동박 적층판(CCL): 유형, 제조, 성능 및 표준

동박 적층판(CCL)은 PCB 도체를 형성하는 데 사용되는 기초 재료입니다. 경화된 유리섬유 강화 에폭시, 유연한 고분자 필름 또는 금속 베이스 위의 열전도성 유전체와 같은 절연 재료에 동박을 접합한 구조입니다.

일반적인 다층 경성 PCB에서는 패턴이 형성된 CCL이 일반적으로 코어가 됩니다. 그런 다음 부분 경화된 프리프레그를 사용해 별도의 PCB 적층 공정에서 코어와 외층 동박을 접합합니다. 따라서 CCL은 완성된 PCB가 아니며, CCL 생산을 PCB 회로 패턴 형성, 식각, 드릴링, 도금, 솔더 마스크 도포 또는 표면 마감과 혼동해서는 안 됩니다.

범용 경성 기판에는 직조 유리섬유 에폭시 FR-4가 합리적인 출발점입니다. 그러나 “FR-4”만으로는 완전한 생산 사양이 되지 않습니다. 재료를 선정할 때는 조립 온도, Z축 팽창, 신호 손실 목표, 작동 환경, 전압 스트레스, 동박 프로파일, 사용 가능한 구성, 안전 요구사항 및 허용된 대체 재료도 고려해야 합니다.

동박 적층판이란?

동박 적층판은 한쪽 또는 양쪽 면에 동박을 접합한 절연 기재입니다. 일반적인 경성 적층판에서는 절연 부분이 보통 열경화성 수지를 함침한 직조 유리섬유 천을 열과 압력으로 경화한 재료로 구성됩니다.

이 재료는 세 가지 기능 요소로 이루어집니다:

1. 동박: 회로 패턴 형성과 식각 후 배선, 패드, 전원면이 됩니다.
2. 수지 시스템: 전기 절연을 제공하며 열적 거동, 수분 반응, 내화학성 및 유전 손실에 영향을 줍니다.
3. 보강재 또는 구조 기재: 재료 시스템에 따라 두께, 강성, 치수 안정성 또는 유연성을 제공합니다.

AGC는 유리섬유 강화 CCL을 수지가 함침된 유리섬유 천 양면에 동박을 적층한 재료로 설명합니다. 다른 구성에는 종이, 부직포 유리섬유, 고분자 필름, 세라믹 충전 수지 또는 금속 베이스가 사용되므로, 유리섬유 에폭시가 흔하기는 하지만 유일한 유형은 아닙니다. AGC: 동박 적층판

CCL, 적층판, 코어, 프리프레그, PCB 비교

용어	경화 상태	동박 포함 여부	기능
동박이 없는 적층판	완전 경화	아니요	전기 절연 또는 구조용 기재
동박 적층판	완전 경화	한쪽 또는 양쪽 면	도체 형성을 위한 기초 재료
코어	완전 경화	대개 동박이 있으며 이미 패턴이 형성되어 있을 수도 있음	다층 PCB 내부에서 정해진 유전체 두께를 유지
프리프레그	부분 경화 또는 B-stage 상태	아니요	압착 중에 흐르고 경화되어 층을 접합하고 동박 패턴 사이를 채움
완성된 PCB	모든 공정이 완료된 구조	패턴이 형성되고 도금된 동박	부품을 탑재하고 최종 전기적 상호 연결을 제공

“코어”는 PCB 적층 구조에서 재료가 맡는 역할을 가리킵니다. 식각 전에는 지정된 두께의 양면 CCL일 수 있습니다. 동박에 패턴을 형성한 후에도 코어이지만, 이제 내층 회로가 포함되어 있습니다.

프리프레그는 다릅니다. 프리프레그의 수지는 다층 적층 중에 연화되어 흐를 수 있도록 의도적으로 부분 경화 상태로 남겨 둡니다. 프리프레그 층의 최종 유전체 두께는 유리섬유 직조 방식, 수지 함량, 동박 패턴, 압착 거동, 제조사의 공정에 따라 달라지며, 압착 전 시트의 공칭 두께만으로 결정되지 않습니다.

동박 적층판은 어떻게 제조되나요?

