PCB의 구조

Printed Circuit Board의 약자

• 설계한 전자회로를 실제로 구리 위에 프린트한 것

• 여러 점들을 잇는 선(trace)들을 볼 수 있다.

• Pads는 금속으로, PCB의 표면과 전자부품을 전기적으로 연결하는 역할을 한다.

PCB의 구조

여러 층으로 이루어져 있고, PCB의 구멍을 뚫어서 도금하는 이유는 얘네 끼리 배선을 하기 위해서이다.

• PCB의 가격은 보통 층의 개수에 비례한다.
• 보통 양면(2층) PCB를 추천한다. 가성비 좋고 디자인이 쉽다고 한다.
  
  (PCB의 단면 구조)

FR4(Flame Retardant 4)

PCB의 기반이 되는 물질은 기판(Substrate)라고 불리며, 주로 유리섬유로 구성된다.(CCL, Core라고도 불린다.)
그 중 가장 널리 쓰이는 재질이 단열체인 FR4이다.

• 유리 섬유와 수지(resin)으로 만든다.
• 불에 강하고 전도도가 낮다는 특성이 있다.
• 초고주파(RF)를 쓰는 회로는 이거 말고 다른 재질을 사용하기도 한다.
  2층 보드에 기판과 구리층만 나타낸 그림이다.
• PCB중심에 고체 기판을 넣어 단단하게 만든다.

구리(Copper)

기판에는 얇은 구리층이 열과 접착제로 장착되어있다.
앞뒷면 둘다 쓰는 PCB일 경우, 두쪽 다 구리층이 입혀져 있다.

• 보통 1온스(28.35g)를 가방 많이 사용하며, 매우 큰 전력이 사용된다면 2~3온스를 사용하기도 한다.
• 1온스는 약 35um의 두께를 의미한다. PCB가 발열이 심할 경우 구리층을 두껍게 하여 전기저항을 낮춰 늦출 수 있다.

Soldermask

구리층 위에 있는 층이며, 유전체(dielectric)로 만들어진다.
PCB가 주로 초록색을 띠는 이유는 이 층 때문이다.

• 주 목적은 구리층이 공기중 산소로 인해 부식되는 것을 막는 것이다.

• 구리층이 다른 금속체와 접촉해 서로 연결되는 일도 막는다.
  

• 연한 초록색은 구리층+soldermask 이고, 진한 초록색은 FR4+soldermask 이다.

• 위 사진에서 은색 고리모양이랑 사각형모양은 pad라고 하며 납땜 되어야 하므로 soldermask가 없다.

silkscreen

주로 하얀색이며, soldermask 위에서 글자나 기호를 표시한다.

PCB 관련 용어

1. Via : 구멍(Hole)을 의미한다. 레이어 간의 라우팅을 위해 사용된다.(여러 층 간의 배선을 위한다는 말)
2. fanout : 비아를 통해 IC핀을 전원 혹은 GND에 연결하는 것이다.
3. Etch: 도체 회로를 얻기위해 불필요한 구리층을 제거하는 과정
4. Part Reference : 부품의 레퍼런스 번호
5. SMD type : 표면 실장형 부품
6. padStack(Land) : 제품의 연결 납땜을 위한 도체 패턴의 일부분(구성요소의 형태를 나열한 것)
7. Through hole type : 홀의 내벽면에 금속을 도금하여 전기적으로 연결시킨 홀
8. thermal relief(열 방출) : soldering(부품 납땜)하는 동안 블리스터(기포 발생)나 휨을 방지하기 위해 GND 또는 VOLTAGE 패턴 상에 그물모양으로 회로를 형성한 것