연성 인쇄 회로 기판은 굽힘을 허용하는 유연한 기판 재료와 몇 개의 구리 층을 가진 PCB입니다. 이러한 유연성은 효율적인 공간 사용과 충격/진동 저항과 같은 여러 이점을 제공하며, 이는 다양한 응용 분야에서 중요합니다.

일반적인 구성 재료, 제조 공정, 장점 등 이 PCB의 다양한 측면을 살펴보겠습니다!

연성 인쇄 회로 기판이란?

앞서 언급했듯이 연성 PCB는 일반적으로 폴리이미드로 만들어진 굽힐 수 있는 기본 재료를 가진 회로 기판입니다.

다른 층을 구성하는 재료들도 유연하며 부러지거나 갈라지지 않고 굽힘을 견딜 수 있습니다.

플렉스 PCB를 구부리거나 접거나 비틀어 좁은 공간에 맞출 수 있으며, 이는 웨어러블과 같은 최종 제품 패키지의 형태에 회로가 맞아야 할 때 중요합니다.

플렉스 PCB의 또 다른 주요 장점은 진동에 대한 저항성으로, 자동차, 항공우주 및 항공 응용 분야에 적합합니다.

연성 회로 기판의 유형

다음은 연성 PCB의 유형입니다:

단면 플렉스 PCB

가장 일반적인 플렉스 PCB입니다. 유연한 유전체 필름과 하나의 도체 층을 가지고 있습니다.

또한 한쪽 면에만 인쇄되어 생산 비용이 더 저렴합니다.

양면 플렉스 PCB

유전체 재료의 양쪽 면에 인쇄가 있습니다. 따라서 더 많은 부품을 수용하고 다른 보드보다 더 나은 전력 처리를 제공합니다.

단점으로는 제조 비용이 더 높습니다.

다층 플렉스 PCB

두 개 이상의 도체 층을 가지고 있어 군사 및 항공우주 응용 분야에 적합합니다.

또한 밀집된 회로를 포함하며 제조 비용이 더 높습니다.

리지드-플렉스 PCB

이름에서 알 수 있듯이 리지드 및 플렉스 회로 기판의 혼합입니다. 더 구체적으로, 유연한 연결 기판을 가진 리지드 회로 기판입니다.

구조로 인해 주로 스마트 기기와 군사 응용 분야에서 찾을 수 있습니다.

HDI 플렉스 PCB

HDI는 고밀도 인터커넥트의 약자입니다.

HDI 플렉스 PCB는 기존 회로 기판보다 단위 면적당 더 높은 배선 밀도를 가능하게 하는 여러 마이크로비아와 미세 구조를 가지고 있습니다.

높은 배선 밀도는 또한 더 많은 부품을 장착할 수 있기 때문에 보드의 기능성을 높입니다.

HDI 플렉스 PCB의 또 다른 특징은 일반 연성 회로 기판보다 더 얇은 기판을 특징으로 하여 크기를 줄이고 전기적 성능을 높인다는 것입니다.

플렉스 회로 기판의 장점은 무엇인가요?

컴팩트하고 가벼운 패키지: 연성 PCB는 리지드 대응품보다 더 얇은 기판, 구리 층 및 기타 재료를 가지고 있습니다. 얇은 재료는 또한 가벼운 보드를 의미하며, 이는 최종 제품의 패키지 크기와 무게를 줄입니다.
유연성: 플렉스 보드는 설치 중 여러 평면을 연결할 수 있으며 고장 없이 여러 번 구부릴 수 있습니다.
높은 신뢰성: 리지드 보드를 다룰 때 상호 연결 지점이 일반적이며 고장에 취약합니다. 연성 PCB는 회로의 상호 연결 지점을 줄여 제품의 신뢰성을 높입니다. 또한 FPC 보드는 충격과 진동을 견딜 수 있어 차량 내 전자 장치 및 기타 제품을 매우 신뢰할 수 있게 합니다.
고밀도 구성 허용: 매우 좁은 공간과 라인을 허용하므로 연성 PCB는 추가 제품 기능을 허용하기 위해 고밀도 장치 배치를 위한 공간을 확보합니다.
설계 자유: 연성 PCB 설계는 두 층으로 제한되지 않습니다. 보드는 여러 층을 가질 수 있으며 일부는 다양한 섹션에서 리지드 회로를 결합하기도 합니다. 따라서 이러한 PCB는 정교한 회로를 처리하기 위한 복잡한 구성을 가질 수 있습니다.
개선된 공기 흐름: 이러한 PCB의 유선형 설계는 차가운 공기가 제품을 통해 쉽게 흐르고 열을 더 빠르게 발산할 수 있게 합니다.