다음은 직조 유리섬유 열경화성 CCL의 일반적인 공정을 설명합니다. PTFE 기반, 연성, 무접착 및 금속 베이스 재료는 코팅, 주조, 필름 적층 또는 접합 방식이 다를 수 있습니다.

Taiwan Union Technology가 공개한 공정에는 수지 혼합, 유리섬유 천 투입 및 처리, 프리프레그 권취, 적층재 배치, 압착, 적층판 분리 과정이 나와 있습니다. 이를 통해 프리프레그 생산과 완성된 CCL을 만드는 후속 압착 공정을 구분할 수 있습니다.

1. 수지 배합 및 보강재 준비

적층판 제조업체는 기본 고분자, 경화제, 촉진제, 필요한 경우 난연 성분 및 기능성 충전재를 포함한 수지 시스템을 준비합니다.

배합은 경화 거동, 열분해, 수분 흡수, 유전 손실, 흐름성, 접착력 및 가공성에 영향을 줍니다. 오염, 부정확한 점도 또는 충전재의 분산 불량은 물성이 고르지 않거나 눈에 띄는 결함을 일으킬 수 있습니다.

유리섬유 강화 재료의 경우, 유리섬유 직물도 수지 시스템과 호환되어야 합니다. 유리섬유의 종류, 직조 방식, 두께 및 표면 처리는 수지 함량, 경화 후 두께, 치수 안정성 및 유전 특성에 영향을 줍니다.

2. 함침 및 B단계화

보강재는 수지 혼합물을 통과하거나 그 혼합물로 코팅됩니다. 계량 장비가 수지 흡착량을 조절한 뒤, 함침된 보강재는 오븐으로 들어갑니다.

오븐은 용매 또는 기타 휘발성 물질을 제거하고 수지를 부분 경화된 B단계 상태까지만 진행시킵니다. 이 시점의 제품은 프리프레그입니다. 취급할 수 있을 만큼 건조하지만, 프레스 과정에서 연화되고 흐르며 경화를 마칠 수 있는 상태입니다.

주요 공정 관리 항목은 다음과 같습니다.

• 수지 함량
• 수지 분포
• 겔 시간
• 휘발성 물질 함량
• 처리기 온도 및 라인 속도
• 프리프레그 두께 및 외관

이러한 관리 항목은 경화된 적층판의 두께, 수지가 많이 모인 영역, 보이드 발생 위험, 유전 특성 및 치수 일관성에 영향을 줍니다.

3. 동박 준비 및 적층

필요한 프리프레그 층의 한쪽 또는 양쪽 면에 동박을 배치합니다. 이형 필름, 분리판 및 프레스판을 프레스 북에 포함할 수 있습니다.

동박은 중량만으로 규정되지 않습니다. 제조 방법, 연성, 접합 처리 및 표면 프로파일은 접착력, 미세 패턴 에칭, 굴곡 수명 및 고주파 도체 손실에 영향을 줄 수 있습니다. IPC-4562B는 재료, 제조 공정, 등급, 접합 강화, 변색 방지 및 프로파일을 기준으로 금속박을 분류합니다.

상업적으로 사용하는 동박 중량 표기는 간편한 약식 표현입니다. 예를 들어, Isola의 한 적층판 제품은 0.5, 1, 2 oz 동박을 각각 약 18, 35, 70 µm로 표기합니다. 이는 기본 동박에 대한 표기이며, PCB 도금 및 에칭 후의 완성된 외층 동박 두께와 반드시 같은 것은 아닙니다.

4. 열간 프레스 및 경화

적층체는 시간, 온도 및 압력을 제어하는 사이클에 따라 프레스됩니다. 갇힌 공기와 휘발성 물질을 제거하는 데 진공을 사용할 수 있습니다.

온도가 올라가면 B단계 수지가 연화되어 흐르면서 보강재를 채우고, 처리된 동박 표면에 밀착한 다음 가교되어 경화된 열경화성 수지가 됩니다. 이 공정은 과도한 수지 손실이나 두께 편차 없이 충분한 흐름과 젖음성을 제공해야 합니다.

프레스 사이클은 다음 항목에 영향을 줍니다.

