커스텀 PCB: 나만의 PCB 설계 및 주문을 위한 가이드

커스텀 PCB(Printed Circuit Boards)는 표준 기성품 PCB로는 충족할 수 없는 특정 요구 사항이나 응용 분야를 위해 설계된 커스텀 회로 기판입니다. 저항기, 커패시터, 집적 회로, 커넥터 등과 같은 전자 부품을 장착하고 연결하기 위한 기판으로 다양한 전자 장치 및 시스템에 폭넓게 사용됩니다. 커스텀 PCB는 특정 기능 및 성능 요구를 충족하기 위한 적응성을 제공함으로써 전문화되고 혁신적인 전자 장치를 만들 수 있습니다.

커스텀 PCB는 신제품을 신속하고 일관되게 시장에 출시할 수 있도록 하여 혁신을 극대화합니다. 전문적인 커스텀 PCB 제조를 위해서는 최첨단 기술과 전문 지식을 갖춘 공급업체가 필요합니다. 여기에는 적절한 설계 및 레이아웃 도구, 맞춤형 재료 선택, 단층에서 다층 PCB 제조 역량, 완전 자동화된 생산 라인, 신속한 처리 및 배송 서비스가 포함됩니다. JLCPCB는 이러한 모든 시설에 비용을 최소화하는 데 도움이 되는 완전 자동화된 생산 라인을 가지고 있습니다.

커스텀 PCB 유형

인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board, PCB)에는 단일 또는 여러 기능을 수행하도록 설계된 다양한 회로가 포함되어 있습니다. 각 산업 분야에서는 고유한 요구 사항이 있으며, 이러한 요구 사항은 생산 중에 따라야 할 특정 요구 사항과 규정이 수반됩니다. PCB의 주요 유형에는 단면, 양면, 다층 및 유연 PCB가 있습니다. PCB 제조업체는 다양한 제품의 요구 사항을 충족할 수 있도록 이에 맞는 다양한 유형의 PCB를 사용하고 있습니다. 인쇄 회로 기판의 주요 유형은 다음과 같습니다.

단면 PCB

단면 PCB에서는 기판 한 쪽 면에만 도전성 물질이 존재하며, 이 위에 전기 트랙을 배선할 수 있습니다. 구리와 같은 적절한 전기 전도체가 기판의 한 면을 덮는 데 사용됩니다. 구리층에는 솔더 마스크가 있고, 보드의 부분들을 표시하기 위해 실크스크린 코팅이 일반적으로 사용됩니다. 이 타입의 보드의 장점은 구성 요소가 보드의 한 면에만 장착되기 때문에 더 비용 효율적이라는 점입니다. 따라서 이 보드에는 SMT(Surface Mount Technology) 구성 요소만 장착할 수 있습니다.

양면 PCB

양면 PCB(Printed Circuit Board)는 양쪽 면에 구리층(도전성 금속)이 코팅되어 있어, 두 면 모두에 부품을 장착할 수 있습니다. 비아와 홀을 통해 양쪽 면에 전기적 연결이 이루어지며, 양면 PCB는 관통 홀 부품과 SMT(Surface Mount Technology)를 모두 장착할 수 있습니다.

다층 PCB

회로의 복잡성이 증가함에 따라 내부 레이어 수도 공간 절약을 위해 증가했습니다. 다층 인쇄 회로 기판은 양면 인쇄 회로 기판에 비해 더 많은 기능을 제공합니다. 다층 인쇄 회로 기판은 최대 20개 층 이상으로 구성될 수 있습니다. 다층 PCB는 스마트 기기, 휴대전화 및 노트북 등 다양한 응용 분야에서 사용됩니다.

플렉시블 PCB

JLCPCB의 플렉스 PCB

플렉서블 PCB 또는 FPC는 유연한 기판을 사용하여 설계됩니다. 단단한 인쇄 회로 기판과 달리, 플렉서블 인쇄 회로 기판은 원하는 모양으로 변형할 수 있는 특성을 가지고 있습니다. 이러한 유연성과 비용 효율성 덕분에 플렉서블 PCB는 단단한 기판보다 상당한 장점을 가지고 있습니다.

커스텀 PCB의 장점은 무엇인가요?

커스텀 PCB는 특정 및 고성능 전자 응용 분야에서 선호되는 여러 가지 이유가 있습니다. 이들은 미적 및 기능적 향상을 가능하게 하며, 예를 들어 다양한 솔더 마스크 색상 사용, 브랜드 로고 삽입, 기타 특정 디자인 요소를 포함할 수 있습니다. 맞춤형 PCB의 주요 장점은 다음과 같습니다 :

• 공간 절약 : 설계는 공간 요구 사항에 따라 맞춤화할 수 있으며, 복잡한 설계를 통해 공간을 더욱 효율적으로 사용할 수 있습니다.

• 자동화 생산 : 인건비를 절감하고, 반복성, 정확성 및 품질을 향상시킵니다.

• 쉬운 수리 : 자체 설계한 보드는 손상 시 문제 해결이 용이합니다.

