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다층 PCB 제조 공정: 다층 PCB에 대한 10가지 간단한 지침

2023-05-22보고자: SprintPCB

PCB는 전자 기기의 필수 부품으로, 다양한 전자 부품을 연결하고 전원을 공급하는 데 사용됩니다. 다층 PCB는 컴퓨터, 스마트폰, 의료 기기와 같은 더욱 복잡한 전자 기기에 사용됩니다. 다층 PCB의 제조 공정은 단층 PCB보다 복잡하며, 고도의 기술과 전문성이 요구됩니다. 이 글에서는 다층 PCB 제조 공정을 이해하는 데 도움이 되는 간단한 가이드를 제공합니다. 다층 PCB 제조 공정에 대한 10가지 간단한 가이드를 통해 다층 기판을 만드는 공정과 구체적인 단계를 알려드립니다. 다층 인쇄 회로 기판

먼저, 다층 PCB 제조 공정에는 몇 단계가 있을까요? 정답은 설계, 내층 생산, 드릴링, 화학 구리 도금, 라미네이션, 프레싱, 외층 그래픽 처리, 외층 화학 구리 도금, 경화, 최종 가공 등 총 10단계입니다. 다음으로, 이 10가지 공정을 간략하게 소개하여 빠르게 이해하실 수 있도록 도와드리겠습니다.

다층 PCB 제조 공정

다층 설계

PCB 제조업체의 설계 엔지니어는 회로도 설계 및 PCB 레이아웃 설계에 PCB 설계 소프트웨어를 사용합니다. 설계 엔지니어는 필요에 따라 Altium Designer, Eagle PCB 등 적합한 PCB 설계 소프트웨어를 선택합니다. PCB 설계 소프트웨어를 선택한 후, 소프트웨어에서 새 PCB 프로젝트를 생성하고 보드 크기, 레이어 수, 재질 등을 설정합니다. 그런 다음, 소프트웨어에서 회로도를 그리고, 부품과 연결선을 추가하고, 부품의 속성과 값을 설정합니다. 마지막으로, 후속 레이아웃 및 배선을 위한 넷리스트가 생성됩니다. 다음은 레이아웃 설계 단계로, 회로도의 연결 관계에 따라 부품을 배치하고 각 부품의 위치, 방향, 간격 등을 설정합니다. 레이아웃이 완료되면 와이어 또는 트레이스를 사용하여 부품 간의 연결선을 연결하는 배선 작업을 수행합니다. 배선이 완료되면 실크 스크린, 솔더 패드, 기타 표시 및 부품을 추가합니다. 이러한 단계를 완료한 후, 레이아웃과 배선이 PCB 제조 요구 사항 및 표준을 준수하는지 확인하기 위해 설계 규칙 검사를 수행합니다. 마지막으로, PCB 보드 제조를 위해 거버 파일이 생성됩니다. 거버 파일과 관련하여 "거버 파일이란 무엇일까요?"라는 의문이 들 수 있습니다. Gerber 파일이란 무엇인가

거버 파일은 PCB 제조에 사용되는 표준 파일 형식입니다. 거버 파일에는 부품, 트레이스, 패드, 실크스크린 등 PCB의 다양한 레이어에 대한 그래픽 정보가 포함되어 있습니다. 거버 파일은 일반적으로 PCB 설계 소프트웨어에서 생성되며, PCB의 그래픽 정보와 제조 요구 사항을 PCB 제조업체에 전달하는 데 사용됩니다. 거버 파일은 다음을 포함한 여러 파일로 구성됩니다. 상단 레이어: PCB 상단 레이어의 부품, 트레이스, 패드 및 기타 기능에 대한 정보가 포함되어 있습니다. 하단 레이어: PCB 하단 레이어의 부품, 트레이스, 패드 및 기타 기능에 대한 정보가 포함되어 있습니다. 실크스크린 레이어: 부품 이름 및 위치와 같은 PCB의 실크스크린에 대한 정보가 포함되어 있습니다. 솔더 마스크 레이어: PCB의 솔더 패드 위치 및 모양에 대한 정보가 포함되어 있습니다. 드릴 파일: PCB에 드릴링해야 하는 구멍의 위치 및 크기에 대한 정보가 포함되어 있습니다. 거버 파일은 PCB 제조 공정의 필수적인 부분입니다. 거버 파일은 PCB 설계자가 설계한 회로도를 제조업체가 이해하고 PCB 생산에 활용할 수 있는 그래픽 정보로 변환합니다. 제조업체는 거버 파일을 사용하여 PCB를 생산하고, 가공, 드릴링, 구리 에칭 및 기타 제조 공정에서 거버 파일에 명시된 요구 사항을 준수합니다.

