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인쇄 회로 기판 (PCB)이란? | 알아야 할 모든 것

Date:2021/3/19 9:57:48 Hits:




"PCB (인쇄 회로 기판이라고도 함)는 비전 도성 재료의 다른 시트로 만들어져 표면 실장 소켓 구성 요소를 물리적으로지지하고 연결하는 데 사용됩니다. 그러나 PCB 보드의 기능은 무엇입니까? 더 유용한 정보를 위해 다음 내용을 읽으십시오! ---- FMUSER "


다음 질문에 대한 답을 찾고 있습니까?

인쇄 회로 기판은 무엇을합니까?
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인쇄 회로 기판이라고하는 이유는 무엇입니까?
회로 기판을 버릴 수 있습니까?
회로 기판의 부품은 무엇입니까?
회로 기판 교체 비용은 얼마입니까?
회로 기판을 어떻게 식별합니까?
회로 기판은 어떻게 작동합니까?

또는 이러한 질문에 대한 답을 알고 있는지 확실하지 않을 수도 있지만 걱정하지 마십시오. an 전자 및 RF 엔지니어링 전문가, FMUSER PCB 보드에 대해 알아야 할 모든 것을 소개합니다.


공유는 배려입니다!


함유량

1) 인쇄 회로 기판이란 무엇입니까?
2) 인쇄 회로 기판이라고하는 이유는 무엇입니까?
3) 다양한 유형의 PCB (인쇄 회로 기판) 
4) 2021 년 인쇄 회로 기판 산업
5) 인쇄 회로 기판이란 무엇입니까?
6) 가장 인기있는 PCB 설계 제작 소재
7) 인쇄 회로 기판 구성 요소 및 작동 방식
8) 인쇄 회로 기판 기능-왜 우리는 PCB가 필요합니까?
9) PCB 조립 원리 : 스루 홀 대 표면 실장


인쇄 회로 기판이란 무엇입니까?

기본 정보 PCB 보드

별명: PCB는 인쇄 배선판 (PWB) 또는 에칭 된 배선 기판 (EWB), PCB 보드를 다음과 같이 호출 할 수도 있습니다. 회로 기판, PC 판PCB 


정의: 일반적으로 인쇄 회로 기판은 얇은 보드 또는 평평한 절연 시트 다음과 같은 비전 도성 재료의 다른 시트로 만들어진 유리 섬유, 복합 에폭시 또는 기타 라미네이트 재료, 물리적으로 사용되는 보드베이스 지원하고 연결하십시오 표면 장착 소켓 구성 요소 대부분의 전자 제품에있는 트랜지스터, 저항기, 집적 회로 등. PCB 보드를 트레이로 생각하면 "트레이"의 "음식"은 전자 회로 및 그에 부착 된 다른 구성 요소가 될 것입니다. PCB는 많은 전문 용어와 관련이 있습니다. PCB 용어에 대한 자세한 내용은 타격에서 찾을 수 있습니다. 페이지!


또한 읽기 : PCB 용어 용어집 (초보자 친화적) | PCB 설계


전자 부품으로 채워진 PCB를 인쇄 회로 어셈블리 (PCA), 인쇄 회로 기판 어셈블리 or PCB 어셈블리 (PCBA), 인쇄 배선 기판 (PWB) 또는 "인쇄 배선 카드"(PWC)이지만 PCB- 인쇄 회로 기판 (PCB)은 여전히 ​​가장 일반적인 이름입니다.


컴퓨터의 메인 보드를 "시스템 보드"또는 "마더 보드"라고합니다.


* 인쇄 회로 기판이란?


Wikipedia에 따르면 인쇄 회로 기판은 다음을 의미합니다.
"인쇄 회로 기판은 전도성 트랙, 패드 및 비전 도성 기판의 시트 층 사이 및 / 또는 사이에 적층 된 하나 이상의 구리 시트 층으로부터 에칭 된 기타 기능을 사용하여 전기 또는 전자 부품을 기계적으로지지하고 전기적으로 연결합니다."

대부분의 PCB는 평평하고 단단하지만 유연한 기판을 사용하면 보드를 복잡한 공간에 맞출 수 있습니다.


흥미로운 점은 대부분의 일반적인 회로 기판이 플라스틱 또는 유리 섬유 및 수지 복합재로 만들어지고 구리 트레이스를 사용하지만 다른 다양한 재료가 사용될 수 있다는 것입니다. 


참고 : PCB는 "공정 제어 블록, "프로세스에 대한 정보를 저장하는 시스템 커널의 데이터 구조입니다. 프로세스를 실행하려면 운영 체제가 먼저 프로세스에 대한 정보를 PCB에 등록해야합니다.




* 매우 기본적인 수제 PCB 보드의 예


또한 읽기 : PCB 제조 공정 | PCB 보드를 만드는 16 단계


PCB 보드의 구조

인쇄 회로 기판은 서로 다른 레이어와 재료로 구성되어 있으며 현대 회로에보다 정교함을 가져 오기 위해 서로 다른 작업을 수행합니다. 이 기사에서는 인쇄 회로 기판의 모든 다양한 구성 재료와 항목에 대해 자세히 설명합니다.

이미지의 예와 같은 인쇄 회로 기판에는 전도성 레이어가 하나만 있습니다. 단일 레이어 PCB는 매우 제한적입니다. 회로 실현은 사용 가능한 영역을 효율적으로 사용하지 못하며 설계자는 필요한 상호 연결을 만드는 데 어려움을 겪을 수 있습니다.

* PCB 보드의 구성


인쇄 회로 기판의 모든 구성 요소 및 장비가 지원되는 인쇄 회로 기판의 기본 또는 기판 재료는 일반적으로 유리 섬유입니다. PCB 제조 데이터를 고려하면 유리 섬유에 가장 많이 사용되는 재료는 FR4입니다. FR4 솔리드 코어는 인쇄 회로 기판에 강도, 지지력, 강성 및 두께를 제공합니다. 일반 PCB, 플렉시블 PCB 등과 같은 다양한 유형의 인쇄 회로 기판이 있으므로 유연한 고온 플라스틱을 사용하여 제작됩니다.


추가 전도성 레이어를 통합하면 PCB를 더 작고 쉽게 설계 할 수 있습니다. XNUMX 레이어 보드는 단일 레이어 보드에 비해 크게 개선되었으며, 대부분의 응용 프로그램은 최소 XNUMX 개의 레이어를 사용하는 것이 좋습니다. XNUMX 계층 보드는 상단 레이어, 하단 레이어 및 XNUMX 개의 내부 레이어로 구성됩니다. (“상단”및“하단”은 일반적인 과학 용어처럼 보이지는 않지만 PCB 설계 및 제조 분야의 공식 명칭입니다.)


또한 읽기 : PCB 설계 | PCB 제조 공정 흐름도, PPT 및 PDF


인쇄 회로 기판이라고하는 이유는 무엇입니까?


최초의 PCB 보드

인쇄 회로 기판의 발명은 오스트리아의 발명가 인 Paul Eisler의 공로입니다. Paul Eisler는 1936 년 라디오 세트 작업을 할 때 처음으로 인쇄 회로 기판을 개발했지만 회로 기판은 1950 년대 이후까지 대량 사용을 보지 못했습니다. 그 이후로 PCB의 인기는 빠르게 증가하기 시작했습니다.

인쇄 회로 기판은 1850 년대에 개발 된 전기 연결 시스템에서 발전했지만, 회로 기판의 발명으로 이어지는 발전은 1890 년대까지 거슬러 올라갈 수 있습니다. 금속 스트립 또는 막대는 원래 나무 바닥에 장착 된 대형 전기 부품을 연결하는 데 사용되었습니다. 



*사용 된 금속 스트립 구성 요소 연결


시간이지나면서 금속 스트립은 나사 단자에 연결된 전선으로 교체되었고 나무 받침대는 금속 섀시로 교체되었습니다. 그러나 회로 기판을 사용하는 제품의 작동 요구가 증가함에 따라 더 작고 더 콤팩트 한 설계가 필요했습니다.

1925 년 미국의 Charles Ducas는 전기 전도성 잉크로 스텐실을 인쇄하여 절연 표면에 직접 전기 경로를 만드는 방법에 대한 특허 출원을 제출했습니다. 이 방법은 "인쇄 배선"또는 "인쇄 회로"라는 이름을 낳았습니다.



* 인쇄 회로 기판 특허 및 Charles Ducas는 인쇄 회로 섀시와 안테나 코일을 사용하는 최초의 라디오 세트입니다. 


그러나 인쇄 회로 기판의 발명은 오스트리아 발명가 인 Paul Eisler의 공로입니다. Paul Eisler는 1936 년 라디오 세트 작업을 할 때 처음으로 인쇄 회로 기판을 개발했지만 회로 기판은 1950 년대 이후까지 대량 사용을 보지 못했습니다. 그 이후로 PCB의 인기는 빠르게 증가하기 시작했습니다.