• 경화도
• 적층판 두께
• 동박 접착력
• 내부 보이드
• 잔류 응력
• 평탄도
• 치수 변화
• 표면 품질

모든 CCL에 적용되는 보편적인 프레스 사이클은 없습니다. 수지 화학 조성, 보강재, 패널 두께, 동박 처리 및 프레스 설계에 따라 필요한 조건이 달라집니다.

5. 냉각, 분리 및 마무리

경화 후 프레스 북을 제어된 조건에서 냉각합니다. 적층판을 분리하고, 필요에 따라 가장자리를 다듬고 세척한 뒤 검사하여 제조업체의 납품 규격에 맞게 절단합니다.

냉각이 제어되지 않거나 프레스의 균일성이 떨어지면 잔류 응력, 휨, 뒤틀림 또는 치수 편차가 생길 수 있습니다.

6. 검사 및 적격성 평가

검사 항목에는 두께, 동박 표면 상태, 이물 혼입, 패임, 찍힘, 가장자리 상태 및 평탄도가 포함될 수 있습니다. 재료 적격성 평가 또는 로트 검사는 박리 강도, 치수 안정성, 수분 흡수, 전기적 특성, 열응력, Tg, Td, CTE 또는 층간 박리까지의 시간을 평가할 수 있습니다.

적용 사양과 공급업체 관리 계획에 따라 샘플링 빈도가 정해집니다. 표준을 준수한다고 해서 모든 개별 시트의 모든 물성을 매번 재시험한다는 뜻은 아닙니다.

공정 관리와 성능의 연관성

제조 단계	주요 관리 항목	관리가 미흡할 경우 발생할 수 있는 영향
수지 준비	화학 조성, 점도, 충전재 분산, 여과	불균일한 경화, 유전 특성 편차, 오염, 접착 불량
함침 및 B단계화	수지 함량, 겔 시간, 휘발성 물질, 라인 온도	보이드, 두께 편차, 흐름 불량, Dk 불일치
동박 준비 및 적층	동박 프로파일, 표면 처리, 층 수, 청결도	접착력 저하, 과도한 도체 손실, 이물 혼입, 두께 불량
프레스 및 경화	열, 압력, 진공, 경화 시간	경화 부족, 과경화, 기공, 두께 오차, 평탄도 불량
냉각 및 마무리	냉각 속도, 취급, 트리밍	잔류 응력, 휨, 비틀림, 가장자리 손상
적격성 평가 및 출하 승인	시험 방법, 시료 컨디셔닝, 합격 한계	근거가 없거나 비교할 수 없는 소재 데이터

동박 적층판의 주요 유형은 무엇인가요?

CCL 유형을 단순히 나열하면 적층판의 화학 조성, 구조, 성능 표기가 서로 다른 차원을 설명한다는 점을 놓칠 수 있습니다. 예를 들어 고Tg 소재는 할로겐 프리이면서 저손실일 수도 있습니다. 폴리이미드 소재는 경질 유리섬유 강화 적층판일 수도 있고 유연 필름일 수도 있습니다.

더 명확한 분류를 위해서는 세 가지 축을 따로 살펴봅니다.

유전체 및 보강재에 따른 분류

종이 기반 적층판 페놀 수지나 에폭시 수지 등의 수지 시스템과 셀룰로오스 종이를 사용합니다. 일반적으로 비용에 민감하고 비교적 단순한 회로에 고려됩니다.

CEM 소재 복합 보강재를 사용합니다. CEM-1은 일반적으로 종이 기반 코어에 직조 유리섬유 표면층을 결합하고, CEM-3은 대개 부직포 유리섬유 코어에 직조 유리섬유 표면층을 사용합니다. 도금 홀, 펀칭, 조립 온도 및 안전 요구사항에 적합한지 선택한 등급별로 확인해야 합니다.

FR-4 난연성 직조 유리섬유 에폭시 적층판 제품군입니다. 하나의 고정된 수지 배합을 뜻하지 않습니다. FR-4 제품마다 Tg, Td, CTE, Dk, Df, 흡습률, CAF 성능 및 구리 옵션이 다를 수 있습니다.

경질 폴리이미드 적층판 일반적으로 폴리이미드 수지 시스템과 유리섬유 보강재를 결합합니다. 추가적인 소재 및 공정 요구를 감수할 만큼 지속적이거나 반복적인 고온 노출이 예상되는 경우 사용됩니다.