다층 PCB 내부층 생산

먼저, 제조업체는 유리 섬유 천, 구리 호일, 프리프레그, 수지 등의 재료를 준비해야 합니다. 그런 다음, 유리 섬유 천 표면을 세척하여 구리 호일이 유리 섬유 천에 단단히 부착되도록 합니다. 다음으로, 유리 섬유 천 표면에 프리프레그 층을 도포하여 유리 섬유 천의 물리적 특성과 내구성을 향상시킵니다. 프리프레그가 도포된 유리 섬유 천은 오븐에서 완전히 건조됩니다. 건조 후, 제조업체는 구리 호일을 프리프레그 위에 놓고 라미네이팅 기계를 사용하여 압착합니다. 이 단계를 통해 구리 호일이 프리프레그에 단단히 부착되어 내층 보드를 형성합니다. 마지막으로, 제조업체는 절단기를 사용하여 내층 보드를 후속 가공에 필요한 크기와 모양으로 절단합니다.

다층 드릴링

먼저, 제조업체는 적절한 드릴 비트를 선택하고 다층 PCB 설계 사양에 따라 드릴 비트의 직경과 깊이를 설정합니다. 드릴 비트는 기계에 맞게 다양한 색상으로 구분됩니다. 다음으로, 다층 PCB를 드릴링 머신에 놓고 광학적 또는 기계적으로 드릴링해야 할 위치에 정렬합니다. 드릴링 머신은 구멍을 뚫는 데 사용되며, 드릴링 속도와 깊이는 다층 PCB 설계 사양에 따라 설정해야 합니다. 드릴링 과정에서는 내층 기판의 손상을 방지하기 위해 드릴링 깊이를 제어해야 합니다. 드릴링 후에는 PCB를 세척하여 이물질과 폐기물을 제거해야 합니다. 드릴링 품질을 검사하여 모든 구멍의 직경과 깊이가 다층 PCB 설계 사양을 충족하는지 확인해야 합니다.

다층 화학 구리 도금

생산된 PCB 기판은 표면 먼지와 기름때를 제거하기 위해 세척 과정을 거칩니다. 세척에는 일반적으로 알칼리성 또는 산성 세척제가 사용됩니다. 세척 후, PCB 기판의 비전도성 영역에 구리 도금이 발생하는 것을 방지하기 위해 PCB 기판 표면에 부식 방지제를 도포합니다. 이후 구리 도금 공정을 원활하게 진행하기 위해 제조업체는 PCB 기판 표면에 촉매층을 도포합니다. 그런 다음, PCB 기판을 화학 구리 도금 탱크에 넣고 전기화학 반응을 통해 PCB 기판 표면에 구리층을 도금합니다. 이 공정은 구리의 균일성과 품질을 보장하기 위해 온도, 전류, 시간 등의 조건을 제어해야 합니다. 구리 도금 직후 PCB 기판 표면에는 잔여물과 불순물이 남아 있으며, 이러한 잔여물과 불순물은 세척 및 제거해야 합니다. 그런 다음, 화학 물질을 사용하여 PCB 기판 표면의 부식 방지제와 촉매를 제거합니다. 마지막으로, 화학 도금된 PCB 기판을 검사하여 구리의 두께와 균일성이 PCB 설계 사양을 충족하는지 확인합니다.