개발 역사 PCB 수


● 1925 년 : 미국 발명가 인 Charles Ducas는 평평한 목재 보드에 전도성 재료를 스텐실 할 때 최초의 회로 기판 설계에 대한 특허를 받았습니다.
● 1936 년 : Paul Eisler는 라디오 세트에 사용하기위한 최초의 인쇄 회로 기판을 개발합니다.
● 1943 년 : Eisler는 유리로 강화 된 비전 도성 기판의 구리 호일에 회로를 에칭하는 것을 포함하는 고급 PCB 설계에 대한 특허를 받았습니다.
● 1944 년 : 미국과 영국은 제 XNUMX 차 세계 대전 중 광산, 폭탄 및 포탄에 사용할 근접 퓨즈를 개발하기 위해 협력합니다.
● 1948 년 : 미군은 PCB 기술을 대중에게 공개하여 광범위한 개발을 촉진합니다.
● 1950 년대 : 트랜지스터는 전자 제품 시장에 도입되어 전자 제품의 전체 크기를 줄이고 PCB를 쉽게 통합하고 전자 제품의 신뢰성을 크게 향상시킵니다.
● 1950 ~ 1960 년대 : PCB는 한쪽에는 전기 부품이 있고 다른쪽에는 식별 인쇄가있는 양면 기판으로 진화합니다. 아연 플레이트는 PCB 설계에 통합되고 부식 방지 재료 및 코팅이 구현되어 성능 저하를 방지합니다.
● 1960 년대 :  집적 회로 (IC 또는 실리콘 칩)는 전자 설계에 도입되어 수천, 수만 개의 부품을 단일 칩에 배치하여 이러한 장치를 통합하는 전자 장치의 전력, 속도 및 신뢰성을 크게 향상시킵니다. 새로운 IC를 수용하기 위해 PCB의 컨덕터 수가 극적으로 증가해야했으며 결과적으로 평균 PCB 내에 더 많은 레이어가 생겼습니다. 동시에 IC 칩이 너무 작기 때문에 PCB가 더 작아지기 시작하고 안정적인 납땜 연결이 더 어려워집니다.
● 1970 년대 : 인쇄 회로 기판은 당시 PCB로도 약칭되었던 환경 유해 화학 폴리 염화 비 페닐과 잘못 연관되어 있습니다. 이러한 혼란은 대중의 혼란과 지역 사회 건강 문제로 이어집니다. 혼란을 줄이기 위해 인쇄 회로 기판 (PCB)은 화학 PCB가 1990 년대에 단계적으로 폐지 될 때까지 인쇄 배선 기판 (PWB)으로 이름이 변경되었습니다.
● 1970 ~ 1980 년대 : 얇은 폴리머 재료의 솔더 마스크는 인접한 회로를 브리징하지 않고 구리 회로에 쉽게 솔더를 적용 할 수 있도록 개발되어 회로 밀도를 더욱 증가시킵니다. 나중에 회로에 직접 적용하고, 건조하고, 나중에 사진 노출에 의해 수정하여 회로 밀도를 더욱 향상시킬 수있는 사진 이미지화 가능한 폴리머 코팅이 개발되었습니다. 이것은 PCB의 표준 제조 방법이됩니다.
● 1980 년대 :  표면 실장 기술 또는 줄여서 SMT라고하는 새로운 조립 기술이 개발되었습니다. 이전에는 모든 PCB 구성 요소에 PCB의 구멍에 납땜 된 와이어 리드가있었습니다. 이러한 구멍은 추가 회로 라우팅에 필요한 귀중한 공간을 차지했습니다. SMT 부품이 개발되어 구멍이 필요없이 PCB의 작은 패드에 직접 납땜되는 제조 표준이되었습니다. SMT 구성 요소는 빠르게 산업 표준이되었으며 스루 홀 구성 요소를 대체하기 위해 노력하여 기능 전력, 성능, 신뢰성을 다시 개선하고 전자 제조 비용을 절감했습니다.
● 1990 년대 : CAD / CAM (Computer-Aided Design and Manufacturing) 소프트웨어가 더욱 두드러짐에 따라 PCB의 크기는 계속 감소하고 있습니다. 컴퓨터 화 설계는 PCB 설계의 여러 단계를 자동화하고 더 작고 가벼운 구성 요소로 점점 더 복잡한 설계를 용이하게합니다. 부품 공급 업체는 동시에 장치의 성능을 개선하고 전력 소비를 줄이며 신뢰성을 높이는 동시에 비용을 절감합니다. 더 작은 연결은 PCB 소형화를 빠르게 증가시킵니다.
● 2000 년대 : PCB는 더 작고 가벼우 며 레이어 수가 훨씬 더 많고 복잡해졌습니다. 다층 및 유연한 회로 PCB 설계는 점점 더 작고 저렴한 PCB로 전자 장치에서 훨씬 더 많은 작동 기능을 허용합니다.


또한 읽기 : 폐기물 인쇄 회로 기판을 재활용하는 방법? | 알아야 할 사항


다른 PCB 유형 (Printed 회로 기판) 

PCB는 종종 주파수, 레이어 수 및 사용되는 기판에 따라 분류됩니다. 일부 포플러 유형은 아래에서 설명합니다.


단면 PCB / 단층 PCB
양면 PCB / 더블 레이어 PCB
다층 PCB
유연한 PCB
견고한 PCB
리지드 플렉스 PCB
고주파 PCB
알루미늄 기반 PCB

1. 단면 PCB / 단층 PCB
단면 PCB는 기판 또는 기본 재료의 한 레이어 만 포함하는 기본 유형의 회로 기판입니다. 기본 재료의 한면은 얇은 금속 층으로 코팅됩니다. 구리는 전기 전도체로서의 기능 때문에 가장 일반적인 코팅입니다. 이러한 PCB에는 실크 스크린 코팅과 함께 구리 층 상단에 적용되는 보호 솔더 마스크도 포함되어 있습니다. 



* 단층 PCB 다이어그램


단면 PCB가 제공하는 몇 가지 장점은 다음과 같습니다.
● 단면 PCB는 대량 생산에 활용되며 비용이 저렴합니다.
●이 PCB는 파워 센서, 릴레이, 센서 및 전자 장난감과 같은 간단한 회로에 사용됩니다.

저비용, 대용량 모델은 계산기, 카메라, 라디오, 스테레오 장비, 솔리드 스테이트 드라이브, 프린터 및 전원 공급 장치를 포함한 다양한 애플리케이션에 일반적으로 사용된다는 것을 의미합니다.


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2. 양면 PCB / 더블 레이어 PCB
양면 PCB에는 금속 전도 층이있는 기판의 양면이 있습니다. 회로 기판의 구멍을 통해 금속 부품을 한쪽에서 다른쪽으로 부착 할 수 있습니다. 이 PCB는 스루 홀 기술과 표면 실장 기술이라는 두 가지 실장 방식 중 하나를 사용하여 양쪽의 회로를 연결합니다. 스루 홀 기술은 반대쪽의 패드에 납땜 된 회로 기판의 미리 뚫린 구멍을 통해 리드 부품을 삽입하는 것을 포함합니다. 표면 실장 기술은 회로 기판 표면에 직접 배치되는 전기 부품을 포함합니다. 



* 더블 레이어 PCB 다이어그램


양면 PCB가 제공하는 이점은 다음과 같습니다.
● 표면 실장은 스루 홀 실장에 비해 더 많은 회로를 기판에 부착 할 수 있습니다.
● 이러한 PCB는 휴대폰 시스템, 전력 모니터링, 테스트 장비, 증폭기 등을 포함한 다양한 애플리케이션에 사용됩니다.

표면 실장 PCB는 전선을 커넥터로 사용하지 않습니다. 대신 많은 작은 리드가 보드에 직접 납땜되어 보드 자체가 다른 구성 요소의 배선 표면으로 사용됩니다. 이를 통해 더 적은 공간을 사용하여 회로를 완성 할 수 있으므로 공간을 확보하여 보드가 스루 홀 보드가 허용하는 것보다 더 빠른 속도와 더 가벼운 무게로 더 많은 기능을 완료 할 수 있습니다.

양면 PCB는 일반적으로 산업 제어, 전원 공급 장치, 계측, HVAC 시스템, LED 조명, 자동차 대시 보드, 증폭기 및 자동 판매기와 같이 중간 수준의 회로 복잡성이 필요한 애플리케이션에 사용됩니다.


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3. 다층 PCB
다층 PCB에는 4L, 6L, 8L 등과 같은 두 개 이상의 구리 층으로 구성된 인쇄 회로 기판이 있습니다. 이러한 PCB는 양면 PCB에 사용되는 기술을 확장합니다. 기판 보드의 다양한 층과 절연 재료는 다층 PCB에서 층을 분리합니다. PCB는 크기가 작고 무게와 공간의 이점을 제공합니다. 



* 다층 PCB 다이어그램


다층 PCB가 제공하는 몇 가지 장점은 다음과 같습니다.
● 다층 PCB는 높은 수준의 설계 유연성을 제공합니다.
●이 PCB는 고속 회로에서 중요한 역할을합니다. 도체 패턴과 전력을위한 더 많은 공간을 제공합니다.


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4. 유연한 PCB
유연한 PCB는 유연한 기본 재료로 구성됩니다. 이 PCB는 단면, 양면 및 다층 형식으로 제공됩니다. 이는 장치 어셈블리 내의 복잡성을 줄이는 데 도움이됩니다. 유리 섬유와 같이 움직이지 않는 재료를 사용하는 단단한 PCB와 달리 유연한 인쇄 회로 기판은 플라스틱과 같이 구부러지고 움직일 수있는 재료로 만들어집니다. 단단한 PCB와 마찬가지로 유연한 PCB는 단일, 이중 또는 다중 레이어 형식으로 제공됩니다. 유연한 재료에 인쇄해야하기 때문에 유연한 PCB는 제작 비용이 더 많이 듭니다.