저손실 열경화성 적층판 개질 에폭시, PPE/PPO 블렌드, 시아네이트 에스터 블렌드 또는 기타 독점 수지 시스템을 사용할 수 있습니다. 비교적 익숙한 다층 공정을 유지하면서 유전 손실을 줄이도록 설계됩니다.

탄화수소-세라믹 및 PTFE 기반 적층판 유전 특성의 제어나 저손실이 필요한 RF 및 마이크로파 회로에 사용됩니다. 서로 대체할 수 있는 범주가 아닙니다. 수지 화학 조성, 보강재, 충전재, 구리 접착, 드릴링, 표면 처리 및 다층 접합 방식이 크게 다를 수 있습니다.

물리적 구조에 따른 분류

• 단면 동박 CCL: 한쪽 면에 구리가 있습니다.
• 양면 동박 CCL: 양쪽 면에 구리가 있습니다.
• 경질 CCL: 치수 안정성이 있는 시트 또는 패널 형태로 공급됩니다.
• 연성 동박 적층판: 별도의 접착층이 있거나 없는 유연 유전체 필름에 구리를 접합한 것입니다.
• 금속 베이스 CCL: 얇은 절연 유전체층 위에 구리 회로층을 형성하고, 알루미늄이나 구리 또는 기타 금속 베이스를 사용하는 구조입니다.

리지드-플렉스는 완성 기판의 구조이며, 일반적으로 보편적인 단일 리지드-플렉스 CCL이 있는 것은 아닙니다. 정의된 적층 구조와 제조 공정을 통해 경질 및 연성 소재 시스템을 결합합니다.

성능 또는 규격 표기에 따른 분류

다음과 같은 용어는 특정 화학 조성이 아니라 목표로 하는 특성을 설명합니다:

• 고Tg
• 고열 신뢰성
• 저손실
• Dk 제어
• CAF 내성
• 할로겐 프리
• 고CTI
• 무연 조립 호환

각 표기는 실제 시험 데이터나 공인 규격과 연결되어야 합니다. 고Tg라는 표기만으로 Td, Z축 CTE, Df, 열전도율 또는 장기 사용 온도 등급이 정의되지는 않습니다. 마찬가지로 할로겐 프리라고 해서 손실이 더 낮거나 내열성 또는 신뢰성이 더 높다는 보장은 없습니다.

어떤 CCL 유형을 선택해야 할까요?

모든 경우에 가장 좋은 적층판은 없습니다. 적합한 선택은 기판에서 가장 중요한 성능 요건이나 주요 고장 제약에서 출발합니다.

적용 분야 또는 제약 조건	합리적인 시작 소재군	다음과 같은 경우에는 상위 등급으로 변경하거나 다른 재료를 선택하세요…	확인할 데이터
일반적인 경질 디지털, 아날로그 또는 제어 보드	표준 또는 중간 Tg FR-4	조립 공정의 열 노출, 층수, 사용 환경 또는 신뢰성 요구사항이 선택한 등급의 범위를 초과하는 경우	Tg 측정 방법, Td, CTE, 흡습성, Dk/Df, 사용 가능한 적층 구조
두껍거나 층수가 많은 보드, 반복 리플로우	높은 열 신뢰성이 요구되는 FR-4	기존 등급으로는 팽창 또는 열 응력 요구사항을 충족할 수 없는 경우	T260/T288, 총 Z축 팽창률, Td, CAF 및 열 응력 데이터
길고 손실에 민감한 디지털 채널	저손실 열경화성 라미네이트	채널 분석 결과 표준 FR-4로는 삽입 손실 또는 타이밍 예산을 충족할 수 없는 경우	주파수 및 측정 방법별 Dk/Df, 유리 섬유 스타일, 동박 표면 프로파일
RF, 마이크로파, 안테나 또는 위상에 민감한 회로	Dk가 제어된 탄화수소-세라믹, PTFE 또는 기타 RF 라미네이트	위상, 손실, 전력, 온도 안정성 또는 대역폭 요구사항에 따라 필요한 경우	설계 Dk, Df, 두께 공차, TCDk, 동박 거칠기
고출력 LED 또는 소형 전력 전자 장치	금속 베이스 CCL 또는 기타 열 성능을 고려해 설계된 구조	접합부에서 주변 환경까지의 전체 열 모델에서 더 낮은 열저항이 필요한 경우	유전체의 열 임피던스, 두께, 내전압, CTI
연성 인터커넥트	연성 동박 적층판	동적 굽힘 또는 매우 작은 굽힘 반경으로 인해 다른 필름, 접착제 또는 동박이 필요한 경우	접착 시스템, 유전체 두께, 동박 종류, 굽힘 요구사항
비용에 민감한 단면 또는 단순 양면 보드	용도에 적합한 페이퍼 또는 CEM 등급	도금 홀, 열 노출, 기계적 하중 또는 인증 요구사항이 해당 재료의 성능 범위를 초과하는 경우	난연성, 흡습성, 기계적 강도, PTH 적합성

