플렉스-리지드 PCB 제조 기술 | PCBgogo

소개:

경성 PCB는 거의 모든 곳에서 찾아볼 수 있습니다. 소형 전자 기기부터 항공우주, 군사, 의료 분야에 이르기까지 매우 다양한 용도로 사용됩니다. 반면, 연성 PCB는 경성 PCB와 달리 유연한 기판으로 제작되며, 여러 가지 장점을 가지고 있습니다. 두께가 얇고 무게가 가벼우며, 동적으로 구부릴 수 있고, 공간을 절약할 수 있으며, 3D 상호 연결 조립이 용이합니다. 또한 우수한 전기적 및 열적 성능 덕분에 경성 PCB 못지않게 광범위한 분야에서 활용됩니다. 

다음으로 주목할 만한 유형은 플렉서블 PCB를 더욱 발전시키고 최적화한 '플렉서블-리지드 PCB'입니다. 플렉서블-리지드 PCB의 특성, 제조 방법 및 응용 분야에 대해 살펴보겠습니다. 하지만 먼저 플렉서블-리지드 PCB에 대해 간략하게 설명하겠습니다. 

플렉스-리지드 PCB란 무엇인가요?

플렉스-리지드 PCB는 플렉스 기판 기술과 리지드 기판 기술을 결합하여 사용하는 기판입니다. 여러 층의 플렉스 회로 기판이 하나 이상의 리지드 기판에 외부 또는 내부에 부착된 형태로 구성됩니다. 

플렉스-리지드 PCB에 사용되는 재료 유형:

기판 재료는 플렉스-리지드 PCB의 특성을 결정하는 요소입니다. 일반적으로 기판은 유연한 유전체 필름과 유연한 접착 필름으로 구성됩니다.

1: 유연한 유전체 : 

연성 절연 필름은 주로 폴리에스터, 폴리이미드, 불소수지로 구성됩니다. 폴리이미드는 가장 일반적인 유형으로 유전율이 가장 높고 전기적 및 기계적 특성이 우수하며 고온에 대한 저항성이 뛰어납니다. 반면 폴리에스터는 고온에 대한 저항성이 좋지 않습니다. 불소수지는 군사 및 항공우주 제품과 같은 고주파 응용 분야에 사용되며 유전율이 낮습니다. 

2: 유연 접착 필름: 

접착 필름은 주로 아크릴산, 에폭시, 폴리에스터로 구성됩니다. 아크릴산과 폴리에스터는 접착력, 유연성, 내열성이 우수합니다. 그러나 열팽창 계수가 크기 때문에 두께가 0.5mm를 넘지 않아야 합니다. 에폭시는 접착력이 좋지 않아 주로 외피 및 내부층 접착에 사용됩니다. 

플렉스-리지드 PCB 제조:

PCB 유형별로 제조 기술이 다릅니다. 가장 널리 사용되는 최첨단 PCB 보드로는 HDI 플렉스-리지드 PCB와 임베디드 플렉스-리지드 PCB가 있습니다. 핵심적인 차이점은 정밀 회로 제조 기술과 마이크로비아 제조 기술에 있습니다.  

1: 플렉스-리지드 PCB 제조:

플렉스-리지드 PCB는 주름진 스루홀을 사이에 두고 리지드 PCB와 플렉서블 PCB를 층층이 쌓아 제작됩니다. 플렉스-리지드 PCB는 배선 및 커넥터 교체로 인해 발생하는 부피 및 발열 문제를 줄이는 데 도움이 됩니다.

1970년대에 처음 등장한 플렉서블-리지드 PCB는 플렉서블 기판 위에 리지드 기판을 쌓아 제작되었습니다. 오늘날에는 외부 리지드 기판으로 유리 섬유 에폭시 수지(FR4)를 사용하고, 그 위에 솔더 마스크를 도포하여 PCB를 보호합니다. 플렉서블 기판의 코어로는 폴리이미드 이중층 기판을 사용하고, 회로 패턴 보호를 위해 폴리이미드/아크릴 필름을 사용합니다. 접착력은 저유동성 프리프레그에 따라 달라집니다. 마지막으로 여러 층을 적층하여 최종 PCB를 완성합니다.

플렉서블-리지드 PCB는 뛰어난 전기적 성능과 기계적 특성을 지니고 있어 3D 조립에 적합합니다. 특히 구부려야 하는 장치에 사용하기에 이상적입니다. 유연한 기판 덕분에 고주파 신호 전송 및 임피던스 제어에 적합하며, 고온 및 극한 환경 조건에도 견딜 수 있습니다.

이러한 PCB는 실제로 제조 및 수리가 어렵습니다. 제조 과정에서 고가의 연성 기판 재료에 단단한 베이스를 삽입하기 때문에 원자재 낭비가 심하고 제조 난이도가 높습니다.

2: 임베디드 플렉서블 PCB 제조:

임베디드 플렉서블 PCB는 플렉서블 회로 유닛을 내부의 경질 기판 등에 내장하여 제조됩니다. 상호 연결이 불가능하기 때문에 일반적으로 블라인드 비아와 매몰 비아를 사용합니다. 이러한 PCB는 HDI와 경질 PCB의 장점을 모두 갖추고 있으며 기판 재료 낭비를 줄여줍니다.

임베디드 플럭스 PCB는 플렉시블 회로를 내장한 후 적층하는 방식으로 제작됩니다. 플렉시블 회로 유닛의 경우 플렉시블 기판 재료 사용량이 증가합니다. 동일 레이어 내의 플렉시블 회로와 강성 회로 사이에는 전기적 연결이 없습니다. 임베디드 플렉시블 PCB는 기판 재료 낭비를 줄여 플렉시블 기판 사용률을 높이는 데 도움이 됩니다.

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