* 유연한 PCB 다이어그램


그럼에도 불구하고 유연한 PCB는 단단한 PCB에 비해 많은 이점을 제공합니다. 이러한 장점 중 가장 두드러진 점은 유연하다는 사실입니다. 즉, 모서리를 접고 모서리를 감쌀 수 있습니다. 유연성은 하나의 유연한 PCB를 사용하여 여러 개의 단단한 PCB를 사용할 수있는 영역을 커버 할 수 있기 때문에 비용과 무게를 줄일 수 있습니다.

유연한 PCB는 환경 위험에 노출 될 수있는 영역에서도 사용할 수 있습니다. 이를 위해 방수, 내 충격성, 내식성 또는 고온 오일에 대한 내성이있는 재료를 사용하여 간단하게 제작됩니다. 이는 기존의 단단한 PCB에는없는 옵션입니다.

이러한 PCB가 제공하는 몇 가지 장점은 다음과 같습니다.
● 유연한 PCB는 보드 크기를 줄이는 데 도움이되므로 높은 신호 트레이스 밀도가 필요한 다양한 애플리케이션에 이상적입니다.
● 이 PCB는 온도와 밀도가 주요 관심사 인 작업 조건을 위해 설계되었습니다.

유연한 PCB는 환경 위험에 노출 될 수있는 영역에서도 사용할 수 있습니다. 이를 위해 방수, 내 충격성, 내식성 또는 고온 오일에 대한 내성이있는 재료를 사용하여 간단하게 제작됩니다. 이는 기존의 단단한 PCB에는없는 옵션입니다.


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5. 경질 PCB
리지드 PCB는 기본 재료가 단단한 재료로 제작되어 구부릴 수없는 PCB 유형을 말합니다. 리지드 PCB는 보드가 뒤 틀리지 않도록 단단한 기판 재질로 만들어집니다. 아마도 경질 PCB의 가장 일반적인 예는 컴퓨터 마더 보드입니다. 마더 보드는 전원 공급 장치에서 전기를 할당하는 동시에 CPU, GPU 및 RAM과 같은 컴퓨터의 모든 부분 간의 통신을 허용하도록 설계된 다층 PCB입니다.

*리지드 PCB는 단순한 단일 레이어 PCB에서 최대 XNUMX 개 또는 XNUMX 개 레이어 다층 PCB에 이르기까지 무엇이든 가능합니다.


경질 PCB는 아마도 제조되는 PCB의 가장 많은 수를 구성합니다. 이러한 PCB는 PCB 자체를 하나의 모양으로 설정하고 나머지 장치 수명 동안 그대로 유지해야하는 모든 곳에서 사용됩니다. 리지드 PCB는 단순한 단일 레이어 PCB에서 최대 XNUMX 개 또는 XNUMX 개의 레이어 다층 PCB에 이르기까지 무엇이든 될 수 있습니다.

모든 Rigid PCB에는 단일 레이어, 이중 레이어 또는 다층 구조가 있으므로 모두 동일한 애플리케이션을 공유합니다.

● 이러한 PCB는 소형이므로 주변에 다양한 복잡한 회로를 생성 할 수 있습니다.

● 단단한 PCB는 모든 구성 요소가 명확하게 표시되어 있으므로 수리 및 유지 보수가 쉽습니다. 또한 신호 경로가 잘 구성되어 있습니다.


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6. 리지드 플렉스 PCB
리지드 플렉스 PCB는 리지드 및 연성 회로 기판의 조합입니다. 하나 이상의 단단한 보드에 연결된 여러 층의 연성 회로로 구성됩니다.

* Flex-rigid PCB 다이어그램


이러한 PCB가 제공하는 몇 가지 장점은 다음과 같습니다.
● 이 PCB는 정밀하게 제작되었습니다. 따라서 다양한 의료 및 군사 응용 분야에서 사용됩니다.
● 가볍기 때문에이 PCB는 60 %의 무게와 공간 절약 효과를 제공합니다.

Flex-rigid PCB는 휴대폰, 디지털 카메라, 심장 박동기 및 자동차를 포함하여 공간이나 무게가 주요 관심사 인 응용 분야에서 가장 자주 발견됩니다.


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7. 고주파 PCB
고주파 PCB는 500MHz – 2GHz의 주파수 범위에서 사용됩니다. 이 PCB는 통신 시스템, 마이크로파 PCB, 마이크로 스트립 PCB 등과 같은 다양한 주파수 핵심 애플리케이션에 사용됩니다.

고주파 PCB 재료에는 종종 FR4 등급 유리 강화 에폭시 라미네이트, 폴리 페닐 렌 옥사이드 (PPO) 수지 및 테플론이 포함됩니다. Teflon은 작고 안정적인 유전 상수, 적은 양의 유전 손실 및 전반적인 낮은 수분 흡수로 인해 사용 가능한 가장 비싼 옵션 중 하나입니다.

* 고주파 PCB는 XNUMX 기가 헤르츠를 통해 신호를 전송하도록 설계된 시트 킷 보드입니다.


고주파 PCB 보드 및 해당 유형의 PCB 커넥터를 선택할 때 유전 상수 (DK), 손실, 손실 및 유전 두께를 포함하여 많은 측면을 고려해야합니다.

그중 가장 중요한 것은 해당 자료의 Dk입니다. 유전 상수가 변할 가능성이 높은 재료는 종종 임피던스가 변경되어 디지털 신호를 구성하는 고조파를 방해하고 디지털 신호 무결성의 전체적인 손실을 초래할 수 있습니다. 고주파 PCB는이를 위해 설계되었습니다. 막다.

고주파 PCB를 설계 할 때 사용할 보드 및 PC 커넥터 유형을 선택할 때 고려해야 할 다른 사항은 다음과 같습니다.

● 신호 전송 품질에 영향을 미치는 유전 손실 (DF). 적은 양의 유전 손실은 적은 양의 신호 낭비를 일으킬 수 있습니다.
● 열 팽창. 구리 호일과 같이 PCB를 만드는 데 사용되는 재료의 열팽창 률이 동일하지 않으면 온도 변화로 인해 재료가 서로 분리 될 수 있습니다.
● 수분 흡수. 다량의 물 섭취는 특히 습한 환경에서 사용되는 경우 PCB의 유전 상수 및 유전 손실에 영향을 미칩니다.
● 다른 저항. 고주파 PCB의 구성에 사용되는 재료는 필요에 따라 내열성, 내 충격성 및 유해 화학 물질에 대한 내성에 대해 높은 등급을 받아야합니다.

FMUSER는 고주파 PCB 제조 전문가이며 예산 PCB뿐만 아니라 PCB 설계에 대한 온라인 지원도 제공합니다. 문의하기 자세한 내용은!

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8. 알루미늄 백업 PCB
이러한 PCB는 알루미늄 구조가 열 방출에 도움이되므로 고전력 애플리케이션에 사용됩니다. 알루미늄 기반 PCB는 높은 수준의 강성과 낮은 수준의 열팽창을 제공하는 것으로 알려져있어 기계적 공차가 높은 애플리케이션에 이상적입니다. 

* 알루미늄 PCB 다이어그램


이러한 PCB가 제공하는 몇 가지 장점은 다음과 같습니다.

▲ 저렴한 비용. 알루미늄은 지구상에서 가장 풍부한 금속 중 하나로서 지구 무게의 8.23 ​​%를 차지합니다. 알루미늄은 채굴하기 쉽고 저렴하여 제조 공정 비용을 절감하는 데 도움이됩니다. 따라서 알루미늄으로 제품을 만드는 것은 저렴합니다.
▲ 친환경. 알루미늄은 무독성이며 쉽게 재활용 할 수 있습니다. 조립이 쉽기 때문에 알루미늄으로 인쇄 회로 기판을 제조하는 것도 에너지를 절약하는 좋은 방법입니다.
▲ 방열. 알루미늄은 회로 기판의 중요한 구성 요소에서 열을 발산하는 데 사용할 수있는 최고의 재료 중 하나입니다. 열을 보드의 나머지 부분으로 분산시키는 대신 열을 야외로 전달합니다. 알루미늄 PCB는 동등한 크기의 구리 PCB보다 빠르게 냉각됩니다.
▲ 소재 내구성. 알루미늄은 특히 낙하 테스트에서 유리 섬유 또는 세라믹과 같은 재료보다 훨씬 더 내구성이 있습니다. 더 튼튼한 기본 재료를 사용하면 제조, 배송 및 설치 중 손상을 줄이는 데 도움이됩니다.

이러한 모든 장점 덕분에 알루미늄 PCB는 신호등, 자동차 조명, 전원 공급 장치, 모터 컨트롤러 및 고전류 회로를 포함하여 매우 엄격한 공차 내에서 높은 출력을 요구하는 애플리케이션에 탁월한 선택입니다.

LED 및 전원 공급 장치 외에. 알루미늄 기반 PCB는 높은 수준의 기계적 안정성이 필요한 애플리케이션이나 PCB가 높은 수준의 기계적 스트레스를받을 수있는 애플리케이션에도 사용할 수 있습니다. 그들은 유리 섬유 기반 보드보다 열팽창에 덜 영향을받습니다. 즉, 구리 호일 및 절연체와 같은 보드의 다른 재료가 벗겨 질 가능성이 적어 제품 수명이 더욱 길어집니다.