고속 디지털 설계에서는 데이터 전송률만으로 재료 선택 기준을 정하기에 충분하지 않습니다. 저손실 라미네이트로 변경했을 때 결과가 달라지는지는 트레이스 길이, 상승 시간, 적층 구조, 기준면 형상, 동박 거칠기, 커넥터 손실, 비아 및 전체 채널 손실 예산에 따라 결정됩니다.

마찬가지로 회로에서 열이 발생한다는 이유만으로 금속 베이스 CCL을 선택해서는 안 됩니다. 결정 기준은 반도체 접합부에서 패키지, 인터페이스, PCB 유전체, 금속 베이스, 인클로저 또는 방열판을 거쳐 주변 환경에 이르는 전체 열 경로입니다.

동박 적층판 성능 데이터를 읽는 방법

데이터시트 수치는 단위, 전처리 조건, 방향, 주파수, 적층 구조 및 시험 방법과 함께 제시될 때에만 유용합니다. 일반값은 대표적인 성능을 나타내며, 자동으로 보증된 합격 한계값이 되는 것은 아닙니다.

열 특성: Tg, Td, T260/T288 및 CTE

유리 전이 온도, Tg, 는 비정질 수지가 유리 상태에서 더 유연한 상태로 변하는 영역을 나타냅니다. Tg를 넘으면 열팽창과 기계적 거동이 크게 달라질 수 있습니다.

Tg는 측정 방법에 따라 달라집니다. 동일한 라미네이트라도 시차 주사 열량 측정법, 동적 기계 분석법 또는 열기계 분석법에 따라 값이 다르게 나올 수 있습니다. 예를 들어 Isola의 I-Speed 데이터에는 DSC 기준 일반 Tg가 180°C, DMA 기준 일반 Tg가 195°C로 기재되어 있습니다. 이 값들은 동일 제품을 서로 다른 방법으로 측정한 결과이며, 측정 방법을 명시하지 않은 채 어느 값이든 옮겨 적어서는 안 됩니다.

분해 온도, Td, 는 연화가 아니라 화학적 열화를 나타냅니다. 라미네이트 데이터시트에는 일반적으로 열중량 분석을 통해 정해진 질량 손실 지점에서 측정한 값이 기재됩니다. 예를 들어 Isola는 자사 재료 데이터시트에 중량 5% 손실 시의 Td를 기재합니다. Td는 최고 연속 사용 온도가 아닙니다.

T260 및 T288 은 정해진 TMA 절차에 따라 시편을 260°C 또는 288°C에서 유지할 때 층간 박리가 발생하기까지의 시간을 나타냅니다. 이는 심한 열 노출에 대한 저항성을 평가하는 데 도움이 되지만, 전체 조립 공정의 열 이력을 재현하지는 않습니다. Isola의 제조 가이드에서는 이를 각각 해당 온도에서 측정한 층간 박리 시간으로 정의합니다.

열팽창 계수, CTE, 는 방향과 온도 범위를 구분하여 확인해야 합니다. X-Y 방향 팽창은 정합과 치수 변화에 영향을 줍니다. Z축 팽창은 도금 관통 홀의 신뢰성에 특히 중요합니다. 보드 두께 방향으로 고분자가 팽창하는 동안 동 도금 배럴이 그 움직임을 억제하기 때문입니다.

조립 공정에 민감한 보드의 경우 Tg, Td, T260/T288, Z축 CTE, 총 팽창률, 습기 노출, 보드 두께, 홀 형상, 동 도금 및 실제 리플로우 또는 재작업 이력을 하나의 시스템으로 평가하세요.

