PCB 패널화에 대한 모든 것

PCB 패널화는 동일한 층 수, 두께 및 기타 매개변수를 공유하는 여러 개의 개별 회로 기판을 하나의 대형 기판으로 결합하는 것입니다. 이러한 방식으로 다양한 기판을 한번에 생산할수 있어 생산 속도를 높이고 PCB 프로토타입 제작 비용을 절감할수 있습니다.

PCB 패널화의 이점

보드 활용률을 향상시키세요

일반적으로 PCB 생산에 사용되는 동박 적층판은 크기가 고정되어 있습니다. 특수 형상의 기판을 90°에서 180°까지 회전시켜 표준 크기 패널에 맞추면 공간 활용도를 극대화하고 폐기물을 줄일수 있습니다.

그림 1. 패널 안에서 회전하는 PCB

SMT 조립  공정을 용이하게 합니다.

여러 개의 보드를 한번에 처리하는 것이 더 효과적입니다. 여러 개의 보드를 패널로 묶으면 배치해야할 부품 수가 늘어나 픽앤플레이스 장비의 효율성이 향상됩니다.

PCB 패널화 유형

V컷

V컷은 PCB 제조에서 가장 널리 사용되는 패널 분리 방식입니다. PCB 조립이 완료된후 기판을 분리하기 위해 연결된 기판의 특정 위치에 회전식 커터로 선을 긋는 것을 말합니다. 절단면이 알파벳 V자 모양과 비슷해서 V컷이라고 불립니다. 이 부분의 기판 연결 부위는 비교적 얇기 때문에 쉽게 파손될수 있습니다.

그림 2. V컷이 있는 PCB

탭 라우팅

V컷은 분리선이 직선이어야 하므로 정사각형이나 직사각형과 같은 일반적인 PCB 기판의 패널 연결에만 적합합니다. 원형과 같은 특수 형상의 PCB 기판에는 탭 라우팅이 사용됩니다. 탭 라우팅은 가장자리에 여러 개의 스탬프 홀을 사용하여 두 기판을 연결하는 방식으로, 파손되기 쉽습니다. 탭 라우팅은 모든 형상의 PCB에 적용할 수 있지만, 공정이 복잡하고 비용이 많이 듭니다.

분리 후 가장자리에 버(burr)와 같은 잔여물이 남을수 있으며, 이는 조립 과정에서 문제를 일으킬수 있습니다.

그림 3 탭 라우팅이 적용된 PCB

PCB 패널 분리 방법 

V컷 코어 링 머신

PCB 제조 공장에서는 스코어링 머신을 사용하여 V컷 라인을 따라 기판을 절단합니다. 블레이드의 높이는 다양한 V컷 두께에 맞춰 조절할수 있습니다. 이 V컷 방식은 기판을 절단하는 가장 간단한 방법이지만 몇 가지 단점이 있습니다. 첫째, 직선으로만 절단할 수 있고 방향을 바꿀수 없습니다. 스코어링 머신이 상하 디스크 두 개가 달린 체인톱을 사용하기 때문에 직선 모서리를 가진 기판에만 적합하기 때문입니다. 둘째, V컷은 두께가 1.0mm 미만인 PCB에는 적합하지 않습니다. V컷 홈이 기판의 구조적 강도를 저하시킬 수 있기 때문입니다. V컷 디자인이 적용된 기판에 비교적 무거운 부품을 장착할 경우, 중력의 영향으로 기판이 쉽게 휘어질 수 있으며, 이는 SMT 조립 공정에서 도금액 불량이나 단락을 유발할수 있습니다.

라우터

라우터 방식은 높은 신뢰성과 품질 보증이 요구되는 PCB에 이상적입니다. 이 기술은 변형을 발생시키지 않으므로 굽힘력으로 인해 부품이나 납땜 접합부에 균열이 생길 가능성이 적습니다. 기술적으로는 V컷 설계에서 발생할수 있는 대부분의 문제를 해결할 수 있지만, 훨씬 더 비싸고 복잡합니다.

핸드 브레이크

수동 절단은 적절한 고정 장치를 사용하여 V컷 또는 탭 경로를 따라 기판을 절단하는 방법입니다. 일부 엔지니어는 수동으로 기판을 절단할 수도 있지만, 기판이 휘어지면서 부품, 특히 콘덴서와 BGA 부품에 균열이 발생하여 최종 제품의 수율과 신뢰성이 저하될수 있으므로 권장하지 않습니다.

몇가지 주요 용어

브레이크어웨이

브레이크어웨이는 PCB 기판의 양쪽 가장자리에 있는 추가 공간으로, 일반적으로 5mm 너비이며 SMD 부품이 배치되지 않는 부분입니다. 현재의 SMT 생산 라인은 고도로 자동화되어 있으며, PCB 기판은 컨베이어 벨트를 통해 자동으로 여러 조립 공정을 거치는데, 이 과정에서 주변의 전자 부품이 손상될수 있습니다. 브레이크어웨이는 PCB가 SMT 라인을 원활하게 이동할수 있도록 도와줍니다. 브레이크어웨이는 생산 공정을 원활하게 하는 역할만 하며, 생산이 완료되면 제거됩니다.

신뢰 마크

피듀셜 마크는 자동 조립 공정 중 기계가 정렬할수 있도록 설계되었습니다. 기계는 PCB 상의 피듀셜 마크를 식별하고 이미지 인식 기술을 사용하여 각 부품의 정확한 위치를 찾아냅니다. 피듀셜 마크는 부품 배치 정확도에 영향을 미치며, 표면 실장(SMT) 조립에 매우 중요합니다.

그림 4. PCB 상의 피듀셜 마크

결론

PCB 패널화는 패널 공간을 최대한 활용하고 SMT 조립 공정의 효율성을 높이기 위해 수행됩니다. 설계, 비용 및 기타 요소를 고려하여 최종 보드의 패널화를 위해 V컷 또는 탭 라우팅이 설계됩니다. 고품질의 패널화된 PCB를 얻으려면 이러한 패널 가이드라인에 대한 풍부한 지식을 갖춘 PCBgogo와 같은 경험 많은 PCB 제조업체와 협력해야 합니다.