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2021 년 인쇄 회로 기판 산업

글로벌 PCB 시장은 제품 유형에 따라 플렉스 (플렉시블 FPCB 및 리지드-플렉스 PCB), IC 기판, 고밀도 인터커넥트 (HDI) 등으로 분류 될 수 있습니다. PCB 라미네이트 유형을 기준으로 시장은 PR4, High Tg Epoxy 및 Polyimide로 나눌 수 있습니다. 시장은 애플리케이션을 기준으로 소비자 가전, 자동차, 의료, 산업, 군사 / 항공 우주 등으로 나눌 수 있습니다.

역사적 기간 동안 PCB 시장의 성장은 호황을 누리는 가전 시장, 의료 기기 산업의 성장, 양면 PCB에 대한 수요 증가, 자동차의 하이테크 기능에 대한 수요 급증과 같은 다양한 요인에 의해 지원되었습니다. , 그리고 가처분 소득의 인상. 시장은 또한 엄격한 공급망 제어 및 COTS 구성 요소에 대한 성향과 같은 몇 가지 문제에 직면 해 있습니다.

인쇄 회로 기판 시장은 예측 기간 (1.53 ~ 2021) 동안 연평균 2026 %의 성장을 기록 할 것으로 예상되며 58.91 년에는 미화 2020 억 달러로 평가되었으며 75.72 년에는 2026 년까지 미화 2021 억 달러의 가치가있을 것으로 예상됩니다. 2026. 시장은 주로 소비자 전자 장치의 지속적인 개발과 모든 전자 및 전기 장비의 PCB 수요 증가로 인해 지난 몇 년 동안 급속한 성장을 경험했습니다.

연결된 차량에 PCB를 채택하면서 PCB 시장도 가속화되었습니다. 유무선 기술을 모두 갖춘 차량으로 스마트 폰과 같은 컴퓨팅 장치에 손쉽게 연결할 수 있습니다. 이러한 기술을 통해 운전자는 차량 잠금 해제, 공조 시스템을 원격으로 시작하고 전기 자동차의 배터리 상태를 확인하고 스마트 폰을 사용하여 자동차를 추적 할 수 있습니다.

5G 기술의 확산, 3D 인쇄 PCB, 생분해 성 PCB와 같은 기타 혁신, 웨어러블 기술 및 인수 합병 (M & A) 활동에서 PCB 사용의 급증은 시장에 존재하는 최신 트렌드 중 일부입니다.

또한 스마트 폰, 스마트 워치 및 기타 장치와 같은 전자 장치에 대한 수요도 시장의 성장을 촉진했습니다. 예를 들어 CTA (Consumer Technology Association)에서 실시한 미국 소비자 기술 판매 및 예측 연구에 따르면 스마트 폰으로 발생한 수익은 79.1 년과 77.5 년에 각각 미화 2018 억 달러와 2019 억 달러였습니다.

3D 프린팅은 최근 큰 PCB 혁신 중 하나에 필수적인 것으로 입증되었습니다. 3D 인쇄 전자 장치 또는 3D PE는 미래에 전기 시스템을 설계하는 방식에 혁명을 일으킬 것으로 예상됩니다. 이러한 시스템은 기판 항목을 레이어별로 인쇄 한 다음 그 위에 전자 기능이 포함 된 액체 잉크를 추가하여 3D 회로를 만듭니다. 그런 다음 표면 실장 기술을 추가하여 최종 시스템을 만들 수 있습니다. 3D PE는 특히 기존의 2D PCB에 비해 회로 제조 회사와 고객 모두에게 잠재적으로 엄청난 기술 및 제조 이점을 제공 할 수 있습니다.

COVID-19의 발발로 인쇄 회로 기판 생산은 아시아 태평양 지역, 특히 중국에서 19 월과 2 월에 제약과 지연의 영향을 받았습니다. 기업은 생산 능력에 큰 변화를주지 않았지만 중국의 약한 수요는 공급망 문제를 야기합니다. 20 월 반도체 산업 협회 (SIA) 보고서는 COVID-XNUMX와 관련하여 중국 밖에서 잠재적 인 장기적인 비즈니스 영향을 지적했습니다. 수요 감소 효과는 기업의 XNUMX 분기 매출에 반영 될 수있다.

PCB 시장의 성장은 스마트 폰, 4G / 5G 및 데이터 센터와 같은 글로벌 경제 및 구조 기술과 밀접한 관련이 있습니다. 2020 년에는 Covid-19의 영향으로 시장이 하락할 것으로 예상됩니다. 전염병으로 인해 가전 제품, 스마트 폰 및 자동차 제조에 제동이 걸렸으므로 PCB에 대한 수요가 줄어 들었습니다. 시장은 제조 활동의 재개로 인해 점진적인 회복을 보여 글로벌 경제에 트리거 펄스를 제공 할 것입니다.



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인쇄 회로 기판이란 무엇입니까?


PCB는 일반적으로 열, 압력 및 기타 방법으로 서로 결합 된 XNUMX 층의 재료로 만들어집니다. PCB의 XNUMX 개 레이어는 기판, 구리, 솔더 마스크 및 실크 스크린으로 구성됩니다.

각 보드는 다르지만 대부분 일부 요소를 공유합니다. 다음은 인쇄 회로 기판 제조에 사용되는 가장 일반적인 재료입니다.

표준 인쇄 회로 기판의 여섯 가지 기본 구성 요소는 다음과 같습니다.

● 코어 층 – 유리 섬유 강화 에폭시 수지 포함
● 전도 층 – 회로를 구성하는 트레이스 및 패드 포함 (일반적으로 구리, 금,은 사용)
● 솔더 마스크 층 – 얇은 폴리머 잉크
● 실크 스크린 오버레이 – 구성 요소 참조를 표시하는 특수 잉크
● 주석 솔더 – 스루 홀이나 표면 실장 패드에 부품을 부착하는 데 사용됩니다.

프리프 레그
프리 프레 그는 프리프 레그 처리기라는 특수 기계에서 수지로 코팅되고 건조 된 얇은 유리 직물입니다. 유리는 수지를 제자리에 고정시키는 기계적 기판입니다. 수지 (일반적으로 FR4 에폭시, 폴리이 미드, 테프론 등)는 직물에 코팅 된 액체로 시작됩니다. 프리프 레그가 처리기를 통과하면 오븐 섹션으로 들어가 건조되기 시작합니다. 처리기에서 나오면 만지면 건조됩니다.

프리프 레그가 일반적으로 화씨 300º 이상의 높은 온도에 노출되면 수지가 부드러워지고 녹기 시작합니다. 프리프 레그의 레진이 녹 으면 (열경화성) 지점에 도달 한 다음 다시 경화되어 다시 매우 강해집니다. 그 강도에도 불구하고 프리프 레그와 라미네이트는 매우 가볍습니다. 프리프 레그 시트 또는 유리 섬유는 보트에서 골프 클럽, 항공기 및 풍력 터빈 블레이드에 이르기까지 많은 것을 제조하는 데 사용됩니다. 그러나 PCB 제조에서도 중요합니다. 프리프 레그 시트는 우리가 PCB를 함께 접착하는 데 사용하는 것이며, PCB의 두 번째 구성 요소 인 라미네이트를 만드는데도 사용됩니다.



* PCB 스택 업-측면도


얇은 판 모양의
구리 피복 라미네이트라고도하는 라미네이트는 열경화성 수지로 천을 고온 및 압력 층에서 경화하여 만듭니다. 이 공정은 PCB에 필수적인 균일 한 두께를 형성합니다. 수지가 경화되면 PCB 라미네이트는 양면에 구리 호일 시트가있는 플라스틱 복합재와 같습니다. 보드의 층 수가 많으면 라미네이트는 치수 안정성을 위해 우븐 유리로 구성되어야합니다. 

RoHS 준수 PCB
RoHS 준수 PCB는 유럽 연합의 유해 물질 제한을 따르는 PCB입니다. 금지령은 소비재에 납 및 기타 중금속을 사용하는 것입니다. 보드의 모든 부분에는 납, 수은, 카드뮴 및 기타 중금속이 없어야합니다.

솔더 마스크
Soldermask는 보드의 외부 레이어에있는 회로를 덮는 녹색 에폭시 코팅입니다. 내부 회로는 프리프 레그 층에 묻혀 있으므로 보호 할 필요가 없습니다. 그러나 보호되지 않은 상태로두면 외부 층은 시간이 지남에 따라 산화되고 부식됩니다. Soldermask는 PCB 외부의 도체를 보호합니다.

명명법-실크 스크린
명명법 (실크 스크린이라고도 함)은 PCB의 솔더 마스크 코팅 위에 보이는 흰색 글자입니다. 실크 스크린은 일반적으로 기판의 마지막 층으로 PCB 제조업체가 기판의 중요한 영역에 라벨을 쓸 수 있도록합니다. 어셈블리 프로세스 중에 구성 요소 위치에 대한 기호 및 구성 요소 참조를 표시하는 특수 잉크입니다. 명명법은 각 구성 요소가 보드에서 이동하는 위치를 나타내는 글자이며 때로는 구성 요소 방향도 제공합니다. 

솔더 마스크와 명명법은 일반적으로 녹색과 흰색이지만 빨간색, 노란색, 회색 및 검은 색과 같은 다른 색상이 사용되는 것을 볼 수 있지만 가장 인기가 있습니다.

