인쇄 회로 기판(PCB)을 설계할 때, PCB 기판의 두께는 프로젝트 성공을 결정하는 중요한 요소 중 하나입니다. PCB 두께는 하층에서 상층까지 모든 구리층, 기재, 프리프레그, 납 흡착 방지막 및 표면 마감을 포함한 기판 전체의 높이를 의미합니다. 적절한 두께를 선택하는 것은 전자 제품 설계에 있어 매우 중요하므로, 설계를 진행하기 전에 해당 응용 분야에 맞는 적합한 두께를 고려하고 테스트하는 것이 중요합니다.
다음 PCB 두께 가이드는 PCB 두께 표준, 기판 두께에 영향을 미치는 요소들, PCB 두께가 전기적, 열적 및 기계적 성능에 미치는 영향, 그리고 특정 요구 사항에 따라 적절한 두께를 선택하는 방법에 대해 포괄적인 소개를 제공합니다. 이중층 보드용 표준 PCB 두께가 필요하든, 다층 보드용 맞춤형 두께 옵션을 검토하든, 본 가이드를 통해 프로젝트가 제조, 조립 및 적용 요구사항을 충족할 수 있도록 도와줍니다.
PCB 두께는 모든 적층된 층을 포함한 PCB 기판 전체의 두께를 의미합니다. PCB 두께를 이해하는 것은 모든 PCB 설계자와 제조자가 숙지해야 할 기본 중 하나입니다.
구조적 완전성: 적절한 PCB 두께는 회로 기판이 기계적 내구성 요구 사항을 충족하도록 보장합니다. 두꺼운 PCB는 휘거나 파손되기 어려우며, 특히 크기가 큰 기판이나 기계적 응력을 받는 기판의 경우 매우 중요합니다.
전기적 성능: PCB 두께는 고주파 또는 RF PCB에서 신호 전송 및 임피던스 제어에 영향을 미칩니다. 구리층 사이의 유전체 두께는 임피던스가 제어된 라인에서 특히 중요합니다.
열 관리: 두꺼운 기판과 증가된 구리 포일 두께는 열 분산 효율성을 향상시킵니다.
제조 및 조립: 표준화된 PCB 두께는 제조 및 조립 공정을 최적화하여 커넥터, 납땜 기술 및 외함과의 호환성과 안정성을 보장합니다.
응용 분야 적응성: 대형 커넥터나 고전류 전원 응용 분야와 같은 상황에서는 두꺼운 PCB 소재가 종종 필요합니다.
회로 기판의 전체 두께는 설계에 포함된 모든 재료층의 두께가 합쳐진 결과입니다.
동박층:
동 두께는 일반적으로 평방피트당 온스(oz)로 측정됩니다. 일반적인 동 두께(예: 1oz, 2oz, 3oz)는 트레이스의 전류 용량과 도체 두께에 직접적인 영향을 미칩니다.
유전체 코어 및 프리프레그:
코어 재료(예: FR4, 폴리이미드)의 선택과 프리프레그의 두께는 전체 두께를 결정할 뿐 아니라 전기적 성능과 열적 특성에도 상당한 영향을 미칩니다.
납 마스크 두께:
일반적으로 0.05mm 이하이지만, 납 마스크의 존재는 전체 두께를 약간 증가시키며 납 접합부의 신뢰성에 중요한 역할을 합니다.
표면 마감 공정:
ENIG(무전해 니켈 침금), HASL(핫에어 납 레벨링), 또는 OSP(유기계 납도금성 보호제) 여부에 관계없이, 이러한 공정은 단지 마이크론 수준의 두께만을 추가합니다. 그러나 이들은 납땜 용이성에 매우 중요하며 정밀 피치 또는 고주파 응용 분야에서 두께 제어 측면에서 특히 중요한 의미를 갖습니다.
레이어 |
전형적인 두께 (mm) |
영향 |
동박 |
0.018–0.105 |
전류, 신호 무결성 |
프리프레그 |
0.06–0.20 |
유전체, 접합층 |
코어(FR4) |
0.2–1.6 |
기판 강성, 절연 |
솔더 마스크 |
0.015–0.05 |
보호, 두께 영향 최소화 |
표면 처리 |
<0.01 |
납땜 용이성, 두께 영향 최소화 |
PCB 두께(mm) |
인치 |
일반 용도 |
0.4 |
0.016 |
스마트 카드, 플렉스 PCB, 초소형 장치 |
0.8 |
0.031 |
소형 소비자 기술, IoT, 웨어러블 기기 |
1.0 |
0.039 |
모바일, 일반 소비재, 균형 잡힌 설계 |
1.6 |
0.063 |
2층 PCB 및 대부분의 강성 PCB의 기본값 |
2.0 – 2.4 |
0.079–0.094 |
자동차, 산업 제어, 견고한 보드 |
3.2+ |
0.126+ |
전원/LED PCB, 두꺼운 고출력 설계 |
동박 두께는 신호 처리 및 전력 처리 능력에 직접적인 영향을 미치므로, 모든 PCB 두께 가이드에서 없어서는 안 될 핵심 요소입니다.
