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중동박 PCB 설계 지침

Gerber를 넘기기 전에 중동박 설계에서 달라지는 것들 — 동박 두께에 따른 선폭, 간격, 연면 거리, 열 방출부, 동박 균형, 비아 처리.

넓은 전원 배선이 지나가는 6층 중동박 PCB

인증 규격

  • ISO 9001:2015
  • IATF 16949:2016
  • UL No. E354070
  • IPC-6012B & IPC-A-600H

중동박층을 에칭하는 공정은 1 oz 층을 에칭하는 공정과 같지 않고, 신호 보드에 맞는 설계 규칙도 그대로 옮겨지지 않습니다. 차이는 먼저 선폭과 간격에서 나타나고, 이어서 도체 사이의 간격, 모든 패드의 열 방출부, 마지막으로 완성된 패널이 평탄하게 유지되는지에서 드러납니다.

동박 두께에 따른 선폭과 간격

동박 1 oz는 약 35 µm이므로 3 oz 층은 표준층 두께의 약 세 배, 20 oz 층은 약 스무 배입니다. 에칭은 표면뿐 아니라 배선 측면에서도 동을 제거하기 때문에 두꺼운 층은 폭이 더 많이 줄고, 옆 간격은 도면이 보여주는 것보다 빠르게 좁아집니다. 그래서 최소 선폭과 간격은 단일 수치가 아니라 동박 두께를 기준으로 제시합니다. 미세 패턴층에서는 0.06 mm를 적용할 수 있고, 중동박층의 한도는 그 두께가 정하며 DFM 검토에서 합의합니다. 가장 안전한 중동박 설계는 전류를 넓은 형상으로 흘리고, 미세 형상은 그것을 감당할 수 있는 층에 두는 방식입니다.

연면 거리와 공간 거리

두꺼운 도체는 측면 벽이 높아지고, 전압은 두 배선 사이의 표면 거리뿐 아니라 그 측면 벽을 따라서도 유지되어야 합니다. 연면 거리와 공간 거리는 동박 두께에 따라 커지며, 두 중동박 배선 사이의 솔더 마스크 댐은 그것을 형성하는 에칭과 이후 마주할 조립 온도를 모두 견딜 만큼 넓게 유지되어야 합니다. 중동박층이 고전압까지 담당하는 경우 간격은 공정 최소값이 아니라 실제 동작 전압이 정하게 되며, 이는 제조사가 아니라 설계에서 결정할 문제입니다.

열 방출부와 조립

중동박 패드는 열을 머금습니다. 열 방출부 스포크는 패드가 방열판 역할을 하는 대신 솔더링 온도에 도달하도록 크기를 잡고, 솔더 마스크 개구는 두꺼운 동박에 맞춰 넓히며, 비아 처리는 텐팅 · 플러깅 · 필링 가운데 적층 이후에도 안정적으로 공정할 수 있는 방식을 고릅니다. 늘어난 열용량에 맞춰 리플로우 프로파일도 길게 잡습니다. 중동박 설계를 제조뿐 아니라 조립 관점에서도 검토하는 이유가 여기에 있습니다.

동박 균형과 평탄도

균형이 맞지 않은 적층은 라미네이션에서 한 번, 리플로우에서 다시 한 번 휩니다. 그래서 동박은 패널 전반과 적층 두께 방향으로 균형을 맞춥니다. 설계가 허용하는 범위에서 중동박 영역을 대칭으로 배치하고, 남는 불균형은 고객에게 떠넘기지 않고 공정에서 관리합니다. 휨과 비틀림은 최대 0.7 % 이내로 유지하며, 중동박 전원층과 임피던스 제어 신호층을 함께 쓰는 보드도 표준 라인의 종횡비 15:1과 임피던스 공차 ±10 %를 그대로 유지합니다.

도금 홀과 패널 크기

두 가지 치수는 도면이 아니라 도금 공정이 정합니다. 중동박 제작에서 도금 관통 홀은 0.3 mm 이상으로 완성되어야 하고 애뉼러 링은 0.15 mm이며, 가장 작은 비아에도 같은 0.3 mm 하한이 적용됩니다. 배럴 벽 동두께는 일반적으로 20~25 µm이고, 배럴 자체가 전류를 통과시켜야 하는 경우에는 50~100 µm(2~5 oz)가 됩니다. 중동박 설계에 더 큰 패드와 넓은 솔더 마스크 개구가 필요한 이유입니다.