다층 적층

적층하기 전에 준비된 내부층을 세척하고 부식 방지 처리를 하여 구리 표면의 매끄러움과 청결을 유지해야 합니다. 필요한 프리프레그 층은 PCB 설계 사양에 따라 준비해야 합니다. 다음으로, 적층 공정은 준비된 내부층과 프리프레그 층을 PCB 설계 사양에 따라 조립하는 과정입니다. 각 층은 라미네이팅 기계를 사용하여 압착하여 층 간의 강력한 접착력을 확보해야 합니다. 적층 후, 다층 기판을 건조하고 드릴링해야 합니다. 건조를 위해 오븐에 넣고 PCB 설계 사양에 따라 드릴 구멍을 뚫습니다. 그런 다음 다층 기판에 구리 화학 도금을 하여 전도성과 내식성을 향상시킵니다. 마지막으로, 다층 기판의 가장자리를 다듬고 표면 처리하여 불필요한 부분을 제거하고 PCB 설계 사양 및 후속 인쇄 및 납땜 공정을 준수합니다.

다층 적층

라미네이션을 위해 내부층, 프리프레그층, 그리고 프레스 플레이트와 스페이서와 같은 보조재를 준비합니다. 프리프레그층을 내부층의 구리 표면에 도포하여 균일하게 코팅합니다. 프리프레그로 코팅된 내부층을 서로 쌓고, 각 층 사이에 스페이서를 배치하여 PCB 설계 사양에 따라 원하는 거리와 간격을 유지합니다. 쌓은 다층 기판을 프레스 플레이트에 넣고 라미네이팅 장비를 사용하여 라미네이션합니다. 라미네이션 과정에서는 층 간의 강력한 접착력을 보장하기 위해 압력, 온도, 시간 등의 매개변수를 제어해야 합니다. 라미네이션이 완료되면 다층 기판을 냉각 챔버에 넣어 완전히 경화되도록 냉각합니다. 라미네이팅 장비는 다층 PCB 제조 공정에서 사용되는 핵심 장비 중 하나입니다. 일반적인 라미네이팅 장비에는 플랫베드 라미네이터, 로터리 라미네이터, 핫프레스 등이 있습니다.

외층 패터닝

유리섬유 기판을 준비하고 PCB 설계 사양에 따라 절단합니다. 기판을 깨끗이 세척합니다. 다음으로, 기판의 구리층에 감광성 레지스트를 도포하여 균일하게 코팅합니다. 그런 다음 노광기를 사용하여 다층 PCB 설계 패턴을 기판에 노광합니다. 노광된 부분의 감광성 레지스트는 화학 반응을 일으킵니다. 노광 후, 기판을 현상기에서 현상하여 노광되지 않은 감광성 레지스트를 용해합니다. 이후, 현상된 기판을 구리 도금 탱크에 넣어 구리 도금을 진행하여 전도성과 내식성을 향상시킵니다. 구리 도금된 기판의 노광되지 않은 부분에는 여전히 감광성 레지스트가 남아 있으며, 이는 감광성 레지스트 제거 용액에 담가 제거해야 합니다. 마지막으로, 감광성 레지스트가 제거된 기판은 절단 및 드릴링과 같은 공정을 거쳐 실제 PCB 기판을 제작합니다. 외층 패터닝은 PCB 제조 공정에서 중요한 단계로, 주로 PCB 설계 패턴을 실제 PCB 기판으로 변환하는 데 사용됩니다. 이 공정은 다층 PCB 기판의 품질과 정밀도를 보장하기 위해 제어된 환경에서 수행되어야 합니다. 오류나 부적절한 작업으로 인해 다층 PCB 제조가 실패하거나 최종 전자 장치의 성능이 저하될 수 있습니다.

