다층 PCB의 출현
역사적으로 인쇄 회로 기판은 주로 단일 또는 이중층 구조를 특징으로 했으며, 이는 신호 저하 및 전자기 간섭(EMI)으로 인해 고주파수 애플리케이션에 대한 적합성에 제약을 가했습니다. 그럼에도 불구하고 다층 인쇄 회로 기판의 도입으로 신호 무결성, 전자기 간섭(EMI) 완화 및 전반적인 성능이 눈에 띄게 향상되었습니다.
다층 PCB(그림 1)는 절연 기판으로 분리된 수많은 전도성 층으로 구성됩니다. 이 설계를 통해 정교한 방식으로 신호 및 전력 평면을 전송할 수 있습니다.
다층 인쇄 회로 기판(PCB)은 일반적으로 유전층으로 알려진 절연 재료로 분리된 3개 이상의 전도성 층이 있다는 점에서 단일 또는 이중층 인쇄 회로 기판과 구별됩니다. 이들 층의 상호 연결은 별개의 층 사이의 통신을 용이하게 하는 작은 전도성 통로인 비아에 의해 촉진됩니다. 다층 PCB의 복잡한 설계로 인해 구성 요소와 복잡한 회로의 집중도가 높아져 첨단 기술에 필수적입니다.
다층 PCB는 일반적으로 유연한 PCB 구조 내에서 다층을 달성해야 하는 본질적인 문제로 인해 높은 수준의 강성을 나타냅니다. 레이어 간의 전기 연결은 블라인드 및 매립 비아를 포함한 여러 유형의 비아(그림 2)를 활용하여 설정됩니다.
이 구성에는 인쇄 회로 기판(PCB)과 외부 환경 사이의 연결을 설정하기 위해 표면에 두 개의 레이어를 배치하는 작업이 수반됩니다. 일반적으로 인쇄회로기판(PCB)의 층 밀도는 균일합니다. 이는 주로 뒤틀림과 같은 문제에 홀수가 취약하기 때문입니다.
레이어 수는 일반적으로 특정 애플리케이션에 따라 달라지며 일반적으로 4~12개 레이어 범위에 속합니다.
일반적으로 대부분의 애플리케이션에는 최소 4개, 최대 8개의 레이어가 필요합니다. 반면 스마트폰과 같은 앱은 총 12개의 레이어를 주로 사용합니다.
주요 용도
다층 PCB는 다음을 포함하여 광범위한 전자 응용 분야에 사용됩니다(그림 3).
●다층 PCB가 스마트폰, 태블릿, 게임 콘솔, 웨어러블 기기 등 다양한 제품에 필요한 전력과 신호를 제공하는 근본적인 역할을 하는 소비자 가전. 우리가 매일 사용하는 세련되고 휴대 가능한 전자 제품은 컴팩트한 디자인과 높은 구성 요소 밀도 덕분입니다.
●통신 분야에서는 다층 PCB를 활용하여 네트워크 전반에 걸쳐 음성, 데이터, 영상 신호의 원활한 전송을 촉진함으로써 안정적이고 효과적인 통신을 보장합니다.
●산업 제어 시스템은 복잡한 제어 시스템, 모니터링 메커니즘 및 자동화 절차를 효과적으로 관리할 수 있는 능력으로 인해 다층 인쇄 회로 기판(PCB)에 크게 의존합니다. 기계 제어 패널, 로봇 공학 및 산업 자동화는 이를 기본 지원 시스템으로 사용합니다.
●다층 PCB는 정밀도, 신뢰성, 소형화를 보장하는 데 중요하기 때문에 의료 기기에도 적합합니다. 진단 장비, 환자 모니터링 시스템, 생명을 구하는 의료 기기는 이들의 중요한 역할에 따라 큰 영향을 받습니다.
장점 및 장점
다층 PCB는 다음을 포함하여 고주파 애플리케이션에 여러 가지 이점과 장점을 제공합니다.
●향상된 신호 무결성: 다층 PCB는 제어된 임피던스 라우팅을 촉진하고 신호 왜곡을 최소화하며 고주파 신호의 안정적인 전송을 보장합니다. 다층 인쇄 회로 기판의 신호 간섭이 낮아 성능, 속도 및 신뢰성이 향상됩니다.
● EMI 감소: 다층 PCB는 전용 접지 및 전원 평면을 활용하여 EMI를 효과적으로 억제함으로써 시스템 신뢰성을 향상시키고 주변 회로와의 간섭을 최소화합니다.
●컴팩트한 디자인: 더 많은 구성요소와 복잡한 라우팅 방식을 수용할 수 있는 능력을 갖춘 다층 PCB는 모바일 장치 및 항공우주 시스템과 같이 공간이 제한된 애플리케이션에 중요한 컴팩트한 디자인을 가능하게 합니다.
●향상된 열 관리: 다층 PCB는 열 비아와 전략적으로 배치된 구리 레이어의 통합을 통해 효율적인 열 방출을 제공하여 고전력 구성 요소의 신뢰성과 수명을 향상시킵니다.
●설계 유연성: 다층 PCB의 다양성으로 인해 설계 유연성이 향상되어 엔지니어가 임피던스 매칭, 신호 전파 지연, 전력 분배와 같은 성능 매개변수를 최적화할 수 있습니다.