커스텀 PCB는 고유한 재료와 층 구성 요소를 포함할 수 있어 내구성, 열 관리, 전반적인 신뢰성을 향상시킬 수 있습니다. 이는 특히 항공우주, 의료 기기, 산업 장비와 같이 높은 신뢰성이 요구되는 응용 분야에서 중요한 요소입니다. 궁극적으로 맞춤형 PCB는 특정 응용 분야와 작동 환경에 최적화된 혁신적인 설계 솔루션을 제공함으로써 경쟁 우위를 제공합니다.

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커스텀 PCB의 단점은 무엇인가요?

커스텀 PCB는 디자인 유연성과 최적화 측면에서 큰 장점을 제공하지만, 몇 가지 단점도 있습니다. 주요 도전 과제 중 하나는 비용 증가입니다. 특히 소량 생산이나 프로토타입의 경우, 표준 기성품 PCB에 비해 설계, 초기 설정 및 제조 과정이 더 비쌀 수 있습니다. 주요 어려움 몇 가지는 다음과 같습니다 :

1. 비용 증가 : 소량 생산 또는 프로토타입에서 설계, 초기 설정 및 제조 과정이 더 비싸다.

2. 복잡한 제조 과정 : 특정 요구 사항을 충족하기 위해 정밀하고 복잡한 제조 과정이 필요하다.

3. 시간 소모 : 설계 및 테스트 과정에 더 많은 시간이 걸릴 수 있다.

4. 수정 여건 : 설계 변경이나 수정을 필요한 경우, 기존의 표준 PCB보다 수정이 더 어렵고 비용이 더 많이 듭니다.

이러한 점을 고려하여, 커스텀 PCB의 장점과 단점을 신중히 고려하고 결정을 내리는 것이 중요합니다.

● 연구 개발에는 많은 시간이 필요합니다.

- 여러 번 수정하는 것은 어렵습니다.

● 적절한 도구와 계산 소프트웨어가 필요합니다.

PCB에서 발생하는 오류는 식별하고 문제를 해결하기가 어렵습니다.

● PCB 기술은 너무 빠르게 변화하여 2년 이내에 PCB 설계의 구성 요소가 구식이 되어 수리 또는 교체 비용이 많이 들 수 있습니다.

커스텀 PCB는 기능성과 신뢰성을 보장하기 위해 보다 정교한 디자인 검증 및 테스트 단계를 필요로 하므로 리드 타임이 길어질 수 있습니다. 또한, 정확한 사양과 상세한 문서화가 요구되기 때문에 디자인 및 개발 시간이 길어져 프로젝트 일정에 지연이 발생할 수 있습니다.

장단점을 고려할 때, 커스텀 PCB는 빈번히 변경되지 않는 대량 생산 응용에 매우 적합합니다. 초기 설계와 도구가 완성되면, 생산 비용을 상당히 절감할 수 있으며, 각 PCB가 동일하게 제조된다는 것을 보장받을 수 있습니다.

나만의 커스 PCB 설계하는 방법

커스텀 PCB를 설계하려면 적절한 회로도 및 레이아웃 작성 도구가 필요합니다. 일부 오픈 소스 도구는 오프라인에서 사용할 수 있지만, 최신 풋프린트와 회로 기호를 지원하지 않을 수 있습니다. 따라서, 온라인 도구를 사용하여 PCB를 설계하는 것이 더욱 효율적일 수 있습니다. 커스텀 PCB를 설계하려면 아래 단계를 따르세요 :

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회로도 설계 : 회로도 캡처는 회로의 그래픽입니다. 회로도에는 배선도와 구성 요소 데이터가 블록 다이어그램 형식으로 포함됩니다. 아래에 참조용으로 기본 회로도가 있습니다. 이 회로는 특정 요구 사항에 맞추어 다양한 구성 요소 데이터시트를 참고하여 수정할 수 있습니다.

회로도에서 레이아웃 : 회로도에서 실제 PCB 연결 및 부품을 불러오면 배치 후 배선 작업을 수행할 수 있습니다. 이 온라인 도구를 사용하여 단일부터 다중 PCB까지 쉽게 제작할 수 있습니다. 배선 작업이 완료되면 PCB는 다음과 같이 보입니다.

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DRC 검사 : PCB 설계가 완료된 후, Design Rule Check (DRC) 도구를 사용하여 PCB 내 오류를 확인합니다. 사용자는 이 도구를 필요에 맞게 설정할 수 있습니다.

PCB Gerber 파일 생성 : Gerber 파일은 제조사에 주문하기 위해 사용됩니다. 이 파일에는 제조에 필요한 홀, 비아, 트랙, 레이어, 스택업 등 모든 필수 정보가 포함되어 있습니다.