전기적 특성: Dk 및 Df

유전율, Dk, 는 전송선 임피던스, 전파 속도, 파장 및 결합에 영향을 줍니다. Dk가 낮다고 해서 무조건 더 좋은 것은 아닙니다. 용도에 맞는 형상, 주파수 및 환경에서 충분히 안정적이고 특성이 잘 규명된 재료가 적합합니다.

유전 손실 계수, Df, 는 유전 손실을 나타냅니다. Df가 낮으면 일반적으로 유전 감쇠가 줄어들지만, 전체 채널 손실에는 도체 손실, 표면 거칠기의 영향, 비아, 커넥터, 방사 및 불연속부도 포함됩니다.

Dk와 Df는 다음 요인에 따라 달라질 수 있습니다:

• 주파수
• 테스트 방법
• 재료 방향
• 수지 함량
• 유리 직물 스타일
• 적층판 두께
• 온도
• 수분
• 동박 프로파일

Rogers는 RO4000 데이터시트에서 시험값과 설계값의 차이를 보여 줍니다. RO4350B의 경우 IPC-TM-650 2.5.5.5를 사용해 10 GHz 및 23°C에서 측정한 공정 Dk를 3.48 ± 0.05로 제시하고, 차동 위상-길이 방법을 사용한 8–40 GHz 범위의 권장 설계 Dk는 3.66으로 제시합니다. 또한 10 GHz 및 23°C에서의 일반적인 Df를 0.0037로 제시합니다. 이 값들은 서로 다른 용도로 사용되므로 같은 방법으로 얻은 값처럼 혼용해서는 안 됩니다.

임피던스를 제어할 때는 선택한 재료 구성과 필드 솔버 및 주파수 범위에 적합한 Dk 값을 사용하세요. 공차가 이를 정당화하는 경우, 모델을 제조업체의 적층 구조, 공정 보정 및 쿠폰 결과와 상관 분석하세요.

동박 프로파일과 도체 손실

고주파에서는 전류가 도체 표면 쪽으로 집중됩니다. 동박과 수지의 계면이 거칠수록 유효 전류 경로가 길어져 도체 손실이 증가할 수 있습니다.

초저프로파일 또는 역처리 동박은 이 영향을 줄일 수 있지만, 동박 프로파일만 따로 선택할 수는 없습니다. 접착력, 에칭, 공급 가능성, 적층판 구성 및 제조업체의 검증된 공정도 중요합니다.

민감한 채널에서는 적층판 및 적층 구조와 함께 동박 프로파일을 지정하거나 승인하세요. Df가 낮은 수지만으로 저손실 인터커넥트가 보장되지는 않습니다.

기계적 및 물리적 특성

박리 강도 는 정해진 조건에서 동박 도체를 적층판으로부터 분리하는 데 필요한 힘을 측정합니다. 에칭, 납땜, 재작업 및 기계적 취급 과정에서 중요하지만, 미세 선폭 또는 저프로파일 동박 시스템에서는 박리 강도가 매우 높은 것만이 유일한 목표는 아닙니다.

치수 안정성 는 가공 과정에서 적층판의 치수가 어떻게 변하는지를 나타냅니다. 이는 다층판의 정합, 치수 보정 및 미세 패턴 정렬에 영향을 줍니다.

흡습률 은 절연 저항, 유전 특성, 박리 위험 및 고전압 성능에 영향을 줄 수 있습니다. 시험 전처리 조건과 방법이 서로 부합하는 경우에만 값을 비교하세요.

굴곡 강도 및 탄성률 은 얇은 기판, 커넥터, 기계적 하중 및 지지되지 않는 긴 구간에서 중요할 수 있습니다. 조립체 수준의 진동 또는 변형률 분석을 대신하는 용도로 사용해서는 안 됩니다.

안전 관련 특성

비교 트래킹 지수(CTI), 는 정해진 시험에서 표면 트래킹에 대한 저항성을 나타냅니다. 완제품 안전 규격에 따른 재료 그룹 분류에 영향을 줄 수 있지만, 이것만으로 필요한 연면 거리가 정해지는 것은 아닙니다. 설계에는 동작 전압, 오염도, 코팅, 고도 및 적용되는 안전 규격이 여전히 기준이 됩니다.