패널 크기는 생산능력보다 먼저 원가 결정입니다. 이 공정에서 가장 경제적인 패널은 550 × 350 mm이고, 550 × 500 mm도 제작할 수 있지만 원가가 눈에 띄게 올라갑니다. 보드 자체는 더 클 수 있습니다 — 공개 한도는 580 × 1900 mm입니다 — 그래서 설계가 허용한다면 패널라이징은 최대치가 아니라 경제적인 패널을 따르는 편이 좋습니다.

규칙을 확인하는 곳

모든 중동박 문의는 견적이 확정되기 전에 DFM, DFA, DFT를 거치므로 선폭, 간격, 패널라이징은 레이아웃을 아직 바꿀 수 있을 때 정리됩니다. 보드 자체는 중동박 PCB 페이지에, 그 뒤의 공정 한도는 역량 페이지에 있으며, 전원 장치 · 모터 드라이브 · 용접 · 도금 장비는 산업 제어 페이지에서 다룹니다.

여기서 다루는 설계의 조립과 부품 조달은 같은 공장에서 견적합니다. 제조 이후의 공정 단계는 중국 PCB 조립 페이지에 정리되어 있습니다.

기술 사양

외층 동박
0.5~20 oz(약 700 µm) · 중동박은 보통 3 oz 이상
내층 동박
0.5~10 oz
층수
1~38층
보드 두께
0.1~6.0 mm
최대 보드 크기
580 × 1900 mm
최소 선폭 / 간격
미세 패턴층 0.06 mm · 중동박층은 동박 두께가 결정
최소 완성 홀
기계 0.15 mm · 레이저 0.1 mm
종횡비
15:1
임피던스 제어
임피던스 제어층이 적층에 포함될 때 ±10 %
휨 · 비틀림
최대 0.7 %
기본 재료
FR-4, 고Tg FR-4, 할로겐프리, CEM1, FR-1, Rogers, Arlon, Taconic, Nelco
표면 처리
HASL, 무연 HASL, ENIG, 침은, 침주석, 플래시 골드, 골든 핑거, OSP, 카본 잉크
설계 검토
견적 확정 전 DFM, DFA, DFT

자주 묻는 질문

  • 동박 두께가 선폭과 간격을 어떻게 제한하나요?

    에칭은 표면과 배선 측면에서 동을 함께 제거하므로 두꺼운 층은 얇은 층보다 폭이 더 많이 줄고, 두 중동박 배선 사이 간격은 도면이 보여주는 것보다 빠르게 좁아집니다. 1 oz가 약 35 µm이므로 3 oz 층은 표준층 두께의 약 세 배입니다. 선폭과 간격은 동박 두께를 기준으로 정하고 DFM 검토에서 확정합니다.

  • 중동박에서 간격을 넓혀야 하는 이유는 무엇인가요?

    두꺼운 도체는 측면 벽이 높아지고, 전압은 표면 거리뿐 아니라 그 측면 벽을 따라서도 유지되어야 합니다. 그래서 연면 거리와 공간 거리는 동박 두께에 따라 커지며, 두 중동박 배선 사이의 솔더 마스크 댐도 에칭과 이후 조립 온도를 견딜 만큼 충분히 넓어야 합니다.

  • 패드와 열 방출부는 어떻게 바뀌어야 하나요?

    중동박 패드는 열을 머금기 때문에, 접속부가 방열판 역할을 하지 않도록 열 방출부 스포크를 패드가 솔더링 온도에 도달할 크기로 잡습니다. 솔더 마스크 개구는 두꺼운 동박에 맞춰 넓히고, 비아 처리는 텐팅 · 플러깅 · 필링 중에서 적층 이후에도 안정적으로 공정할 수 있는 방식을 선택합니다.

  • 중동박 보드도 임피던스 제어가 가능한가요?

    가능합니다. 필요한 층에서 ±10 %로 유지하며, 하나의 적층에 중동박 전원층과 임피던스 제어 신호층을 함께 담고 미세 패턴층에는 0.06 mm 선폭 · 간격을 적용합니다. 휨과 비틀림은 0.7 % 이내로 관리하고 패널 전반의 동박 균형을 확인합니다. 균형이 맞지 않은 적층은 라미네이션과 리플로우에서 휘기 때문입니다.

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