다층 PCB는 내층 도체층 2개 이상을 절연층 사이에 압착한 뒤 도금 홀로 외층과 연결합니다. 그 결과 같은 면적에 더 많은 배선을 넣고, 고속 신호 아래에 고체 기준면을 두고, 전원과 접지 사이 경로를 짧게 만들 수 있습니다. 프로세서나 무선 모듈, 고밀도 커넥터가 들어가는 제품이 2층에서 빠르게 벗어나는 이유입니다.
단면 · 양면 · 다층
- 단면 — 동박 1층, 스루홀 부품용 홀만 있는 구조입니다. 가장 단순한 회로와 최저 비용에 적합합니다.
- 양면 — 양면에 동박을 두고 도금 홀로 연결하며, 소형 제품 대부분을 담당합니다.
- 다층 — 도체층 3층 이상으로, 내층을 먼저 가공한 뒤 적층하고 외층을 이후에 처리합니다. Hitech Circuits는 4~38층까지 제작하며, 선폭 · 간격 0.06 mm, 외층 동박 0.5~20 oz를 적용합니다.
보드 제작 과정
내층은 노광 · 에칭 · 검사를 거친 뒤, 층 사이 유전체 두께를 결정하는 프리프레그와 함께 열과 압력으로 압착합니다. 드릴은 적층 구조를 따릅니다. 종횡비 15:1에서 기계 홀 0.15 mm, 레이저 홀 0.1 mm를 가공하고 내층까지 도금한 뒤 외층을 노광 · 에칭하며, 이어서 솔더 마스크, 표면 처리, 외형 라우팅을 진행합니다. 보드 두께는 0.8 mm 이상에서 ±8 %, 그 미만에서 ±10 %로 유지하고, 외형 공차 ±0.10 mm, 휨 · 비틀림 0.7 % 이내로 관리합니다.
적층 구조 · 임피던스 · 재료
FR-4가 대부분의 제작을 담당하며, 반복적인 열 사이클을 겪는 보드에는 고Tg FR-4를, 고객 자체 승인 요건이 있는 경우 할로겐프리 적층판을, 고주파에서 신호가 버텨야 하는 경우 Rogers · Arlon · Taconic · Nelco를 사용합니다. 임피던스는 적층 구조에서 계산해 ±10 %로 제어하며, 같은 검토에서 패널라이징과 동박 균형을 함께 잡아 완성 패널이 휘지 않도록 합니다. 층수가 아니라 밀도가 제약인 경우에는 HDI 보드의 마이크로비아 적층을 같은 층에서 제작합니다.
일반적인 다층 구성
4층 · 6층 · 8층이 작업의 대부분을 차지하며, 적층 구조는 작업에 맞춰 정합니다. 층수는 배선 밀도, 면 수, 통과시켜야 하는 전류가 결정하지, 그 반대가 아닙니다.
- 4층 제어 보드 — 신호는 양면 외층에, 내부에는 접지면과 전원면을 둡니다. 마이크로컨트롤러나 필드버스 트랜시버 아래에 고체 기준면을 두는 가장 저렴한 방법입니다.
- 6층 · 8층 전원 보드 — 전원부가 자체 제어 로직과 적층을 공유하며, 외층 0.5~20 oz · 내층 0.5~10 oz 동박을 사용해 대전류 경로와 0.06 mm 로직층을 같은 패널에 에칭합니다.
- 고속 네트워킹 · 계측 보드 — 동박 두께가 아니라 손실이 한계를 정하는 경우 고주파 적층판(Rogers, Arlon, Taconic, Nelco)으로 전환하고 배선 전에 적층을 확정합니다. 이 선택의 재료 측면은 고주파 PCB 페이지에서 다룹니다.
- 디지털 · 전원 혼재 — 제어 대상 층은 임피던스를 ±10 %로 유지하고 두꺼운 층이 전류를 담당하며, 패널라이징과 동박 균형이 휨 · 비틀림 0.7 % 이내에 머물도록 DFM에서 함께 검토합니다.
네 구성 모두 단면 · 양면 보드와 같은 라인에서 생산되므로, 시제품과 양산 패널이 동일한 0.06 mm 선폭 · 간격과 동일한 ±10 % 임피던스 공차로 관리됩니다.
다층 범위 안에서 층수를 정하는 방법
다층 PCB 의뢰는 층수 하나로 오는 경우가 거의 없습니다. 얼마나 배선해야 하는지, 완성 보드 두께를 얼마로 맞춰야 하는지, 내층에서 멈추는 홀이 있는지가 조건으로 오고, 층수는 그 조건들을 더한 결과입니다. 같은 제품도 상당히 다른 적층으로 만들 수 있고 둘 다 동작합니다. 차이를 가르는 것은 기준면이 어디에 놓이는지이지, 표제란에 적힌 숫자가 아닙니다.
대부분의 구성을 결정하는 규칙은 신호층마다 면 하나입니다. 네 층 보드는 신호 두 층 안쪽에 전원면과 접지면을 두고, 여섯 층 보드는 같은 두 면 사이에 신호 네 층을, 여덟 층 보드는 신호 여섯 층과 가운데의 면 한 쌍을 둡니다. 그 위로는 같은 패턴이 반복되고 실질적인 질문은 다른 곳으로 옮겨갑니다. 귀환 전류가 자기 배선 아래에 머물 수 있는지, 면을 공유할 수 있는지입니다.