Soldermask는 부품을 부착하지 않는 PCB의 외부 레이어에있는 모든 회로를 보호합니다. 그러나 부품을 납땜하고 장착하려는 노출 된 구리 구멍과 패드도 보호해야합니다. 이러한 영역을 보호하고 우수한 납땜 마감을 제공하기 위해 일반적으로 니켈, 금, 주석 / 납 솔더,은 및 PCB 제조업체 전용으로 설계된 기타 최종 마감과 같은 금속 코팅을 사용합니다.



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가장 인기있는 PCB 설계 제작 소재

PCB 설계자는 설계를위한 재료 선택을 볼 때 몇 가지 성능 특징에 직면합니다. 가장 인기있는 고려 사항은 다음과 같습니다.


유전율 – 주요 전기 성능 지표
난연성 – UL 인증에 중요 (위 참조)
더 높은 유리 전이 온도 (Tg) – 고온 조립 공정을 견디기 위해
완화 된 손실 요인 – 신호 속도가 중요한 고속 애플리케이션에서 중요
기계적 강도 사용시 PCB에 필요할 수있는 전단, 인장 및 기타 기계적 속성 포함
열 성능 – 높은 서비스 환경에서 중요한 고려 사항
치수 안정성 – 또는 제조, 열주기 또는 습도에 노출되는 동안 재료가 얼마나 많이 이동하고 얼마나 지속적으로 이동합니까?

다음은 인쇄 회로 기판 제조에 사용되는 가장 널리 사용되는 몇 가지 재료입니다.

기질 : FR4 에폭시 라미네이트 및 프리프 레그-유리 섬유
FR4는 세계에서 가장 인기있는 PCB 기판 소재입니다. 표시 'FR4'는 NEMA LI 1-1998 표준에 정의 된 특정 요구 사항을 충족하는 재료 등급을 설명합니다. FR4 재료는 열적, 전기적 및 기계적 특성이 우수 할뿐만 아니라 대부분의 전자 응용 분야에 이상적인 중량 대 강도 비율이 좋습니다. FR4 라미네이트 및 프리 프레 그는 유리 천, 에폭시 수지로 만들어지며 일반적으로 가장 저렴한 PCB 재료입니다. 때로는 늘릴 수있는 유연한 재료로 만들 수도 있습니다. 

단일, 양면, 일반적으로 14 개 레이어 미만의 다층 구조로 된 낮은 레이어 수를 가진 PCB에 특히 인기가 있습니다. 또한 기본 에폭시 수지는 열 성능, 전기 성능 및 UL 화염 생존 / 등급을 크게 향상시킬 수있는 첨가제와 혼합 될 수 있습니다. 즉, 더 높은 층 수에 사용되는 능력이 크게 향상되어 더 높은 열 스트레스 응용 분야와 더 큰 전기 성능을 구축합니다. 고속 회로 설계를 위해 더 낮은 비용으로. FR4 라미네이트 및 프리 프레 그는 매우 다양하며 예측 가능한 수율로 널리 사용되는 제조 기술에 적용 할 수 있습니다.

폴리이 미드 라미네이트 및 프리프 레그
폴리이 미드 라미네이트는 FR4 재료보다 더 높은 온도 성능을 제공 할뿐만 아니라 전기 성능 특성이 약간 향상됩니다. 폴리이 미드 재료는 FR4보다 비용이 많이 들지만 가혹하고 고온 환경에서 향상된 생존 성을 제공합니다. 또한 열 순환 중에 더 안정적이며 팽창 특성이 적기 때문에 더 높은 층 수 구조에 적합합니다.

테프론 (PTFE) 라미네이트 및 본딩 플라이
테프론 라미네이트 및 접합 재료는 우수한 전기적 특성을 제공하므로 고속 회로 응용 제품에 이상적입니다. 테프론 소재는 폴리이 미드보다 비싸지 만 설계자에게 필요한 고속 기능을 제공합니다. 테프론 소재는 유리 섬유에 코팅 할 수 있지만지지되지 않은 필름으로 또는 기계적 특성을 개선하기 위해 특수 충전제 및 첨가제로 제조 할 수도 있습니다. 테프론 PCB 제조에는 종종 고유 한 숙련 된 인력, 특수 장비 및 공정, 낮은 제조 수율에 대한 기대가 필요합니다.

유연한 라미네이트
유연한 라미네이트는 얇고 전기적 연속성을 잃지 않고 전자 설계를 접을 수있는 기능을 제공합니다. 그들은지지를위한 유리 직물이 없지만 플라스틱 필름으로 만들어졌습니다. 그들은 장치의 수명 동안 회로가 연속적으로 접히는 동적 플렉스에 있기 때문에 응용 프로그램을 설치하기 위해 일회성 플렉스를 위해 장치에 똑같이 효과적으로 접혀 있습니다. 유연한 라미네이트는 폴리이 미드 및 LCP (액정 폴리머)와 같은 고온 재료 또는 폴리 에스터 및 PEN과 같은 매우 저렴한 재료로 만들 수 있습니다. 연성 라미네이트가 매우 얇기 때문에 연성 회로를 제조하려면 고유 한 숙련 된 인력, 특수 장비 및 공정, 낮은 제조 수율에 대한 기대가 필요할 수 있습니다.

기타

BT, 시아 네이트 에스테르, 세라믹 및 수지를 결합하여 뚜렷한 전기적 및 / 또는 기계적 성능 특성을 얻는 혼합 시스템을 포함하여 시장에는 많은 다른 라미네이트 및 결합 재료가 있습니다. 부피가 FR4보다 훨씬 적고 제조가 훨씬 더 어려울 수 있기 때문에 일반적으로 PCB 설계를위한 값 비싼 대안으로 간주됩니다.


인쇄 회로 기판 조립 프로세스는 많은 작은 구성 요소와의 상호 작용과 각 부품의 기능 및 배치에 대한 자세한 지식을 포함하는 복잡한 프로세스입니다. 회로 기판은 전기 부품 없이는 작동하지 않습니다. 또한 대상 장치 또는 제품에 따라 다른 구성 요소가 사용됩니다. 따라서 인쇄 회로 기판 어셈블리에 들어가는 다양한 구성 요소를 심층적으로 이해하는 것이 중요합니다.


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인쇄 회로 기판 구성 요소 및 작동 방식
대부분의 인쇄 회로 기판에는 다음과 같은 13 가지 공통 구성 요소가 사용됩니다.

● 저항기
● 트랜지스터
● 커패시터
● 인덕터
● 다이오드
● 변압기
● 집적 회로
● 수정 발진기
● 전위차계
● SCR (실리콘 제어 정류기)
● 센서
● 스위치 / 릴레이
● 배터리

1. 저항기-에너지 제어 
저항기는 PCB에서 가장 일반적으로 사용되는 구성 요소 중 하나이며 아마도 이해하기 가장 간단 할 것입니다. 그들의 기능은 전력을 열로 방출하여 전류의 흐름에 저항하는 것입니다. 저항이 없으면 다른 구성 요소가 전압을 처리하지 못할 수 있으며 이로 인해 과부하가 발생할 수 있습니다. 그들은 다양한 재료로 만들어진 다양한 유형으로 제공됩니다. 애호가들에게 가장 친숙한 고전적인 저항은 긴 끝 부분에 리드가 있고 컬러 링이 새겨진 몸체가있는 '축'스타일 저항기입니다.

2. 트랜지스터-에너지 증폭
트랜지스터는 다기능 특성으로 인해 인쇄 회로 기판 조립 공정에 매우 중요합니다. 이들은 전도 및 절연이 가능하고 스위치 및 증폭기 역할을 할 수있는 반도체 장치입니다. 크기가 작고 수명이 상대적으로 길며 필라멘트 전류없이 안전하게 저전압 공급 장치에서 작동 할 수 있습니다. 트랜지스터는 바이폴라 접합 트랜지스터 (BJT)와 전계 효과 트랜지스터 (FET)의 두 가지 유형으로 제공됩니다.

3. 커패시터-에너지 저장
커패시터는 수동 XNUMX 단자 전자 부품입니다. 충전식 배터리처럼 작동하여 일시적으로 전하를 유지하고 회로의 다른 곳에서 더 많은 전력이 필요할 때마다 방출합니다. 

절연 물질 또는 유전체 물질로 분리 된 두 개의 전도 층에서 반대 전하를 수집하여이를 수행 할 수 있습니다. 

커패시터는 종종 도체 또는 유전체 재료에 따라 분류되므로 고용량 전해 커패시터, 다양한 폴리머 커패시터에서보다 안정적인 세라믹 디스크 커패시터에 이르기까지 다양한 특성을 가진 많은 유형이 발생합니다. 일부는 축 저항과 비슷한 모양을 갖지만 클래식 커패시터는 동일한 끝에서 두 개의 리드가 튀어 나온 방사형 스타일입니다.

4. 인덕터-에너지 증가
인덕터는 전류가 통과 할 때 자기장에 에너지 (정전기 에너지를 저장하는 대신)를 저장하는 수동 XNUMX 단자 전자 부품입니다. 인덕터는 직류를 통과시키면서 교류를 차단하는 데 사용됩니다. 

인덕터는 종종 특정 신호를 필터링하거나 차단하는 데 사용됩니다. 예를 들어 무선 장비의 간섭을 차단하거나 커패시터와 함께 사용하여 조정 된 회로를 만들고 스위치 모드 전원 공급 장치에서 AC 신호를 조작합니다. TV 수신기.

