PCB 회로를 알고 있습니까?

PCB는 Printed Circuit Board의 약어로, 인쇄회로기판을 의미한다. 여러 전자부품을 페놀수지 또는 에폭시수지 기반의 절연 기판 위에 밀집 탑재하고, 구리 배선 패턴을 통해 부품 간 전기적 연결을 구현한 회로기판이다.

PCB는 절연 기판 위에 구리 박판을 적층한 후, 회로 설계에 따라 식각 공정을 통해 불필요한 부분을 제거하고 필요한 배선만 남기는 방식으로 제작된다. 이후 부품 실장을 위한 드릴링 및 표면처리 공정을 거쳐 완성된다.

PCB는 구조와 용도에 따라 다음과 같이 분류된다.
• 단면기판 / 양면기판 / 다층기판: 배선층 수에 따른 분류로, 층수가 많을수록 고밀도·고집적 회로 구현이 가능하다.
• Rigid PCB: 일반적인 경질 기판으로, 구조적 강성이 높아 대부분의 전자제품에 사용된다.
• Flexible PCB(FPCB): 폴리이미드 기반으로 제작되어 구부림이 가능하며, 공간 활용성이 뛰어나 모바일·웨어러블 기기에 적합하다.
• Rigid-Flex PCB: 경질 기판과 연성 기판을 결합한 형태로, 복잡한 구조와 높은 신뢰성이 요구되는 고급 전자기기에 사용된다.

[PCB 최신 기술 동향]

2025년 글로벌 PCB 시장 규모는 약 78억 달러로 평가되며, 2035년까지 1,310억 달러에 도달할 전망이다. PCB 기술은 반도체 미세화, AI, 5G/6G 통신, 전기차, IoT 등의 수요에 힘입어 급속히 발전하고 있다.

HDI(High Density Interconnect) PCB: 미세 비아(via)와 고밀도 배선 기술을 적용하여 더 작은 면적에 더 많은 부품을 실장할 수 있다. 스마트폰, 웨어러블 기기 등 소형 전자제품에 필수적이다.

FPCB(Flexible PCB): 유연한 기판으로 플렉시블 디스플레이, 전기자동차 배터리 모듈, 의료기기 등에 널리 사용된다. AI, 5G 기술 등 최첨단 전자제품에 필수적이며 수요가 급증하고 있다.

유리 기판(Glass Substrate): 최근 Intel 등에서 차세대 반도체 패키징 기술로 도입을 추진 중인 소재로, 기존 PCB 기판과는 다른 첨단 반도체 패키지용 기판에 해당한다. 유리는 높은 평탄도와 우수한 열적·기계적 안정성을 가지며, 미세 배선 구현과 고집적 인터커넥트 형성에 유리하여 AI·고성능 컴퓨팅(HPC)용 반도체 패키징에 활용된다. 특히 기존 유기 기판 대비 변형이 적고 신호 전달 특성이 우수해 고속·고밀도 회로 구현에 적합하다.

다층 PCB: 현재 32층 이상의 초다층 기판이 상용화되어 있으며, 고성능 서버, AI 가속기, 데이터센터 장비 등 고정밀 첨단기기에 채용된다.

해설 및 핵심용어 정리

(1) PCB (printed circuit board), 인쇄회로기판

PCB는 그 위에 칩이나 기타 다른 전자부품들이 설치되어 있는 얇은 판이다. 이 보드는 강화 섬유유리나 플라스틱으로 만들어지며, 구리로 된 회로를 통해 부품들이 서로 연결된다. 시스템 내에 주요 PCB를 시스템보드 또는 마더보드라고 부르며, 메인보드의 슬롯에 꽂히는 적은 것들은 보드 또는 카드라고 부른다. 1960년대의 PCB는 분리된 부품들을 함께 연결하였다. 1990년대의 PCB는 여러 개의 칩들을 서로 연결하는데, 각 칩들은 수십, 수백만 개의 기본 전자소자를 담고 있다.

회로가 "인쇄되었다"는 말은 회로가 실제로 선명하게 새겨진 회로를 의미한다. 구리박판을 강화섬유유리나 플라스틱 기판 위에 놓은 다음 포토레지스트로 덮는다. 회로가 새겨진 네거티브 필름을 통해 포토레지스트 위로 빛이 비추어지고, 경화된 부분만이 에칭(동판의 부식) 이후에도 그대로 남게 된다. 강한 산이 들어있는 전해조를 통과하고 나면, 경화되지 않는 부분은 모두 씻겨나감으로써 인쇄회로가 만들어진다.

(2) 컴퓨터 보드의 분류

가. 마더보드

주변장치를 버스에 부착할 수 있도록 커넥터를 가지고 있는 주기판이다. 일반적으로 마더보드는 CPU, 메모리 그리고 기본적인 시스템 콘트롤러 등을 담고 있다. PC에서는 마더보드를 주로 시스템보드 또는 메인보드라고도 부른다.

나. 확장보드

컴퓨터의 확장 슬롯에 꽂아 넣는 카드이다. 확장보드에는 컨트롤 보드, 네트웍 카드, 비디오 어댑터 등이 이 범주에 포함된다.

다. 도터보드

다른 보드에 직접 부착되는 보드이다.

라. 컨트롤러 보드

확장보드의 특별한 형태로서 주변장치의 컨트롤러가 포함된 보드이다. 디스크드라이브나 그래픽 모니터 등과 같은 새로운 주변장치를 컴퓨터에 부착하려면, 컨트롤러 보드가 필요하다.

마. 네트워크 카드

PC를 근거리통신망에 접속할 수 있게 해주는 확장보드이다.

바. 비디오어댑터

그래픽 모니터를 제어하기 위한 컨트롤러를 가진 확장보드이다.

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