동두께의 정의
회로 기판의 각 측면에 있는 구리층의 두께를 의미하며, 일반적으로 평방피트당 온스(oz/ft²)로 측정됩니다. 예를 들어, 1온스의 구리 두께는 약 35마이크로미터이며, 이는 PCB 제조에서 가장 일반적으로 사용되는 기준 단위입니다.
코어의 영향
구리박 두께는 트레이스의 전류 용량을 결정할 뿐 아니라 최소 트레이스 간격, 전체 기판 두께 및 열 관리 효율성에도 직접적인 영향을 미칩니다.
일반적인 사양 및 응용 분야
• 1온스 (35µm) – 표준 신호선 및 전원 트레이스, 소비자 가전 제품에서 널리 사용됨.
• 2온스 (70µm) – 고전류 및 전원 PCB, 더 넓은 트레이스 폭, 강화된 열 경로.
• 3온스 (105µm) – 고출력 회로, LED 드라이버 및 서지 부하를 견딜 수 있도록 설계된 두꺼운 구리 PCB.
구리 두께 |
μm |
전형적 사용 |
기판 두께에 대한 영향 |
0.5OZ |
18 |
초정밀 피치, RF, HDI |
최소 |
1온스 |
35 |
일반적인 사용, 2층 PCB |
가장 흔한 두께 |
2온스 |
70 |
전원, 열 관리, 잡음 내성 |
상당한 증가 |
3온스 이상 |
105–210 |
전력, 서지, 대형 인버터용 |
특수 목적을 위한 가장 두꺼운 사양 |
PCB 두께를 결정하는 핵심 변수들에 대한 심층 분석 없이는 어떤 PCB 두께 가이드도 완전할 수 없습니다. 설계에 적합한 두께를 선택할 때 다음의 핵심 요소들을 고려해야 합니다:
PCB 두께는 설계에서 중요한 전기적 및 물리적 특성에 직접적인 영향을 미칩니다.
응용 |
일반적인 두께 |
왜 이 두께인가? |
스마트워치, IoT 센서 |
0.6 – 1.0 mm |
소형화를 위해 얇게 제작되며, 경량 사용만을 고려함 |
일반 소비자용 (휴대폰, 태블릿) |
1.0 – 1.6 mm |
강도, 신호, 제조 용이성을 위해 균형 잡힌 설계 |
파워 일렉트로닉스, 산업용 보드 |
2.0 – 2.4mm |
고출력, 견고하며 열과 전류에 강함 |
고출력 LED 조명 |
3.2mm 이상 |
최대한의 열 분산 및 두꺼운 구리 |
맞춤형 또는 비표준 두께가 필요한 경우 명확히 하는 것이 필수적입니다.
유연하고 착용 가능한 PCB
• 유연성과 편안함을 유지하기 위해 초박형 기판(0.2–0.4mm)이 필요합니다.
• 핵심 지침: 항상 최소 굽힘 반경을 확인하고 제조업체가 강도를 해치지 않으면서 정밀한 두께 제어를 수행할 수 있는지 반드시 검증하십시오.
고주파 및 RF 회로
• 임피던스의 정밀한 제어를 위해서는 유전체 층 두께 공차를 엄격히 유지해야 합니다.
• 다층 구조에서는 특수 프리프레그 재료를 사용하고 전체 두께를 최소화하여 신호 품질을 극대화해야 합니다.
고출력/산업용/자동차 전자 장비
• 서지 보호, 열 관리 및 안전 요건을 충족하기 위해 견고한 두꺼운 코어(≥2.0mm)와 무게 동(2–3oz)을 활용하십시오.
• 스루홀 전원 커넥터나 큰 마운팅 나사를 사용할 경우 맞춤형 두께가 필요할 수 있습니다.
LED 조명 및 전력 모듈
• 알루미늄 또는 세라믹 기판은 일반적으로 부품에서 발생하는 열을 효율적으로 방출하기 위해 전체 두께가 2mm를 초과합니다.
• 두께 설계에서 열 관리가 핵심 고려사항이 됩니다.
PCB 두께 선택을 위한 간단한 안내서입니다:
응용 분야 및 환경 정의: 스스로에게 물어보세요: 내 기판은 어떤 기계적, 전기적, 열적 요구 사항을 충족해야 하나요? 이를 통해 최적의 두께가 결정됩니다.