연성 PCB의 단점은 무엇인가요?

높은 제조 비용: 연성 보드를 만드는 데 사용되는 재료는 리지드 PCB를 만드는 데 사용되는 것보다 비쌉니다. 또한 제조 공정이 더 복잡하고 취급 중 손상 가능성이 높습니다.
재작업 어려움: 연성 보드 재작업(수리 또는 수정)은 보호 필름을 제거하고 문제를 해결한 다음 이 필름을 복원해야 하기 때문에 까다롭습니다.
제한된 부품 밀도: 이러한 보드의 얇고 유연한 특성은 장착할 수 있는 부품의 수와 유형을 제한합니다. 높은 밀도나 크고 무거운 부품은 기판을 무겁게 하거나 심지어 부러뜨릴 수 있습니다.
여러 설계 복잡성: 굽힘 영역에서 비아 금지, 다층 보드에서 도체 엇갈림 배치, 특정 커버레이 사용 등의 일부 설계 규칙은 연성 PCB 설계를 복잡하게 만듭니다.
유해한 환경 조건에 대한 취약성: 연성 보드는 리지드 보드보다 화학물질, 열, 습기 및 기타 환경 요인에 더 취약합니다. 따라서 일부 응용 분야에는 최선의 선택이 아닐 수 있습니다.

일반적인 연성 PCB 재료는 무엇인가요?

도체: PCB에 사용되는 가장 일반적인 도체 재료는 구리이지만 연성 보드에 사용되는 것은 더 얇아야 합니다. 따라서 어닐링된 압연 구리 또는 전기 도금 구리입니다. 도체로 사용할 수 있는 다른 재료로는 알루미늄, 인코넬, 은 잉크, 콘스탄탄 및 구리-니켈이 있습니다.
접착제: 이러한 재료는 층을 함께 결합하며 에폭시, 아크릴 또는 PSA(감압 접착제)를 포함합니다.
절연체: 절연체는 전도성 층을 분리하며 폴리이미드, 폴리에스터, PEN, PET, PEEK 또는 LCP를 포함합니다. 에폭시 액체인 솔더 마스크도 절연체입니다.
마감: 노출된 구리 영역의 표면 마감은 ENIG, ENEPIG, 주석, OSP, 경질 금 또는 경질 니켈이 될 수 있습니다. 다른 옵션도 여러 가지 있지만 ENIG가 가장 인기 있습니다.

플렉스 및 리지드-플렉스 PCB 보드에 보강재를 사용하는 이유는?

보강재는 PCB에 기계적 강도를 제공하여 내구성과 신뢰성을 향상시킵니다. PCB 보강재는 보드의 어느 쪽에나 추가할 수 있으며 요구 사항은 다음 사용 범주에 해당합니다:

반복 삽입 시 또는 크고 무거운 커넥터를 운반할 때 응력 완화를 개선하기 위해 커넥터 섹션 보강
ZIF(제로 삽입력) 두께 요구 사항 충족
SMT 패드 및 부품 배치를 위한 평평한 표면 생성
국부적 굽힘 제약 지원
부품 응력 감소
열 발산 향상(금속 보강재)
자동화 조립 중 고장 가능성 감소

연성 인쇄 보드 설계 시 고려해야 할 사항이 있나요?

제조 공정에 들어가기 전에 연성 PCB는 올바르게 설계되어야 하며 이러한 설계 고려 사항을 염두에 두는 것이 중요합니다.

작동 환경

보드의 최종 작동 환경을 고려하세요. 이는 화학물질, 고온 또는 습기에 대한 보호 층이 필요한지 여부를 결정합니다.