5. 다이오드-에너지 리디렉션 
다이오드는 전류에 대한 단방향 스위치 역할을하는 반도체 부품입니다. 전류가 한 방향으로 쉽게 흐르게하여 양극 (+)에서 음극 (-)으로 전류가 한 방향으로 만 흐르도록하지만 전류가 반대 방향으로 흐르는 것을 제한하여 손상을 일으킬 수 있습니다.

애호가들에게 가장 인기있는 다이오드는 발광 다이오드 또는 LED입니다. 이름의 첫 부분에서 알 수 있듯이 빛을내는 데 사용되지만 납땜을 시도한 사람은 누구나 다이오드라는 것을 알고 있으므로 올바른 방향을 얻는 것이 중요합니다. 그렇지 않으면 LED가 켜지지 않습니다. .

6. 변압기-에너지 전달
변압기의 기능은 전압의 증가 또는 감소와 함께 한 회로에서 다른 회로로 전기 에너지를 전달하는 것입니다. 일반 변압기는 "유도"라는 프로세스를 통해 한 소스에서 다른 소스로 전력을 전송합니다. 저항과 마찬가지로 기술적으로 전류를 조절합니다. 가장 큰 차이점은 전압을 "변환"하여 제어 된 저항보다 더 많은 전기적 절연을 제공한다는 것입니다. 전신주에서 대형 산업용 변압기를 보았을 것입니다. 이러한 강압은 가공 송전선에서 일반적으로 수십만 볼트에서 가정용으로 일반적으로 필요한 수백 볼트로 전압을 낮 춥니 다.

PCB 변압기는 두 개 이상의 개별 유도 회로 (권선이라고 함)와 연철 코어로 구성됩니다. XNUMX 차 권선은 소스 회로 (또는 에너지가 나오는 곳) 용이고 XNUMX 차 권선은 에너지가가는 수신 회로 용입니다. 변압기는 장비에 과부 하나 과부하가 걸리지 않도록 많은 양의 전압을 더 작고 관리하기 쉬운 전류로 분해합니다.

7. 집적 회로-발전소
IC 또는 집적 회로는 반도체 재료의 웨이퍼로 축소 된 회로 및 구성 요소입니다. 단일 칩에 장착 할 수있는 구성 요소의 수는 최초의 계산기와 스마트 폰에서 슈퍼 컴퓨터에 이르는 강력한 컴퓨터를 탄생시킨 것입니다. 그들은 일반적으로 더 넓은 회로의 두뇌입니다. 이 회로는 일반적으로 모든 모양과 크기로 제공 될 수 있고 신체에서 뻗어 나온 리드 든, 예를 들어 BGA 칩 바로 아래에있는 접촉 패드 든 가시적 인 접점을 가질 수있는 검은 색 플라스틱 하우징에 싸여 있습니다.

8. 수정 발진기-정밀 타이머
수정 발진기는 정확하고 안정적인 타이밍 요소가 필요한 많은 회로에서 클럭을 제공합니다. 그들은 물리적으로 압전 물질 인 크리스탈을 진동시켜주기적인 전자 신호를 생성합니다. 각 수정 발진기는 특정 주파수에서 진동하도록 설계되었으며 더 안정적이고 경제적이며 다른 타이밍 방법에 비해 폼 팩터가 작습니다. 이러한 이유로 마이크로 컨트롤러의 정밀 타이머로 일반적으로 사용되거나 석영 손목 시계에서보다 일반적으로 사용됩니다.

9. 전위차계-가변 저항
전위차계는 가변 저항의 한 형태입니다. 일반적으로 회전 및 선형 유형으로 제공됩니다. 회전식 전위차계의 손잡이를 돌리면 슬라이더 접점이 반원형 저항 위로 움직일 때 저항이 변합니다. 로터리 포텐쇼미터의 고전적인 예는 로터리 포텐쇼미터가 증폭기에 대한 전류량을 제어하는 ​​라디오의 볼륨 컨트롤러입니다. 선형 전위차계는 저항의 슬라이더 접점을 선형으로 움직여 저항이 변한다는 점을 제외하면 동일합니다. 현장에서 미세 조정이 필요할 때 유용합니다.  

10. SCR (Silicon-Controlled Rectifier)-고전류 제어
사이리스터라고도 알려진 실리콘 제어 정류기 (SCR)는 트랜지스터 및 다이오드와 유사합니다. 실제로 이들은 기본적으로 함께 작동하는 두 개의 트랜지스터입니다. 또한 XNUMX 개의 리드가 있지만 XNUMX 개가 아닌 XNUMX 개의 실리콘 레이어로 구성되며 증폭기가 아닌 스위치로만 작동합니다. 또 다른 중요한 차이점은 스위치를 활성화하는 데 단일 펄스 만 필요하지만 단일 트랜지스터의 경우 전류가 지속적으로 적용되어야한다는 것입니다. 더 많은 양의 전력을 전환하는 데 더 적합합니다.

11. 센서
센서는 환경 조건의 변화를 감지하고 그 변화에 해당하는 전기 신호를 생성하여 회로의 다른 전자 부품으로 전송하는 기능을하는 장치입니다. 센서는 물리적 현상의 에너지를 전기 에너지로 변환하므로 실제로 트랜스 듀서 (에너지를 한 형태로 다른 형태로 변환)입니다. 저항 온도 감지기 (RTD)의 저항기에서 TV 리모컨과 같이 원거리 신호를 감지하는 LED에 이르기까지 모든 것이 가능합니다. 습도, 빛, 공기질, 터치, 소리, 수분 및 모션 센서와 같은 다양한 환경 자극에 대한 다양한 센서가 존재합니다.

12. 스위치 및 릴레이-전원 버튼
간과하기 쉬운 기본 구성 요소 인 스위치는 개방 또는 폐쇄 회로 사이를 전환하여 회로의 전류 흐름을 제어하는 ​​전원 버튼입니다. 슬라이더, 로터리, 푸시 버튼, 레버, 토글, 키 스위치 및 목록에 이르기까지 물리적 모양이 상당히 다릅니다. 마찬가지로 릴레이는 솔레노이드를 통해 작동하는 전자기 스위치로, 전류가 흐르면 일종의 임시 자석처럼됩니다. 스위치 역할을하며 작은 전류를 더 큰 전류로 증폭 할 수도 있습니다.

13. 배터리-에너지 공급
이론적으로 모든 사람은 배터리가 무엇인지 알고 있습니다. 아마도이 목록에서 가장 널리 구매 된 부품 인 배터리는 전자 엔지니어와 애호가 이상의 사람들이 사용합니다. 사람들은이 작은 장치를 사용하여 일상적인 물건에 전력을 공급합니다. 리모컨, 손전등, 장난감, 충전기 등.

PCB에서 배터리는 기본적으로 화학 에너지를 저장하고이를 사용 가능한 전자 에너지로 변환하여 보드에있는 여러 회로에 전력을 공급합니다. 그들은 전자가 한 전극에서 다른 전극으로 흐르도록 외부 회로를 사용합니다. 이것은 기능적 (그러나 제한된) 전류를 형성합니다.

전류는 화학 에너지를 전기 에너지로 변환하는 과정에 의해 제한됩니다. 일부 배터리의 경우이 프로세스는 며칠 내에 완료 될 수 있습니다. 다른 사람들은 화학 에너지가 완전히 소비되기까지 수개월 또는 수년이 걸릴 수 있습니다. 그렇기 때문에 일부 배터리 (예 : 리모컨 또는 컨트롤러의 배터리)는 몇 달마다 교체해야하는 반면 다른 배터리 (예 : 손목 시계 배터리)는 모두 소모되기까지 몇 년이 걸립니다.



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인쇄 회로 기판 기능-왜 우리는 PCB가 필요합니까?

PCB는 마더 보드, 네트워크 카드 및 하드 / CD-ROM 드라이브에있는 내부 회로에 대한 그래픽 카드를 포함하여 거의 모든 전자 및 컴퓨팅 장치에서 발견됩니다. 랩톱 및 데스크톱과 같이 미세한 전도성 트레이스가 필요한 컴퓨팅 응용 프로그램의 경우 비디오 카드, 컨트롤러 카드, 네트워크 인터페이스 카드 및 확장 카드와 같은 많은 내부 컴퓨터 구성 요소의 기반 역할을합니다. 이러한 구성 요소는 모두 인쇄 회로 기판 인 마더 보드에 연결됩니다.


PCB는 프로세서의 전도성 경로가 만들어지는 방식의 대규모 버전에서 포토 리소그래피 프로세스로도 만들어집니다. 


PCB는 종종 컴퓨터와 관련이 있지만 PC 외에 다른 많은 전자 장치에 사용됩니다. 예를 들어 대부분의 TV, 라디오, 디지털 카메라, 휴대폰 및 태블릿에는 하나 이상의 인쇄 회로 기판이 포함되어 있습니다. 그러나 모바일 장치에서 발견되는 PCB는 데스크톱 컴퓨터 및 대형 전자 제품에서 발견되는 것과 비슷해 보이지만 일반적으로 더 얇고 더 미세한 회로를 포함합니다.


그럼에도 불구하고 인쇄 회로 기판은 소형 가전 장치에서 거대한 기계 부품에 이르기까지 거의 모든 정밀 장비 / 장치에서 널리 사용되며, FMUSER는 이에 따라 일상 생활에서 PCB (인쇄 회로 기판)의 일반적인 용도 10 가지 목록을 제공합니다.