상대 열 지수(RTI), 는 정해진 재료 특성 및 두께에 대한 장기 열 노화 등급입니다. Tg와 같은 의미가 아니며, 모든 PCB 구성에 적용되는 보편적인 최대 사용 온도로 제시해서는 안 됩니다.

UL 94 난연 등급, V-0를 포함한 등급은 정해진 화염 시험에서의 성능을 설명합니다. 적층판이 불연성이라는 뜻은 아닙니다. 등급은 재료의 식별 정보, 두께, 색상 및 인증된 구조에 따라 달라질 수 있습니다.

동박 적층판에는 어떤 규격이 적용되나요?

규격마다 목적이 다릅니다. 재료 규격이 완성 기판 성능 규격을 대체하지 않으며, 시험 방법 문서만으로는 합격 기준이 정해지지 않습니다.

규격 또는 규격군	주요 역할
IPC-4101F	경질 및 다층 적층판과 프리프레그 요구사항
IPC-4103	고속 및 고주파 기판 재료
IPC-4105	경질 인쇄 기판용 금속 베이스 동박 적층판
IPC-4204C	유연 금속 클래드 유전체 재료
IPC-4562B	인쇄 기판용 금속박
IPC-TM-650	재료 및 기판 규격에서 사용하는 공표 시험 방법
IEC 61249-2 시리즈	클래드 및 비클래드 인쇄 기판 재료에 대한 국제 부문 규격
UL 746E 및 UL 94	산업용 적층판 평가 및 재료 난연성
UL 796 및 UL 796F	경질 및 유연 인쇄 기판 구조의 인증

IPC-4101 for rigid laminate and prepreg

IPC-4101 is the central IPC material specification for base materials used in rigid and multilayer printed boards. Its specification sheets define material categories and associated requirements more precisely than a drawing note that says only “FR-4.”

The Global Electronics Association’s current standards-status page lists IPC-4101F as published in June 2026. Production documents should identify the revision required by the customer, certification program, or supply agreement rather than assuming all parties use the same edition.

A slash-sheet designation is valuable, but it does not necessarily define every design input. Exact laminate grade, construction, design Dk, copper profile, availability, and substitution rules may still require separate documentation.

IPC-4103 for high-speed and high-frequency materials

IPC-4103 addresses base materials for high-speed and high-frequency applications. The September 2026 standards-status page lists Revision C as a working draft. Until a new revision is formally adopted into a project’s requirements, the contractual documents should state the applicable published revision and specification sheet rather than referring generically to “the latest IPC-4103.”

A material’s IPC classification is not a substitute for the manufacturer’s design data. RF and high-speed analysis still requires construction- and frequency-appropriate values.

IPC-4105 for metal-base CCL

IPC-4105 was published in June 2026 for metal-base copper-clad laminates used in rigid printed boards. Its scope is distinct from conventional woven-glass rigid laminate.

For metal-base designs, the dielectric layer’s thickness, thermal impedance, electrical strength, CTI, adhesion, and processing limits are usually more decision-relevant than the thermal conductivity of the aluminum or copper base alone.

IPC-4204C for flexible metal-clad materials

IPC-4204C establishes classification, qualification, and performance requirements for flexible metal-clad dielectric materials. The 2026 revision covers combinations of copper foil, polymer dielectrics, adhesives, and adhesiveless constructions.

Finished flexible and rigid-flex boards have additional design and performance requirements. Specifying IPC-4204C material therefore does not by itself qualify a finished flex assembly for a defined bend life.

IPC-4562 and IPC-TM-650

IPC-4562 specifies metal foil for printed-board applications. It provides a vocabulary for foil material, manufacturing process, grade, surface treatment, profile, area weight, calculated thickness, and electrical properties.

해당 IPC-TM-650 directory is a collection of test methods. When comparing data, the method number, specimen construction, frequency, conditioning, and units should remain attached to the result.

IEC 61249 materials standards

IEC 61249 contains sectional specifications for printed-board materials. Relevant examples include:

• IEC 61249-2-7, covering defined-flammability copper-clad woven E-glass epoxy laminated sheet.
• IEC 61249-2-21, covering non-halogenated copper-clad woven E-glass epoxy laminated sheet of defined flammability.

