EMBEDDED PCB란? 임베디드 PCB 현황

EMBEDDED PCB란?

 

 

기존 표면 실장 기술로 기판 표면 위에 접합시키던 캐피시터, 저항, 인덕터 등의 수동 부품을 PCB내층에 삽입시켜 PCB ㅐ내부에서 이와 같은 역할을 수행하도록 설계된 PCB를 뜻합니다. BC(Buried Capacitance)의 경우 EDC(Embedded Decoupling Capacitance) 재료를 사용해 BC층을 구성, PCB 내부에서 커패시터 역할을 하도록 제작된 PCB입니다.

 

EMBEDDED PCB의 장점

 

1. PCB 기판 위에 수동소자가 차지하던 면적을 줄일 수 있어 상대적으로 많은 양의 칩을 실장 할 수 있다.
2. 캐패시터 조립이 필요 없어지기에 패듸와 VIA가 필요 없고, PCB 크기를 줄일 수 있다
3. 제품의 고부가가치로 효용성이 증가되고 원가가 절감될 수 있다
4. 능동소자와 수동소자간 접속 길이가 짧아져 인덕턴스 성분의 감소에 따른 전기적 향상을 기할 수 있다
5. 납땜 수 감소에 따라 PCB 기판 실장 신뢰성이 향상될 수 있다
6. 전자제품 고속화 및 초소형화 다기능화가 가능해진다

 

EMBEDDED PCB의 기술

 

1. 전도성 PASTE를 사용하여 PRINTING 기법으로 저항을 형성하는 방법
2. Sheet type의 재료를 일반적인 etching 공정을 통해 형성하는 방법
3. 전기 도금을 이용하는 방법
4. ink-jet printing방법

 

Embedded PCB와 일반 다층 MLB는 어떻게 다른가?

 

1. EDC의 내부 커패시턴스 보호 기술 등 PCB 설계 디자인의 특성의 차이가 있다

2. EDC 자재 자체의 약한 성질과 박판으로 인한 조작과 취급의 문제를 극복하는 것이 필요하다

3. EDC 자재의 유전체 파괴 전압 측정 및 단락 검출을 위한 Hi-pot-test가 필요하다

 

Embedded PCB 소자 연구

수동 소자 중 자주 쓰이고 종류가 많은 아래의 세 가지 재료에 있어서 기술에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있습니다. 상대적으로 인덕터의 경우에는 기술개발이 느립니다

 

Capacitor

• 미국 산미나의 경우 ZBC-2000이라는 래미네이트 사용 시 가장 손쉽게 적용이 가능하지만 라이선스를 취득해야만 가능합니다
• Copper foil 위에 스크린 프린트 기법으로 세라믹 페이스트를 적용해 형성하는 기술이 있으나 상용화 단계에선 어려움을 겪고 있습니다
• 3M, dupont, sanmina에서는 아직 재료의 안정성과 공정의 적합성이 떨어지고 있습니다.

Registor

• 박막을 이용하는 방법
• 도금을 이용하는 방법
• ohmega, Electra, Minco에서 그라파이트 에폭시 후막 용액, Ni-P 막 등의 상용화 제품이 출시되어 있지만 안정성에 큰 문제가 있어서 이에 대한 개선 보완 연구가 필요합니다.

Inductor

• PCB 기판 위에 금속 층을 나선으로 구현하는 기술
• 다층 나선 인덕터 내부에 페라이트 코어를 삽입해 Q값을 높이는 연구가 진행되고 있습니다
• 개수가 많지 않고 PCB상에 구현하기가 저항에 비해 어려워 개발이 가장 더딘 상태입니다.

 

Embedded PCB 기술과 상용화

 

제품 크기가 축소됨에 따라서 개별 부품과 SMT실장의 기술적 한계가 달해 임베디드 PCB가 도입되었습니다. 임베디드 PCB가 도입되고 있습니다

 

임베디드 pcb가 지닌 장점은 여전히 매력적이며 세계적으로도 연구되고 있습니다. 이미 96년에 선보인 기술인데 2010년대 들어서 본격적으로 연구와 상용화가 진행되고 있습니다.

 

각종 장비회사와 PCB 제조업체들이 컨소시엄을 구성해 개발하고 있으며, 향후 많은 PCB 시장의 볼륨을 차지하여 부가가치를 생산할 것으로 기대하고 있습니다. 

 

 

PCB란? PCB의 역할과 종류

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