굽힘 비율

이 용어는 굽힘 반경과 보드 두께 사이의 관계를 나타냅니다. 이 비율은 서로 다른 층 수를 가진 보드가 서로 다른 굽힘 비율을 가지기 때문에 고려하는 것이 중요하며, 굽힘 반경이 더 촘촘할수록 굽힘 시 고장 확률이 높아집니다.

도체 및 라우팅

구리 트레이스와 전송 경로는 굽힘 시 영향을 받는지 신중하게 분석해야 합니다. 도체는 끊어짐을 방지하기 위해 굽힘 영역에 수직으로 라우팅해야 합니다.

패드 필렛

이러한 추가는 패드 직경이 연결 스트랜드 너비를 초과할 때 필요합니다. 에칭 수율과 재료 강도를 향상시키기 때문입니다.

찢김 완화

PCB 찢김을 방지하기 위해 큰 코너 반경, 보강재 및 완화 슬롯을 고려하세요.

비아

블라인드 및 매립 비아는 다층 PCB에 필요한 경우에만 사용해야 합니다. 제조 비용이 크게 증가하기 때문입니다.

평면 층 및 차폐

접지 또는 기준 평면 층은 차폐, 임피던스 제어 및 신호 무결성에 중요합니다. 그러나 이러한 솔리드 구리 층은 보드를 더 단단하게 만들므로 굽힘 비율 계산에 포함되어야 합니다.

신호 무결성 및 제어 임피던스

절연 재료의 유전 상수, 트레이스 폭 및 기준 평면으로부터의 신호 트레이스 거리와 같은 요소가 신호 무결성과 임피던스를 결정합니다.

연성 회로 기판 제조 방법: 단계별 제조 공정

이 공정은 연성 보드가 하나 또는 여러 개(2개 이상)의 층을 가지고 있는지에 따라 미묘하게 다르지만, 일반적으로 재료 선택 및 구리 클래딩 후 아래 단계를 따릅니다.

구리 클래드 라미네이트 절단

연성 PCB는 필요한 가공 크기의 반제품 구리 호일 시트로 절단되는 구리 클래드 라미네이트 롤로 시작됩니다.

드릴링

설계 파일에 따라 기계적 또는 레이저 드릴링을 사용하여 특정 직경의 구멍이 라미네이트를 통해 드릴됩니다. 레이저는 PCB에 압력을 가하지 않기 때문에 선호됩니다. 이러한 구멍은 그 후 세척되고 도금됩니다.

드라이 필름 라미네이션

드라이 필름은 회로 이미지를 구리 층으로 전송하는 데 도움이 되는 감광성 레지스트입니다. 이 포토레지스트 재료는 구리 위에 균일하게 녹여 형성하기 위해 적절한 압력으로 가열된 롤러를 사용하여 적용됩니다.

패턴 도금

패턴 도금은 UV 광(포토리소그래피) 또는 LDI를 사용하여 수행할 수 있습니다.

에칭

이 공정은 경화되지 않은 드라이 필름 영역에서 구리를 제거하기 위해 부식성 화학 용액이 필요합니다. 패턴 도금은 회로를 형성하기 위해 포토레지스트 재료에 경화된 양화 필름을 생성합니다. 에칭은 회로를 남기기 위해 다른 섹션을 부식시킵니다.

드라이 필름 스트리핑 및 검사

경화된 양화 드라이 필름이 제거되어 노출된 구리 회로가 남으며, 이는 AOI를 사용하여 단락 또는 개방 회로 검사를 받습니다.

커버레이 라미네이션

커버레이는 PCB를 산화 및 긁힘과 같은 기계적 손상으로부터 보호하기 위해 적용되는 필름입니다. 적용 후 보드는 손상을 방지하기 위해 특정 열 및 압력 매개변수를 사용하여 열과 압력으로 라미네이션을 거칩니다.

표면 마감

표면 마감은 노출된 구리 영역을 산화로부터 보호하는 데 중요합니다. 또한 납땜을 단순화합니다.

실크스크린 인쇄

실크스크린은 표면의 관련 정보(테스트 포인트, 경고 기호, 로고 등)를 나타내며 보호를 위해 솔더 마스크와 함께 인쇄됩니다.