어플리케이션
의료 기기

● 의료 영상 시스템

● 모니터

● 주입 펌프

● 내부 장치

● 의료 영상 시스템 : CT, CAT 및 초음파 스캐너는 종종 이러한 이미지를 컴파일하고 분석하는 컴퓨터와 마찬가지로 PCB를 사용합니다.

● 주입 펌프 : 인슐린 및 환자 제어 진통 펌프와 같은 주입 펌프는 정확한 양의 액체를 환자에게 전달합니다. PCB는 이러한 제품이 안정적이고 정확하게 작동하도록합니다.

● 모니터 : 심박수, 혈압, 혈당 모니터 등은 정확한 판독 값을 얻기 위해 전자 부품에 의존합니다.

● 내부 장치 : 심장 박동기 및 내부적으로 사용되는 기타 장치가 작동하려면 작은 PCB가 필요합니다.


결론 : 

의료 부문은 지속적으로 전자 제품에 대한 더 많은 용도를 제시하고 있습니다. 기술이 발전하고 더 작고 밀도가 높으며 더 안정적인 보드가 가능 해짐에 따라 PCB는 의료 분야에서 점점 더 중요한 역할을 할 것입니다. 


어플리케이션

군사 및 국방 애플리케이션

● 통신 장비 :

● 제어 시스템 :

● 계측 :


● 통신 장비 : 무선 통신 시스템 및 기타 중요한 통신에는 PCB가 작동해야합니다.

● 제어 시스템: PCB는 레이더 재밍 시스템, 미사일 탐지 시스템 등 다양한 유형의 장비에 대한 제어 시스템의 중심에 있습니다.

● 수단: PCB는 군대 구성원이 위협을 모니터링하고 군사 작전을 수행하며 장비를 작동하는 데 사용하는 지표를 가능하게합니다.


결론 : 

군대는 종종 최첨단 기술에 있기 때문에 PCB의 가장 진보 된 용도 중 일부는 군사 및 국방 애플리케이션에 사용됩니다. 군대에서 PCB 사용은 매우 다양합니다.


어플리케이션
안전 및 보안 장비

● 보안 카메라 :

● 연기 감지기 :

● 전자 도어록

● 모션 센서 및 도난 경보기

● 보안 카메라: 실내에서든 실외에서든 보안 카메라는 보안 영상을 모니터링하는 데 사용되는 장비와 마찬가지로 PCB에 의존합니다.

● 연기 감지기 : 일산화탄소 감지기와 같은 기타 유사한 장치뿐만 아니라 연기 감지기도 작동하려면 안정적인 PCB가 필요합니다.

● 전자 도어록 : 최신 전자 도어 잠금 장치에는 PCB도 포함됩니다.

● 동작 센서 및 도난 경보기 : 움직임을 감지하는 보안 센서도 PCB에 의존합니다.


결론 : 

PCB는 다양한 유형의 보안 장비에서 필수적인 역할을합니다. 특히 이러한 유형의 제품이 더 많이 인터넷에 연결할 수있게됨에 따라 더욱 그렇습니다.


어플리케이션
LED가

● 주거용 조명

● 자동차 디스플레이

● 컴퓨터 디스플레이

● 의료용 조명

● 점포 조명

● 주거 조명 : 스마트 전구를 포함한 LED 조명은 주택 소유자가 집을보다 효율적으로 조명 할 수 있도록 도와줍니다.

● 점포 조명 : 기업은 간판 및 매장 조명에 LED를 사용할 수 있습니다.

● 자동차 디스플레이 : 대시 보드 표시기, 헤드 라이트, 브레이크 등은 LED PCB를 사용할 수 있습니다.

● 컴퓨터 디스플레이 : LED PCB는 노트북 및 데스크톱 컴퓨터의 많은 표시기와 디스플레이에 전원을 공급합니다.

● 의료용 조명 : LED는 밝은 빛을 제공하고 열을 거의 방출하지 않기 때문에 의료 응용 분야, 특히 수술 및 응급 의학과 관련된 응용 분야에 이상적입니다.


결론 : 

LED는 다양한 응용 분야에서 점점 더 보편화되고 있으며, 이는 PCB가 조명에서 더욱 두드러진 역할을 계속할 것임을 의미합니다.


어플리케이션

항공 우주 부품

● 전원

● 모니터링 장비 :

● 통신 장비


● 전원 공급 장치 : PCB는 다양한 항공기, 관제탑, 위성 및 기타 시스템에 전원을 공급하는 장비의 핵심 구성 요소입니다.

● 모니터링 장비 : 조종사는 가속도계 및 압력 센서를 포함한 다양한 종류의 모니터링 장비를 사용하여 항공기의 기능을 모니터링합니다. 이러한 모니터는 종종 PCB를 사용합니다.

● 통신 장비 : 지상 제어기와의 통신은 안전한 항공 여행을 보장하는 데 중요한 부분입니다. 이러한 중요한 시스템은 PCB에 의존합니다.


결론 : 

항공 우주 애플리케이션에 사용되는 전자 장치는 자동차 부문에서 사용되는 것과 유사한 요구 사항을 갖지만 항공 우주 PCB는 더 가혹한 조건에 노출 될 수 있습니다. PCB는 비행기, 우주 왕복선, 위성 및 무선 통신 시스템을 포함한 다양한 항공 우주 장비에 사용될 수 있습니다.



어플리케이션
산업용 장비

● 제조 장비

● 전력 장비

● 측정 장비

● 내부 기기


● 제조 장비 : PCB 기반 전자 장치는 제조에 사용되는 전기 드릴 및 프레스에 전력을 공급합니다.


● 전력 장비 : 다양한 유형의 산업 장비에 전원을 공급하는 구성 요소는 PCB를 사용합니다. 이 전력 장비에는 DC-AC 전력 인버터, 태양열 열병합 발전 장비 등이 포함됩니다.

● 측정 장비 : PCB는 종종 압력, 온도 및 기타 요인을 측정하고 제어하는 ​​장비에 전원을 공급합니다.


결론 : 

로봇 공학, 산업용 IoT 기술 및 기타 유형의 첨단 기술이 보편화됨에 따라 산업 분야에서 PCB의 새로운 용도가 발생하고 있습니다.


산업 및 응용

해양 애플리케이션

● 내비게이션 시스템

● 통신 시스템

● 제어 시스템


● 내비게이션 시스템 : 많은 해상 선박은 항법 시스템을 위해 PCB에 의존합니다. GPS 및 레이더 시스템과 기타 장비에서 PCB를 찾을 수 있습니다.

● 통신 시스템 : 승무원이 항구 및 기타 선박과 통신하는 데 사용하는 무선 시스템에는 PCB가 필요합니다.

● 제어 시스템: 엔진 관리 시스템, 배전 시스템 및 자동 조종 시스템을 포함한 해상 선박의 많은 제어 시스템은 PCB를 사용합니다.


결론 : 

이러한 자동 조종 시스템은 보트 안정화, 기동, 방향 오류 최소화 및 방향타 활동 관리에 도움이 될 수 있습니다.


어플리케이션
가전제품

● 통신 장치

● 컴퓨터

● 엔터테인먼트 시스템

● 가전 ​​제품


● 통신 장치 : 스마트 폰, 태블릿, 스마트 워치, 라디오 및 기타 통신 제품이 작동하려면 PCB가 필요합니다.

● 컴퓨터 : 개인용 및 비즈니스 용 컴퓨터에는 PCB가 있습니다.

● 엔터테인먼트 시스템 : 텔레비전, 스테레오 및 비디오 게임 콘솔과 같은 엔터테인먼트 관련 제품은 모두 PCB에 의존합니다.

● 가전 ​​제품: 많은 가전 제품에는 냉장고, 전자 레인지 및 커피 메이커를 포함한 전자 부품 및 PCB도 있습니다.


결론 : 

소비자 제품에서 PCB 사용은 확실히 느려지지 않습니다. 스마트 폰을 소유 한 미국인의 비율은 현재 77 %로 증가하고 있습니다. 이전에는 전자식이 아니었던 많은 장치가 이제 고급 전자 기능을 얻고 사물 인터넷 (IoT)의 일부가되었습니다. 


어플리케이션
자동차 부품

● 엔터테인먼트 및 내비게이션 시스템

● 제어 시스템

● 센서

● 엔터테인먼트 및 내비게이션 시스템 : 내비게이션과 엔터테인먼트를 통합하는 스테레오와 시스템은 PCB에 의존합니다.

● 제어 시스템: 자동차의 기본 기능을 제어하는 ​​많은 시스템은 PCB로 구동되는 전자 장치에 의존합니다. 여기에는 엔진 관리 시스템과 연료 조절기가 포함됩니다.

● 센서 : 자동차가 더 발전함에 따라 제조업체는 점점 더 많은 센서를 통합하고 있습니다. 이 센서는 사각 지대를 모니터링하고 운전자에게 주변 물체를 경고 할 수 있습니다. PCB는 자동차가 자동으로 평행 주차 할 수 있도록하는 시스템에도 필요합니다.


결론 : 

이 센서는 자동차가 자율 주행을 가능하게하는 요소의 일부입니다. 미래에는 완전 자율 주행 차량이 보편화 될 것으로 예상되기 때문에 많은 인쇄 회로 기판이 사용됩니다.