가능하면 표준 두께를 선택하세요: 1.6mm는 대부분의 설계에서 기본적으로 사용되며, PCB 제조 비용을 절감하고 조립 과정을 원활하게 만듭니다.
구리 두께 요구 사항 계산: 최대 전류에 대한 최소 구리 두께를 결정하기 위해 IPC 표준 및 계산기를 사용하십시오.
PCB 층 수 고려: 층 수가 많을수록 두께가 증가합니다. 동일한 코어 재료를 사용하더라도 다층 PCB는 항상 2층 PCB보다 두껍습니다.
적층 구조 시뮬레이션: PCB 설계 도구를 사용하여 적층 구조를 시각화하고 검증하십시오—일부 도구는 성능과 제조 용이성을 최적화하기 위해 두께 스윕 기능을 제공합니다.
PCB 제조업체와 상의하십시오: 초기 피드백을 통해 성능과 제조 용이성 사이의 균형을 맞추고 제조상의 문제를 사전에 방지할 수 있습니다.
요구사항 문서화: 제조 노트에 두께, 구리 두께, 유전체 적층 구조를 명시함으로써 오해를 줄이고 PCB가 기대 사양을 충족하도록 보장할 수 있습니다.
Q: 표준 PCB 두께는 얼마인가요?
A: 표준 PCB 두께는 1.6mm이지만, 0.4mm에서 3.2mm까지 다양한 두께가 지원됩니다.
Q: 전체 기판 두께는 어떻게 지정되나요?
A: 두께란 모든 층과 마감 처리를 포함하여 PCB의 한 면에서 반대쪽 면까지의 총 높이를 의미합니다.
Q: 왜 PCB 기판의 두께가 그렇게 중요한가요?
A: 두께는 강도, 신호 성능, 열 처리 및 제조 호환성에 영향을 미칩니다.
Q: 2층 PCB를 사용하고 있는데, 권장되는 두께는 무엇인가요?
A: 대부분의 2층 기판은 대량 생산 커넥터와 취급에 가장 적합한 1.6mm를 사용합니다.
Q: 내 PCB에 맞춤형 두께를 요청할 수 있나요?
A: 예, 맞춤형 두께가 가능합니다. 그러나 표준이 아닌 두께의 경우 리드타임이 더 길어질 수 있으며 PCB 제작 비용이 증가할 수 있습니다. 맞춤형 두께 요구사항은 항상 PCB 제조업체와 조기에 협의하시기 바랍니다.
Q: PCB의 두께가 어셈블리에 영향을 미치나요?
A: 그렇습니다. 표준 두께보다 얇은 기판(예: 1.0mm 미만)은 PCB 어셈블리 과정에서 특수한 취급이 필요할 수 있으며, 2.4mm를 초과하는 두께는 수정 없이 일반적인 자동 어셈블리 장비나 커넥터 시스템에 맞지 않을 수 있습니다.
Q: 두께를 늘리면 신뢰성이 향상되나요?
A: 항상 그렇지는 않습니다. 두꺼운 PCB는 기계적 강도와 열 분산 성능을 높일 수 있지만, 불필요하게 두께를 늘리면 재료 비용이 증가하고 고밀도 PCB 설계에 필요한 미세 구조 구현이 어려워질 수 있습니다.
Q: PCB의 동판 두께 선택을 위한 가이드라인이 있나요?
A: 네! 전류 용량에 따른 권장 구리 두께를 확인하려면 IPC-2221 및 PCB 제조업체의 설계 가이드를 참조하십시오. 대부분의 응용 분야에서는 1온스 또는 2온스를 사용하지만, 전력 설계의 경우 3온스 이상이 필요할 수 있습니다.
Q: 구리 두께가 에칭 및 제조 공정에 어떤 영향을 미칩니까?
A: 구리 호일 두께가 증가하면 최소 트레이스 폭/간격이 커져야 하며, 특히 다층 PCB에서 여러 층에 두꺼운 구리가 적용된 경우 에칭 난이도가 증가할 수 있습니다.
Q: 모든 PCB 설계에 적합한 최적의 두께가 있습니까?
A: 일괄적인 정답은 없습니다. 각 프로젝트의 기계적, 전기적 요구사항과 비용을 분석하여 최적의 두께를 결정해야 합니다. 본 포괄적인 가이드를 참고하여 선택하시기 바랍니다.
PCB 두께 표준, 구리 두께의 중요성, 그리고 전체 보드 두께에 영향을 미치는 요소들을 이해하는 것은 현대적인 PCB 설계 및 제조에서 필수적입니다. 적절한 PCB 두께는 전기적 성능, 열 관리, 기계적 강도, 제조 용이성 및 비용 효율성 등 장치의 모든 핵심 요소에 직접적인 영향을 미칩니다.
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