 사용됩니다.

구리 두께/성능 특성에 따라 분류

· 표준 구리 두께 PCB

구리 호일 두께는 ≤1oz(35μm)이며, 기존 소형 전류 회로(소비자 전자기기, 저전력 모듈)에 적합합니다.

· 두꺼운 구리(중량 구리) PCB

구리 호일 두께는 ≥2oz(70μm)로, 높은 전류 용량과 우수한 열분산 성능을 갖추고 있어 고출력 장비(파워 모듈, 신에너지 자동차 전자 제어 시스템)에 사용됩니다.

· 고주파 PCB

기판 소재는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 및 로저스(Rogers) 소재로, 유전율이 안정적이고 신호 손실이 낮아 5G 통신, 레이더 및 무선 주파수 장비에 적합합니다.

표면 처리 공정에 따라 분류

· 주석 도포 PCB

표면이 주석 층으로 덮여 있어 납땜성이 우수하고 비용이 낮아 일반 장비에 적합합니다.

· 금도금 PCB

표면이 니켈-금 층으로 되어 있어 산화에 강하고 접촉 저항이 낮으며, 고정밀 커넥터 및 키 보드(예: 스마트폰 메인보드 및 의료기기)에 적합합니다.

· OSP PCB

표면에 유기 보호막을 코팅하여 친환경적이며 비용이 적당하고, 소비자 전자제품의 SMT 표면 실장 기술에 널리 사용됩니다.

유연성 PCB와의 주요 차이점

강성이 높고 형태가 안정적이며 기계적 강도가 높고 기술이 성숙한 강성 회로 기판은 회로 안정성과 설치 고정성이 요구되는 다양한 장치에서 널리 사용됩니다.

소비자 전자기기 분야에서

컴퓨터 메인보드/그래픽 카드, 휴대폰 메인보드, TV 전원 보드, 라우터/셋톱박스 회로 기판, 세탁기/냉장고 제어 보드 등에 사용됩니다. FR-4 기판의 낮은 비용과 성숙한 공정에 의존하여 중소 전력 회로에 적합하며 소비자용 제품의 안정성 요구 사항을 충족합니다.

산업용 제어 분야:

PLC 모듈, 산업용 제어 컴퓨터 메인보드, 인버터 회로 기판, 서보 드라이브 제어 보드 및 센서 신호 보드에 적용됩니다. 진동 방지 및 우수한 내열성 특성을 갖추고 있어 다층 설계는 복잡한 회로 통합을 구현할 수 있으며 혹독한 산업용 작업 환경에 적합합니다.

자동차 전자 분야에서

엔진 제어 장치(ECU), 차량용 중앙 제어 보드, 충전기 메인보드, 배터리 관리 시스템(BMS) 제어 보드 및 차량 램프 드라이버 보드와 호환됩니다. 높은 신뢰성(고온 및 저온, 충격에 강함)을 특징으로 하며, 두꺼운 구리 타입은 대전류를 견딜 수 있어 차량 탑재 안전 기준을 충족합니다. 고온 및 저온, 충격에 강하고, 두꺼운 구리 타입은 대전류를 견딜 수 있어 차량 탑재 안전 기준을 충족합니다.

의료 기기 분야:

CT 장비/핵자기 공명 제어 보드, 모니터 회로 보드, 의료용 전원 모듈 및 혈당 측정기 메인보드에 사용됩니다. 우수한 절연성과 안정적인 신호 전송이 가능하여 의료 산업의 엄격한 안전성 및 신뢰성 요구 사항을 충족합니다.

항공우주 분야

세라믹 또는 고주파 기판으로 제작된 고급 강성 PCB는 위성 장비 메인보드, 항공 레이더 제어 보드, 로켓 전력 분배 보드 및 무인 항공기 비행 제어 보드에 적용됩니다. 이러한 PCB는 고온과 저온, 방사선과 같은 극한 환경을 견딜 수 있으며 뛰어난 기계적 강도를 갖추고 있습니다.

신에너지 장비 분야

두꺼운 구리 강성 PCB 보드는 태양광 인버터 회로 보드, 에너지 저장 배터리 제어 보드 및 풍력 변환기 메인 보드에 사용됩니다. 이들은 높은 전류 용량과 우수한 열 분산 성능을 가지며 고출력 전력 전송 및 변환 요구 조건에 적합합니다.

통신 장비 분야:

PTFE 또는 로저스(Rogers) 기판으로 만든 고주파 강성 PCB는 5G 기지국 RF 보드, 스위치 메인보드 및 광모듈 회로 보드에 적용됩니다. 이들은 낮은 신호 손실 특성을 가지며 고속 데이터 전송을 지원합니다.