외층 화학 구리 도금

외층 전기 도금은 다층 PCB 제조 공정에서 중요한 단계로, 주로 PCB의 전도성과 내식성을 향상시키는 데 사용됩니다. PCB는 표면 먼지, 기름 및 기타 불순물을 제거하기 위해 세척 탱크에 담급니다. 세척 후, PCB는 화학 구리 도금 탱크에 담급니다. 화학 구리 도금 공정에서 구리 이온은 PCB 표면에서 전기 분해로 환원되어 균일한 구리 피막을 형성합니다. 화학 구리 도금된 PCB는 세척 탱크에 담가 표면의 화학 물질과 불순물을 제거합니다. 이어서, 화학 구리 도금된 PCB는 내식성과 전도성을 향상시키기 위해 금 도금 탱크에 담급니다. 마지막으로, 금 도금된 PCB는 세척 탱크에서 세척하여 표면에 남아 있는 화학 물질과 불순물을 제거합니다.

다층 경화

다층 PCB 경화는 PCB 제조 공정에서 중요한 단계로, 주로 PCB 기판의 기계적 강도와 내식성을 향상시키는 데 사용됩니다. 경화제는 PCB 기판 표면에 도포되어 균일한 코팅을 보장합니다. 경화제가 도포된 PCB 기판은 오븐에 넣어 표면 건조를 위해 건조합니다. 건조된 PCB 기판은 경화 공정을 위해 경화 챔버에 넣어집니다. 경화 챔버에서 경화제는 열 반응이나 자외선 조사와 같은 방법을 통해 가교 반응을 일으켜 단단하고 내식성이 뛰어난 보호층을 형성합니다. 경화 후, PCB 기판은 경화 챔버에서 꺼내 환기가 잘 되는 곳에 두어 냉각합니다. 경화된 PCB 기판은 기포와 같은 결함 없이 균일하고 매끄러운 표면을 보장하기 위해 검사를 실시합니다.

최종 처리

다층 PCB 최종 가공은 PCB 제조 공정의 마지막 단계로, 주로 전자 기기의 실제 요구 사항을 충족하도록 완성된 PCB 기판을 절단하고 드릴링하는 데 사용됩니다. 준비된 PCB 기판은 절단기에 넣어 필요에 따라 다양한 크기와 모양으로 절단합니다. 이후, 절단된 PCB 기판은 PCB 설계 사양에 따라 다양한 크기와 모양의 구멍을 뚫기 위해 드릴링 머신에 장착됩니다. PCB 기판에 드릴링된 구멍 주변의 버(burr)와 잔여물은 디버링(deburring) 공정을 통해 제거해야 합니다. 디버링된 PCB 기판은 세척 탱크에서 세척하여 표면 먼지, 기름때, 기타 불순물을 제거합니다. 마지막으로, 가공된 PCB 기판의 치수, 모양, 구멍 위치가 PCB 설계 사양을 준수하는지 검사합니다. 검사된 PCB 기판은 보관 및 운송을 위해 포장됩니다. 본 기사에서는 PCB 설계, 내층 제조, 다층 적층, 드릴링, 외층 가공 및 기타 필수 단계를 포함한 다층 PCB 제조 공정에 대한 자세한 개요를 제공합니다. PCB 기판의 품질과 정밀성을 보장하기 위해 이러한 단계들은 반드시 통제된 환경에서 수행되어야 합니다. 또한, 외층 전기 도금, PCB 경화, PCB 최종 가공과 같은 다른 중요한 단계들에 대해서도 논의했습니다. 이러한 단계들을 통해 다양한 전자 기기의 요구 사항을 충족하는 고품질, 고성능 다층 PCB를 생산할 수 있습니다. PCB 제조는 다양한 분야의 전문 지식과 기술을 요구하는 복잡한 공정입니다. 고품질 PCB 기판을 생산해야 한다면 SprintPCB를 제조 파트너로 선택하시기 바랍니다. SprintPCB 는 최첨단 장비와 풍부한 경험을 바탕으로 고품질 PCB 제조 서비스를 제공합니다.

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