전자 공학 분야에서 인쇄 배선 기판(PWB)이라고도 알려진 인쇄 회로 기판(PCB)은 전자 부품의 전기적 상호 연결을 위한 기본 플랫폼 역할을 합니다. PCB 설계 및 제조 프로세스는 처음부터 유연성과 다양한 애플리케이션 시나리오를 모두 제공하는 중요한 요소로 핀과 헤더가 등장하면서 크게 성숙해졌습니다.
PCB는 현대 전자 장치의 핵심을 형성하며 자동차, 컴퓨팅, 산업 제어, 의료 장비, 군사 및 통신 분야 전반에 걸쳐 응용 분야를 찾습니다. 이 보드는 복잡한 회로를 통해 전력 공급 및 신호 전송을 용이하게 합니다. 전자 부품 간의 안정적인 연결을 보장하기 위해 PCB 설계에는 일반적으로 핀, 헤더 및 해당 소켓을 포함한 커넥터 시스템이 통합되어 안정적인 전기적 및 기계적 성능을 유지합니다.
헤더는 일반적으로 수형 헤더(핀)와 암형 헤더(소켓)로 구성된 2피스 커넥터 시스템의 일부로 간주됩니다. 이러한 구별은 물리적 설계를 기반으로 합니다. 즉, 수형 헤더에는 암형 소켓에 삽입되는 돌출 핀이 있습니다. PCB는 와이어를 통해 직접 연결할 수 있지만 보다 일반적인 접근 방식은 해당 소켓과 인터페이스하는 PCB 장착 핀 및 헤더를 사용합니다. 이 방법은 직각 대 직각, 직각 대 직선(가장 일반적), 직선 대 직선(스택 또는 샌드위치 스타일 연결에서 점점 인기가 높음)을 포함한 다양한 연결 구성을 제공합니다.
헤더와 소켓의 조합은 PCB에 탁월한 설계 유연성을 제공합니다. 다양한 핀 및 소켓 유형을 선택하면 설계자는 여러 개의 독립 커넥터 없이도 다양한 전기 연결을 구현할 수 있습니다. 이러한 구성 요소는 다양한 애플리케이션 요구 사항을 충족하기 위해 다양한 레이아웃에 맞게 조정할 수 있습니다.
핀과 헤더의 가치는 설계 유연성을 넘어 다양한 종단 방법을 포함하도록 확장됩니다.
이 전통적인 PCB 조립 방법에는 웨이브 솔더링, 선택적 솔더링 및 수동 솔더링이 포함됩니다. 상대적으로 빠르고 일반적인 프로세스인 웨이브 솔더링은 부품 핀을 PCB 패드에 연결하기 위해 용융된 솔더 웨이브 위로 PCB를 통과시키는 작업을 포함합니다. 일반적으로 보드의 한 면으로 제한되는 양면 납땜에는 선택적 또는 수동 방법이 필요합니다.
표면 실장 기술(SMT) 공정과 스루홀 강도를 결합한 하이브리드 접근 방식입니다. 이 방법에서는 리플로우 오븐 온도를 견딜 수 있는 구성 요소 재료(예: 플라스틱)가 필요합니다. 핀과 헤더에는 고정 기능(별 모양 또는 널링)이 통합되어 다양한 처리 옵션을 용이하게 할 수 있습니다.
부품 설계, 패키징 및 처리 조건에 영향을 미치는 중요한 PCB 기술입니다. SMT의 주요 장점은 두 PCB 표면을 모두 활용한다는 것입니다. 픽 앤 플레이스 조립 라인을 위한 테이프 앤 릴을 포함한 패키징 옵션과 함께 높은 처리 온도로 인해 재료 호환성이 필수적입니다.
이 납땜 없는 방법을 사용하면 유연한 핀 또는 PCB 테일 설계를 통해 기계적 및 전기적 연결이 가능합니다. 조립을 단순화하는 반면 구성 요소 비용은 일반적으로 더 높습니다. 핀인페이스트와 마찬가지로 개별 핀은 기계나 수동 프레스를 통해 삽입할 수 있도록 끝에서 끝까지 또는 나란히 포장할 수 있습니다.
여러 기술적 요인이 PCB 성능과 신뢰성에 직접적인 영향을 미칩니다.
핀 재료에는 일반적으로 전도성을 위한 구리 합금(황동, 인청동)과 기계적 강도를 위한 강철이 포함됩니다. 표면 마감재(금(높은 신뢰성), 주석(비용 효율적) 또는 니켈(내구성))은 성능에 큰 영향을 미칩니다.
헤더 절연체는 일반적으로 표준 응용 분야에는 플라스틱(나일론, PBT, LCP)을 사용하고 고온 환경에는 세라믹을 사용합니다.
일반적인 핀 간격 범위는 2.54mm(0.1")~1.27mm이며 단일 행, 이중 행 또는 그리드 패턴을 포함한 배열로 보드 공간과 연결 밀도를 최적화합니다.
전자 시스템이 더욱 복잡해짐에 따라 핀과 헤더의 전략적 선택과 구현은 모든 응용 분야에서 최적의 PCB 성능을 보장하는 데 여전히 필수적입니다.