전기 테스트

전기 테스트는 PCB의 단락 또는 개방 회로를 확인하기 위해 플라잉 프로브 또는 베드 오브 네일스와 같은 기술이 필요합니다.

펀칭

펀칭은 고객의 요구 사항(설계 파일)에 맞는 개별 PCB로 시트를 절단하는 것을 말합니다.

검사

연성 보드에 긁힘이나 오염이 없는지 확인하기 위해 육안 검사가 필요합니다.

포장 및 배송

완성된 PCB는 배송 전 고객의 필요에 따라 포장됩니다. 고객이 조립을 요구하는 경우 보드는 배송 전 PCBA를 형성하기 위해 이러한 공장으로 이동합니다.

올바른 연성 회로 기판 제조업체를 선택하는 방법

연성 PCB는 제조 시 적절한 설계 고려 사항과 신중한 취급이 필요한 섬세한 전자 보드입니다. 따라서 연성 보드 조립 제조업체를 선택할 때 세 가지 E를 고려해야 합니다. 이것은 전문성, 장비 및 경험입니다.

FlexiPCB에서는 다음을 도와주기 위해 소프트웨어와 최첨단 장비를 사용하는 사내 엔지니어 팀이 있습니다:

개념 개발
설계 최적화
재료 선택
PCB 스택업 설계
DFM 분석
신호 무결성 분석
전력 무결성 분석
열 분석
기계 분석

이러한 보드는 취급이 섬세하므로 귀하 측에서 발생할 수 있는 복잡성을 제거하기 위해 조립 프로세스를 처리해 드릴 수 있습니다.

당사의 턴키 PCB 조립 솔루션은 재료 소싱 및 조달, 품질 관리, 테스트, 포장, 배송, 판매 후 지원 및 유지 관리도 포함하며, 합리적인 비용으로 위험하고 어려운 모든 작업을 대신 수행할 수 있기 때문에 이 서비스를 권장합니다.

FAQ

연성 PCB는 신뢰할 수 있나요?

일반적으로 대부분의 연성 인쇄 회로 기판은 신뢰할 수 있고 내구성이 있습니다. 이는 제조업체가 폴리이미드와 같은 유연한 기판 재료를 사용하여 이러한 PCB를 만들기 때문입니다.

그 후, 유연해야 하는 장치에 사용합니다.

예를 들어, 시계와 같은 웨어러블 장치에 연성 PCB를 사용합니다.

단점으로, 연성 PCB의 신뢰성은 제작 품질에 따라 달라집니다. 품질이 낮은 것은 고품질 PCB만큼 신뢰할 수 없습니다.

연성 PCB 회로는 왜 비싼가요?

일부 연성 PCB는 여러 가지 이유로 리지드 PCB보다 비쌉니다. 첫째, 설계 및 제조가 더 복잡합니다.

결과적으로 제조업체는 기존 회로 기판보다 연성 PCB를 제조하는 데 더 많은 자원을 할당합니다.

둘째, 연성 PCB 기판은 리지드 PCB를 만드는 데 사용되는 재료보다 비쌉니다.

예를 들어, 폴리이미드 기판은 제조업체가 기존 PCB에 사용하는 리지드 재료보다 비용이 더 많이 듭니다.

셋째, PCB의 유연한 특성은 제조 공정을 집약적이고 시간이 많이 걸리게 만듭니다.

전체적으로, 제조업체가 주어진 시간에 만들 수 있는 보드 수를 줄입니다.

결과적으로 제조 비용이 증가하여 더 높은 판매 가격으로 이어집니다.

결론

결론적으로, 연성 PCB는 의도한 이점을 달성하기 위해 설계, 제조 및 조립 시 신중한 계획, 고려 및 주의가 필요합니다.

이러한 이점은 컴팩트하고 가벼우며 신뢰할 수 있는 회로가 다양한 응용 분야에서 필요한 현재 및 미래 세대의 전자 제품에 매우 중요합니다.

저희와 같은 신뢰할 수 있는 제조 파트너와 함께라면 탁월함과 지속적인 개선에 대한 우리의 헌신이 우리를 업계의 선두에 유지시켜 왔기 때문에 내구성 있고 고품질의 플렉스 회로 기판을 보장받을 수 있습니다.

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