면을 나누는 편이 면을 하나 더 넣는 것보다 저렴합니다. 접지면 하나로 디지털부와 아날로그부를 함께 담당할 수 있고, 전원면 하나로 여러 전압을 공급할 수 있습니다. 단, 귀환 전류가 슬롯을 넘지 않고 디커플링 루프가 짧아야 합니다. 두 조건이 유지되는 동안은 배선 판단이고, 하나라도 무너지면 답은 면을 하나 더 두는 것이며 그다음에야 층을 늘립니다.
두께는 층수 계획이 압착 창에 부딪히는 지점입니다. 완성 두께를 층수로 나눈 값이 층마다 남는 유전체 두께이며, 얇은 코어와 얇은 프리프레그는 값이 비싸지기 전에 먼저 압착이 어려워집니다. 얇은 프로파일에서 층수를 높이면 프레스가 감당하지 못하는 적층이 되므로, 완성 보드를 두껍게 하거나 층수를 줄여야 합니다. 적층 검토에서 하는 계산이고, 견적에서 하는 계산이 아닙니다.
실제로 층수를 바꾸는 질문은 네 가지입니다.
- 버스나 차동 쌍 아래에서 보드 전체의 임피던스를 유지해야 하는 경우 — 배선 아래에 연속된 기준면이 필요하고, 이것이 두 층을 네 층이나 여섯 층으로 바꾸는 이유입니다. 남는 배선량과는 관계가 없습니다.
- 전원 두 계통에 접지, 그리고 고밀도 배선을 한 보드에 담아야 하는 경우 — 여섯 층이나 여덟 층이 되고, 추가된 면 한 쌍은 면적이 아니라 분리된 면을 삽니다.
- 내층에서 멈추는 홀 — 블라인드 비아와 베리드 비아는 압착을 두 번 이상 해야 하므로, 비교 대상은 먼저 관통 홀에 얇은 유전체를 쓰는 안이고 그다음이 층을 늘리는 안입니다.
- 접히거나 미끄러져야 하는 보드 — 경연성 PCB는 경성 보드에 층을 더하는 대신 힌지 너머로 적층을 이어 갑니다.
이 판단은 어느 것도 혼자 바뀌지 않습니다. 적층이 완성 두께, 패널라이징, 드릴 프로그램, 초도품 검사를 정하므로, 두 견적을 나란히 놓기 전에 DFM 검토에서 확정합니다.
다층 PCB의 사용 분야
통신 장비, 산업 제어, GPS · 위성 장치, 항공우주, 컴퓨팅, 의료 기기, 군용 장비, 그리고 통신 페이지에서 다루는 통신 · 네트워크 하드웨어입니다. 차량용 보드는 IATF 16949:2016을, 의료용 보드는 ISO 13485:2016을 기본 ISO 9001:2015 체계 위에 적용하며, 제조는 IPC-6012B와 IPC-A-600H를 따르고 UL 파일 E354070으로 인증되어 있습니다.
2026년 사례는 77 GHz 자동차 레이더용으로 FR4 Tg180과 Rogers RO3003을 혼합 적층한 10층 보드를 보여줍니다.
다층 보드 가격을 결정하는 것
같은 다층 도면에 대한 견적이 크게 달라도 어느 공급자가 틀린 것은 아닙니다. 가격은 완성 면적이 아니라 패널을 몇 번 압착하는지, 내층 시트 한 장에서 쓸 만한 보드가 몇 장 나오는지를 따르기 때문입니다.
- 압착 한 번마다 자재 세트, 프레스 프로그램, 정합 검사, 두께 측정이 따로 붙습니다. 압착이 두 번 이상 필요한 구성은 다른 공정이며, 다른 공정으로 견적됩니다.
- 폐기 손실은 공정 뒤로 갈수록 커집니다. 첫 압착 뒤에 발견된 불량은 내층까지 함께 잃으므로, 손실은 시트 한 장이 아니라 이미 패널에 들어간 원판, 동박, 투입된 공정입니다. 층수가 많을수록 허용되는 실수는 적고, 가격은 그 평균을 부담합니다.
- 내층 시트는 완성 외형이 아니라 동박 패턴과 동박 균형에 맞춰 패널라이징하므로, 가격은 도면의 보드 크기가 아니라 한 장에서 몇 장이 나오는지를 따릅니다.
- 비대칭 적층은 더미층이나 다른 구성으로 균형을 되돌리고, 치우친 동박은 더미 동박으로 보정합니다. 둘 다 자재를 발주하기 전의 배선 판단이며, 둘 다 패널 원가를 바꿉니다.
- 고주파 코어와 표준 외층 적층판을 조합하면 자재 세트가 두 벌, 압착 창이 두 개, 팽창 거동도 두 가지가 되어 납기와 수율이 함께 움직입니다.
비교 가능성은 같은 항목을 거꾸로 놓은 것입니다. 같은 적층, 같은 압착 횟수, 같은 적층판 구성, 같은 표면 처리, 같은 패널라이징, 같은 수량입니다. 층수, 패널 크기, 압착 횟수 같은 각 축의 한도는 PCB 제조 역량 페이지에 있습니다.
견적 요청
Gerber 세트, 적층 구조나 층수, 동박 두께, 임피던스 요구 사항, 수량을 보내주세요. 시제품은 1~3일, 중량 생산은 4~10일에 회수됩니다. 견적의 근거가 되는 공정 한도는 역량 페이지에, 발급된 인증서는 인증서 페이지에 있습니다.
조립까지 이어지는 다층 보드는 중국 PCB 조립 페이지에서 부품 조달 · 박스 빌드와 함께 견적합니다.