커스텀 PCB를 위한 적층 구조 결정

커스텀 PCB를 설계하는 과정에서 적절한 적층 구조를 선택하는 것은 보드의 성능, 제조 가능성, 비용에 중요한 영향을 미치는 중요한 결정입니다. 적층 구조는 PCB의 각 층의 구성 방식을 의미하며, 여기에는 전도층의 수, 사용되는 기판 재료의 종류, 접지층과 전원층의 배치 등이 포함됩니다. 잘 설계된 적층 구조는 전자기 간섭(EMI)과 신호 간 간섭(크로스토크)을 줄여 신호 무결성을 향상시킬 수 있습니다. 이는 특히 고속 또는 고주파 회로에 있어 매우 중요합니다. 또한, 효과적인 열 관리를 돕고 보드의 구조적 무결성을 강화할 수 있습니다.

회로의 복잡성, 제어된 임피던스의 필요성, 최종 제품의 물리적 제약 등이 적층 구조 선택에 영향을 미칩니다. 올바른 적층 구조 설계는 PCB가 전기적, 기계적, 열적 성능 기준을 충족시키면서도 비용과 제조 가능성을 최적화할 수 있도록 보장합니다. 아래는 기본적인 PCB 적층 구조 예시로, 사용자의 응용에 따라 수정할 수 있습니다.

EMI/EMC를 고려한 6층 PCB의 기본 적층 구조 :

• 신호 층 (Signal Layer)
• 접지 면 (Ground plane)
• 신호 층 (Signal Layer)
• 전원 면 (Power Plane)
• 접지 층 (Ground Plane)
• 신호 면 (Signal Layer)

오디오 애플리케이션을 위한 EMI/EMC 고려사항을 포함한 4층 PCB의 기본 적층 구조 :

• 신호층 (Signal Layer)
• 접지면 (Ground Plane)
• 접지면 (Ground Plane)
• 신호층 (Signal Layer)

임베디드 솔루션용 4층 PCB의 기본 레이어 구조 :

• 신호층 (Signal Layer)
• 접지면 (Ground Plane)
• 전원면 (Power Plane)
• 신호층 (Signal Layer)

JLCPCB에서 커스텀 PCB를 단 3단계로 주문하세요

업로드 : 설계한 Gerber 파일을 업로드하여 PCB의 즉시 견적을 받아보세요.

선택 : 요구 사항에 맞춰 기본 재료, 수량, 두께, PCB 색상, 실크스크린 및 PCB 표면 마감을 선택하세요.

주문 : PCB를 장바구니에 추가하고 주문을 완료하세요. 주문에서 PCB 프로토타이핑까지의 간소화된 프로세스를 통해 반복적으로 개선하고 시기 적절하게 PCB를 받아보실 수 있습니다.

제조업체로부터 직접 커스텀 PCB 조립 서비스를 받으세요.

PCB 조립(PCBA)은 전자 부품을 인쇄 회로 기판(PCB)에 장착하고 납땜하여 기능성 전자 조립체를 만드는 과정입니다. JLCPCB는 관통형 기술(THT)과 표면 실장 기술(SMT) 부품 조립 서비스를 모두 제공합니다. 이 서비스는 전문적인 회사들만이 제공하며, PCB에 납땜 페이스트를 도포하고, 픽 앤 플레이스 기계를 이용해 부품을 배치한 후, 리플로우 또는 웨이브 납땜 기법을 사용하여 부품을 납땜하는 등의 여러 중요한 단계가 포함됩니다. 또한, 조립된 PCB의 신뢰성과 기능을 보장하기 위해 검사, 테스트 및 품질 관리 등의 추가 공정도 시행됩니다.

전문적인 PCBA(인쇄회로기판 조립) 서비스를 이용하면 첨단 장비와 전문가의 지식을 활용할 수 있고, 작업 처리 시간이 단축되며, 최종 제품의 품질과 일관성이 향상되는 등의 장점이 있습니다. 이러한 서비스는 고품질의 전자 제품을 효율적으로 시장에 출시하려는 기업에게 필수적입니다. 전문 PCBA 서비스는 부품 조립의 복잡하고 정밀한 작업을 전문적으로 처리하여 설계자와 제조업체가 제품 개발과 혁신에 집중할 수 있도록 합니다.

JLCPCB의 다채로운 커스텀 PCB 서비스

JLCPCB는 고객들이 커스텀 PCB를 위해 다양한 솔더 마스크 색상을 선택할 수 있는 "다채로운 커스텀 PCB" 서비스를 제공합니다. 이 서비스는 기존의 녹색 솔더 마스크뿐만 아니라 빨강, 파랑, 흰색, 검정, 노랑과 같은 다양한 색상을 선택할 수 있는 옵션을 제공합니다. 설계자들은 이러한 다양한 색상을 통해 제품의 미적 감각을 향상시키고, 색상 코딩을 이용하여 서로 다른 유형의 보드를 구분하거나 회로의 특정 부분을 강조할 수 있습니다.

다양한 색상 옵션의 제공은 기능적인 요구와 브랜드 요구 모두를 충족시키며, 전자 설계에서 더 큰 창의성과 맞춤화를 가능하게 합니다. JLCPCB의 서비스는 이러한 다양한 색상 옵션을 합리적인 가격에 제공하여, 취미 활동가와 전문가 모두가 자신만의 개성을 PCB에 반영할 수 있게 합니다.