유연성 PCB 제조 공정

플렉서블 PCB, 플렉스 회로 기판

키워드: 플렉서블 PCB, 플렉스 회로 기판

플렉서블 PCB 기술의 발전은 현대 전자 기기의 능력을 엄청나게 진보시켰습니다. 수많은 정교하고 민감한 첨단 기기들이 그 설계의 핵심에 이를 가지고 있습니다. 여러분의 휴대전화, 카메라, 컴퓨터, 계산기를 포함한 수많은 전자 기기들이 이 기술을 활용합니다.

플렉서블 PCB 설명

이는 기판 재료로 폴리이미드를 사용하여 제작됩니다. 이 물질은 자연적으로 그리고 인공적으로 발견될 수 있으며, 자동차 및 의류 산업을 포함한 다양한 분야에서 사용됩니다. 일반적인 경성 인쇄 회로 기판과 비교할 때, 플렉서블 회로의 작은 크기와 높은 전기 연결 밀도는 우리에게 상당한 무게, 공간 및 비용 절감 이점을 제공합니다. 적절한 적용 분야에서 사용될 때, 이 기술은 전기 연결의 총 비용을 최대 70%까지, 사용된 배선량을 최대 75%까지 절약할 수 있습니다.

그 유연한 구조, 작은 부피, 가벼운 무게와 같은 뛰어난 장점들 덕분에, 플렉서블 PCB는 전자 제품 개발의 소형화 추세와 부합하며 성장하고 광범위한 용도를 얻고 있습니다. 강력한 유연성, 비틀림, 접힘 외에도, 플렉서블 PCB는 정적 유연성도 결합할 수 있습니다. 플렉서블 PCB는 3차원으로 확장함으로써 기계적 및 회로 설계의 유연성 수준을 높입니다. 게다가, 더 적은 연결점으로 X, Y, Z 표면을 따라가게 함으로써, 기계 작업과 조립 실수를 줄일 수 있으며, 전자 기기가 사용하는 전체 시스템의 신뢰성과 안정성을 근본적으로 증가시킬 수 있습니다. 플렉서블 PCB는 컴퓨터, 통신 장비, 계측기, 의료 장비, 항공우주 및 군사 분야를 포함한 다양한 산업에서 널리 사용됩니다. 또한, 원격 부유 헤드, 중계기, 디지털 카메라, 휴대전화, 평판 디스플레이, 그리고 HDI 기판과 같은 플렉서블 PCB의 새로운 적용 분야들은 플렉서블 PCB의 성장을 크게 촉진하고 전체 PCB 시장에서의 점유율을 증가시켰습니다.

플렉서블 PCB의 설계

플렉서블 PCB는 구조적 유형에 따라 다음과 같은 그룹으로 나눌 수 있습니다:

단면 플렉서블 PCB는 쉽게 제작 가능하며 구조가 단순합니다.
양면 플렉서블 PCB는 단면 플렉서블 PCB보다 더 복잡한 구조를 가지며 제어하기가 더 어렵습니다.
다층 플렉서블 PCB는 2층 플렉서블 PCB보다 더 복잡한 구조를 가지며 일관된 품질로 제조하기가 더 어렵습니다.
단면 리지드-플렉스 PCB
양면 리지드-플렉스 PCB
다층 리지드-플렉스 PCB

플렉서블 PCB의 처음 세 종류 — 단면, 양면, 그리고 다층 리지드-플렉스 — 는 근본적으로 훨씬 더 복잡한 구조를 가지고 있기 때문에 제작하기가 더 어렵습니다.

플렉서블 PCB 재료

적응형 PCB의 발전에 따라 보호 기판 재료, 시멘트, 금속 전도체 층(구리 호일) 및 커버 층은 적응형 PCB를 구성하는 재료들입니다. 적응형 보호 필름은 운반체 역할을 하며 탁월한 기계적 및 전기적 성능을 가져야 하므로, 적응형 PCB의 핵심 구성 요소가 되어야 합니다. 폴리에스터와 폴리이미드 필름이 일반적인 재료이며, 후자가 더 자주 사용됩니다. 표준 재료 외에도 PEN 및 얇은 FR4와 같은 다양한 종류의 기판 재료들이 새로운 소재의 지속적인 연구 개발 덕분에 현재 사용 가능합니다. 이 글의 나머지 부분에서는 플렉스 회로 기판 제작과 관련된 단계들을 안내해 드리겠습니다.

플렉스 회로 기판 조립 공정 상세히

조립 공정은 체계적이고 계획적입니다. 세 가지 중요한 생산 공정을 살펴보겠습니다:

1단계: 플렉스 PCB 설계

초기 단계는 기본 재료의 보존이 주요 목표인 시점입니다. 폴리이미드는 플렉스 회로에 사용되는 기본 재료입니다. FR-4와 비교하여 이 재료는 더 비싸며, 정확하게 사용되어야 합니다. 적절한 폴리이미드 사용을 위한 정착 방법을 사용하여 회로들은 가능한 한 서로 가깝게 유지되어야 합니다. 다음 공정들은 프로토타입 PCB 제작에 사용됩니다:

루핑: 설계자의 최대 한도보다 약간의 여분 재료를 추가하는 것은 괜찮습니다. 이 여분 재료(때로는 서포트 루프라고 함) 덕분에 서비스 길이와 회로 조립이 가능해집니다.

채널 크기: 가장 큰 유연성을 제공하므로, 가능한 가장 얇은 구리를 선택해야 하며, 특히 회로를 동적 응용 분야에 사용할 경우 더욱 그렇습니다.

에칭: 이 공정은 제조 과정에서 발생했을 수 있는 모든 등방성 손실을 보상하기 위해 사용됩니다. 이 작업 중 발생하는 선폭 손실은 구리 호일 두께의 약 두 배 정도입니다. 선폭은 전도체, 다양한 구리 종류 및 에칭 커버 등 여러 요인에 영향을 받습니다.

라우팅: 와이어들은 단순히 라우팅될 수 있습니다. 구부러짐과 접힘에 정렬되도록 자신을 배치하기만 하면 됩니다. 응력을 낮추면 접힘과 구부러짐이 향상됩니다.

전기적 분배가 충분한 경우 교차 해칭된 접지 영역을 만드십시오. 회로 기판의 무게를 낮추면 회로의 유연성이 향상됩니다.

2단계: 플렉시블 인쇄 회로 기판(PCB) 조립 공정

이제 기판들에 집중해 보겠습니다. 먼저 도체 폭과 간격입니다. 폴리머 얇은 필름에 필요한 최소 도체 폭은 375 마이크로미터입니다. 명목상 두꺼운 폴리머 필름과 은 기반 폴리머 필름 모두 동시에 이상적인 수준의 회로 전류를 전달합니다. 설계와 용도에 따라 플렉시블 PCB의 구멍 직경은 달라질 수 있습니다.

구멍 크기: 제조자는 작은 구멍과 유연성에 매우 적합한 PCB 레이아웃을 설계할 수 있습니다. 현재 기술로는 25 마이크로미터 정도의 작은 구멍을 만드는 것이 가능해 보입니다.

필렛은 응력을 분산시키고 패드의 표면적을 복제할 수 있게 해주는 기술입니다. 플렉시블 회로의 모든 패드와 랜드 엔드 영역을 필렛 처리해야 합니다. 강력한 솔더 접합을 만들기 위해서는 도금 관통 구멍이 최선의 선택입니다. 버튼 도금: 이 경우 대체 도금 관통 구멍을 만들 수 있습니다. 제조자들은 비아와 관통 구멍을 설계하기 위해 구리를 사용합니다.