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사업 아이템을 제작하고자 PCB(Printed Circuit Board)를 개발하려고 하면 제일 먼저 부딪히는 벽이 바로 PCB 관련 용어입니다. 난해하고 낯선 용어에 어려움을 겪는 건데요. 국내 1위 IT 아웃소싱 플랫폼 위시켓에서 PCB란 무엇인지 알아보고, PCB의 종류와 함께 PCB를 구성하는 부품에 대해 정리해 드립니다.
✍️ 이 글의 순서
• PCB란 무엇인가?
• PCB, 그리고 PCB 부품의 종류
• PCB 개발에 + 안정감 더하기
PCB란 Printed Circuit Board의 준말로, ‘제품에 특정한 기능을 부여하기 위해 반도체를 비롯해 다양한 부품을 하나의 판위에 모아 놓은 인쇄 회로 기판’을 말합니다. PCB는 소형 가전제품부터 스마트폰까지, 모든 전자기기에 사용되는 핵심 부품입니다. 그래서 인체의 ‘신경’에 비유되기도 하죠. PCB에는 다음과 같은 장단점이 있습니다.
1. 대량 생산이 가능하고, 제품의 균일성을 확보할 수 있다.
2. 잡음, 온도 등이 안정 상태를 유지하고, 회로의 특성을 안정화할 수 있다.
3. 경량화가 가능하다.
1. 설계가 결정되면 변경이나 수정이 어렵다.
2. 제조된 PCB를 다른 회로나 용도로 대체하기 어렵다.
3. 다품종 생산의 경우, 제조단가가 높다.
PCB는 전자 부품으로 이루어져 있기 때문에, 정밀하고 세세한 설계가 필수적입니다. 단순히 블록을 쌓듯이 부품의 위치만 정하면 되는 게 아니죠. 전류의 용량과 간섭, 전기 배선의 위치, 주변 부품과의 관계 등을 모두 고민해야 하기 때문에 PCB 설계는 매우 정교해야 합니다. 보통 PCB 설계에서는 다음과 같은 요소들을 고려합니다.
• PCB 기판의 크기
• PCB 부품의 종류와 배치
• 레이어(layer)의 개수
• 부품 연결 홀(hole)의 위치와 개수
PCB를 전문적으로 설계하는 사람은 이 모든 걸 자세하게 알아야 하지만, 클라이언트는 굳이 그럴 필요는 없습니다. 하지만, PCB의 종류와 어떤 부품이 들어가는지에 대해서는 알고 있는 것이 유리하죠.
01. 단면 PCB
회로가 단면에만 있는 PCB로, 실장 밀도가 낮고 제조법이 간단하며 비용이 저렴합니다. TV, 냉장고 등 설계가 간단하지만 대량생산이 가능한 품목에 주로 사용합니다.
02. 양면 PCB
회로가 양면에 있는 PCB로, 고밀도 부품 실장이 가능합니다. 주로 산업용 기기에 사용됩니다.
03. 다중 PCB
내층&외층 회로를 가진 입체 구조의 PCB로, 여러 층을 가진다는 특징이 있습니다. 통신기기, 반도체 장비, 의료 장비 등 복잡하면서도 여러 기능이 필요한 품목에 사용됩니다. 층수가 많은 만큼 복잡한 회로를 작은 공간에 구현할 수 있지만, 비용이 증가합니다.
04. 특수 PCB
구부러지는 PCB, 굴곡부에 의해 3차원 회로 연결이 가능한 PCB 등 특수 목적으로 사용하는 PCB입니다.
01. 저항(기)
저항(기)는 전류가 과도하게 흐르지 않도록 하여 화재나 PCB 파손을 방지하는 부품입니다. 저항기에는 여러 색깔 띠가 새겨져 있는데요. 저항값(단위 : Ω ‘옴’)에 따라 띠의 색깔, 위치, 개수가 달라집니다.
02. 트랜지스터
트랜지스터는 스위치나 증폭기의 역할을 하는 장치로, 전도 및 절연이 가능합니다. 크기가 작고, 수명이 긴 편입니다.
03. 커패시터(콘덴서)
에너지를 저장하는 부품으로, 충전식 배터리라고 할 수 있습니다. 일시적으로 전하를 유지하고, 전력이 필요할 때마다 에너지를 방출합니다.
04. 인덕터
에너지를 자기장 형태로 저장하는 장치로, 저장 에너지를 증폭하는 역할을 하거나 무선 장비의 간섭 차단, 특정 신호 차단 등의 역할을 합니다.
05. 변압기
전압을 증가/감소시키고, 전기 에너지를 한 회로에서 다른 회로로 전달하는 역할을 합니다. 전신주와 비슷한 역할을 한다고 볼 수 있습니다.
06. 다이오드
전류가 흐르는 방향을 바꿔주는 장치로, 전류가 잘못된 방향으로 흐르지 않도록 전류의 흐름을 차단하는 역할을 합니다.
07. 사이리스터(Thyristror)
회로의 연결을 제어하는 스위칭 소자로, 일정 이상의 전압이 가해지면 회로가 연결됩니다. 더 많은 전력을 사용하도록 에너지 전환이 필요할 때 사용합니다.
08. 전위차계(potentiometer)
저항값을 바꿔주는 부품으로, 이를 통해 전압을 제어하는 역할을 합니다.
09. 집적회로
다이오드, 트랜지스터 등 전자부품이 분리되지 않은 고밀도 상태로 붙어 있는(=집적) 전자회로를 의미합니다. IC(Integrated Circuit)라고도 하며, 많은 소자로 구성된 부품이라 할 수 있습니다.
10. 수정발진기
수정(crystal)을 이용해 전기 진동을 일으키는 장치로, 원하는 수준의 주파수를 만들어 주는 역할을 합니다. 데이터를 송수신할 때 수정발진기를 이용해 필요한 주파수를 만들어 낼 수 있습니다.
PCB 설계는 이처럼 PCB의 종류부터 기본적인 용어 정도는 알아두어야 합니다. 그래야 PCB 제작을 외주 업체에 맡기더라도 진행과정에서 원만한 피드백이 오갈 수 있기 때문인데요. 하지만 PCB에 대해 전문성을 가진 인력이 회사 내에 있자 않는 이상, 외주 업체의 진행사항을 정확히 검토하기가 쉽지 않습니다.
그래서 아는 기업들은 위시켓과 함께 일을 진행합니다. 위시켓은 단순히 클라이언트와 외주 업체를 매칭해 주는 일을 넘어 실무 진행까지 지원하는 국내 1위 IT 아웃소싱 전문 플랫폼입니다. 프로젝트마다 1:1로 전담 매니저가 배정되어 클라이언트의 부족한 경험을 채워 드립니다. 예를 들어, 요구사항을 정리하는 일과 외주 업체와의 협상, 계약서 작성과 법률 검토와 같은 중요한 단계 등을 지원해 드리고 있습니다.
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