어플리케이션
통신 장비

● 텔레콤 타워

● 사무실 통신 장비

● LED 디스플레이 및 표시기


● 텔레콤 타워 : 셀 타워는 휴대폰에서 신호를 송수신하며 실외 환경을 견딜 수있는 PCB가 필요합니다.

● 사무실 통신 장비 : 사무실에서 찾을 수있는 대부분의 통신 장비에는 전화 스위칭 시스템, 모뎀, 라우터 및 VoIP (Voice over Internet Protocol) 장치를 포함하여 PCB가 필요합니다.

● LED 디스플레이 및 표시기 : 통신 장비에는 종종 PCB를 사용하는 LED 디스플레이 및 표시기가 포함됩니다.


결론 : 

통신 산업은 지속적으로 진화하고 있으며 해당 부문에서 사용하는 PCB도 마찬가지입니다. 더 많은 데이터를 생성하고 전송함에 따라 강력한 PCB가 통신에 더욱 중요해질 것입니다.


FMUSER는 전자 장비를 사용하는 모든 산업에 PCB가 필요하다는 것을 알고 있습니다. PCB를 사용하는 애플리케이션이 무엇이든, PCB가 신뢰할 수 있고 저렴하며 요구 사항에 맞게 설계되는 것이 중요합니다. 

FM 라디오 송신기의 PCB 제조 전문가이자 오디오 및 비디오 전송 솔루션 제공 업체 인 FMUSER는 FM 방송 송신기를위한 품질 및 예산 PCB를 찾고 있음을 알고 있습니다. 문의하기 즉시 무료 PCB 보드 문의!



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PCB 조립 원리 : 스루 홀 대 표면 실장


최근에는 특히 반도체 분야에서 더 큰 기능, 더 작은 크기 및 추가 유틸리티에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 그리고 PCB (인쇄 회로 기판)에 구성 요소를 배치하는 방법에는 THM (Through-Hole Mounting)과 SMT (Surface Mount Technology)라는 두 가지 방법이 있습니다. 각기 다른 기능, 장점 및 단점이 있습니다. 봐!


스루 홀 부품

스루 홀 장착 구성 요소에는 두 가지 유형이 있습니다. 

축 리드 구성 요소 -부품을 직선으로 ( "축"을 따라) 통과하며 리드 와이어의 끝이 부품의 양쪽 끝을 빠져 나가도록합니다. 그런 다음 양쪽 끝을 보드에있는 두 개의 별도 구멍을 통해 배치하여 구성 요소에 더 가깝고 평평한 피팅을 제공합니다. 이러한 구성 요소는 꼭 맞는 컴팩트 한 핏을 찾을 때 선호됩니다. 축 방향 리드 구성은 탄소 저항기, 전해 커패시터, 퓨즈 및 LED (발광 다이오드)의 형태로 제공 될 수 있습니다.



방사형 리드 구성 요소 -부품의 한쪽에 리드가있는 보드에서 돌출됩니다. 방사형 리드는 표면적을 덜 차지하므로 고밀도 보드에 적합합니다. 방사형 구성 요소는 세라믹 디스크 커패시터로 사용할 수 있습니다.

* 축 리드 (상단) 대 방사형 리드 (하단)


축 리드 구성 요소는 구성 요소를 직선 ( "축 방향")으로 통과하며 리드 와이어의 각 끝은 구성 요소의 양쪽 끝에서 나옵니다. 그런 다음 양쪽 끝을 보드에있는 두 개의 별도 구멍을 통해 배치하여 구성 요소를 더 가깝고 평평하게 맞출 수 있습니다. 

일반적으로 축 방향 리드 구성은 탄소 저항기, 전해 커패시터, 퓨즈 및 발광 다이오드 (LED)의 형태로 제공 될 수 있습니다.

반면에 방사형 리드 구성 요소는 리드가 구성 요소의 한쪽에 있기 때문에 보드에서 튀어 나옵니다. 스루 홀 구성 요소 유형 모두 "트윈"리드 구성 요소입니다.

방사형 리드 구성 요소는 세라믹 디스크 커패시터로 사용할 수 있으며 축 리드 구성은 탄소 저항기, 전해 커패시터, 퓨즈 및 LED (발광 다이오드)의 형태로 제공 될 수 있습니다.

축 방향 리드 구성 요소는 보드에 딱 맞도록 사용되며 방사형 리드는 표면적을 덜 차지하므로 고밀도 보드에 적합합니다.



스루 홀 장착 (THM)
스루 홀 마운팅은 부품 리드를 베어 PCB의 드릴 된 구멍에 배치하는 과정으로, 표면 실장 기술의 전신입니다. 스루 홀 장착 방법은 현대적인 조립 시설에서 사용되지만 XNUMX 세대 컴퓨터가 도입 된 이후로 여전히 XNUMX 차 작업으로 간주되고 사용되고 있습니다. 

이 프로세스는 1980 년대에 표면 실장 기술 (SMT)이 부상 할 때까지 표준 관행이었으며 그 당시에는 스루 홀을 완전히 단계적으로 제거 할 것으로 예상되었습니다. 그러나 수년에 걸쳐 인기가 급격히 떨어졌음에도 불구하고 스루 홀 기술은 SMT 시대에 탄력적 인 것으로 입증되어 여러 장점과 틈새 애플리케이션, 즉 신뢰성을 제공합니다. 포인트 건설.


* 지점 간 연결


스루 홀 구성 요소는 레이어 간 더 강력한 연결이 필요한 고 신뢰성 제품에 가장 적합합니다. SMT 부품은 기판 표면의 땜납으로 만 고정되는 반면, 스루 홀 부품 리드는 기판을 통과하므로 부품이 더 많은 환경 스트레스를 견딜 수 있습니다. 이것이 스루 홀 기술이 극심한 가속, 충돌 또는 고온을 경험할 수있는 군사 및 항공 우주 제품에 일반적으로 사용되는 이유입니다. 스루 홀 기술은 때때로 수동 조정 및 교체가 필요한 테스트 및 프로토 타이핑 애플리케이션에도 유용합니다.

전반적으로 PCB 어셈블리에서 스루 홀이 완전히 사라지는 것은 광범위한 오해입니다. 스루 홀 기술에 대한 위의 용도를 제외하고 항상 가용성 및 비용 요소를 염두에 두어야합니다. 모든 구성 요소가 SMD 패키지로 제공되는 것은 아니며 일부 스루 홀 구성 요소는 더 저렴합니다.


또한 읽기 : 스루 홀 vs 표면 실장 | 차이점은 무엇입니까?


표면 실장 기술 (SMT)
SMT는 부품이 PCB 표면에 직접 장착되는 프로세스입니다. 

표면 실장 기술은 원래 "평면 실장"으로 알려진 1960 년경에 80 년대 중반에 널리 사용되었습니다.

오늘날 거의 모든 전자 하드웨어는 SMT를 사용하여 제조됩니다. PCB의 전체적인 품질과 성능을 향상시켜 PCB 설계 및 제조에 필수적인 요소가되었으며 처리 및 처리 비용을 크게 절감했습니다.  

표면 실장 기술에 사용되는 구성 요소는 소위 표면 실장 패키지 (SMD)입니다. 이러한 구성 요소에는 패키지 아래 또는 주변에 리드가 있습니다. 

모양과 재질이 다른 다양한 유형의 SMD 패키지가 있습니다. 이러한 유형의 패키지는 여러 범주로 나뉩니다. "직사각형 수동 부품"범주에는 대부분 표준 SMD 저항기 및 커패시터가 포함됩니다. "SOT (Small Outline Transistor)"및 "SOD (Small Outline Diode)"범주는 트랜지스터 및 다이오드에 사용됩니다. 연산 증폭기, 트랜시버 및 마이크로 컨트롤러와 같은 집적 회로 (IC)에 주로 사용되는 패키지도 있습니다. IC에 사용되는 패키지의 예는“Small Outline Integrated Circuit”(SOIC),“Quad Flat Pack”(QFN) 및“Ball Grid Array”(BGA)입니다.

위에서 언급 한 패키지는 사용 가능한 SMD 패키지의 몇 가지 예일뿐입니다. 시장에는 다양한 변형을 가진 더 많은 유형의 패키지가 있습니다.

SMT와 스루 홀 장착의 주요 차이점은 다음과 같습니다. 
(a) SMT는 PCB를 통해 구멍을 뚫을 필요가 없습니다.
(b) SMT 구성 요소가 훨씬 작습니다.
(c) SMT 부품은 보드의 양면에 장착 할 수 있습니다. 

PCB에 많은 수의 작은 구성 요소를 장착 할 수있는 기능은 훨씬 더 조밀하고 성능이 뛰어나며 더 작은 PCB를 가능하게합니다.

한마디로 스루 홀 마운팅과 비교했을 때 가장 큰 차이점은 PCB의 트랙과 구성 요소 사이에 연결을 만들기 위해 PCB에 구멍을 뚫을 필요가 없다는 것입니다. 

구성 요소의 리드는 PCB의 소위 PAD와 직접 접촉합니다. 

기판을 통과하여 기판의 레이어를 연결하는 스루 홀 구성 요소 리드는 PCB의 서로 다른 레이어간에 전도성 연결을 허용하고 기본적으로 스루 홀 리드 역할을하는 작은 구성 요소 인 "비아"로 대체되었습니다. . BGA와 같은 일부 표면 실장 구성 요소는 더 짧은 리드와 더 빠른 속도를 허용하는 더 많은 상호 연결 핀이있는 고성능 구성 요소입니다. 


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