“Non-halogenated,” flammability, RoHS compliance, and REACH declarations are separate questions. One should not be used as evidence of the others.

UL material recognition and finished-board recognition

UL distinguishes industrial laminate and material evaluations from printed-board recognition:

• UL 746E: Industrial laminates and materials used in printed wiring boards.
• UL 94: Flammability tests for plastic materials.
• UL 796: Rigid printed wiring boards.
• UL 796F: Flexible material interconnect constructions.

The relevant ratings must be checked for the material, thickness, construction, and manufacturing conditions required by the end product. A V-0 laminate is not evidence that every finished PCB made with it automatically meets the necessary UL construction.

NEMA terminology

The familiar FR-4 designation has roots in industrial-laminate classification. ANSI/NEMA IM 60000-2021 replaced NEMA LI 1 and covers industrial unclad thermosetting laminates. Its scope is useful for material terminology, but PCB release documentation normally needs the relevant IPC or IEC material requirements plus the selected manufacturer’s data.

How to Specify CCL for Prototype and Production Builds

The correct level of control depends on what the build must prove.

Prototype selection

For a low-risk prototype, the fabricator’s stocked laminate may be the fastest and most economical choice when:

• The circuit is not loss-sensitive.
• The assembly profile is conventional.
• Voltage and environmental demands are modest.
• The prototype is intended to demonstrate function rather than qualify production reliability.

Even in this case, record the actual laminate manufacturer, grade, stackup, core and prepreg constructions, and copper weights. Otherwise, a successful prototype may be difficult to reproduce or correlate with simulation.

For an impedance-controlled or loss-sensitive prototype, confirm the actual material and stackup before releasing trace geometry. A generic stackup calculated with an assumed FR-4 Dk may not match the fabricator’s construction.

Production qualification

For production, freeze the material definition to the degree required by the design. Depending on risk, the fabrication package may include:

• Approved laminate and prepreg manufacturer and grade
• Approved alternatives or material-performance envelope
• 적용되는 IPC 또는 IEC 규격 및 개정판
• 필수 규격서
• 코어, 프리프레그, 유리 직물 스타일 및 수지 함량 제약 조건
• 구리 중량, 종류 및 표면 프로파일
• 시험 방법이 명시된 관련 열적 특성 한계값
• 주파수 및 측정 방법이 명시된 Dk 및 Df 요구사항
• UL 인증 또는 난연성 요구사항
• 할로겐 프리 또는 물질 신고 요구사항
• 공급업체 또는 재료 대체 규칙

제품 성능에 영향을 주지 않는 특성은 지나치게 엄격하게 규정하지 마세요. 불필요한 제약은 신뢰성을 높이지 않으면서 재료의 가용성을 낮출 수 있습니다. 반대로 임피던스, 삽입 손실, 열 사이클링, 고전압 또는 인증이 정확한 구조에 따라 달라지는 경우, FR-4, 고Tg라고만 적은 주석은 충분하지 않습니다.

재료 표기 예시 구성

재료 주석은 다음과 같은 구조로 작성할 수 있습니다.

기본 재료: [approved manufacturer and laminate/prepreg grade], 또는 [applicable standard and specification sheet]를 충족하는 승인된 동등 재료.
구조: 승인된 스택업, 코어/프리프레그 구조, 구리 중량 및 구리 표면 프로파일 한계를 사용합니다.
열적 요구사항: 조립 및 신뢰성 계획에 따라 필요한 경우 [property, limit, units, and test method].
전기적 요구사항: [frequency and method]에서의 Dk 및 Df를 적용하고, 임피던스 또는 채널 분석에는 승인된 설계값을 사용합니다.
인증/규정 준수: 필요한 경우 [UL file, flammability, halogen-free, or substance declaration].
대체: 라미네이트 계열, 구조, 구리 표면 프로파일 또는 설계 Dk를 변경하기 전에 엔지니어링 승인을 받습니다.

최종 값은 제품 요구사항, 선택한 재료, 제조업체의 생산 역량 및 검증 계획을 바탕으로 정해야 합니다. 관련 없는 라미네이트 데이터시트의 값을 그대로 복사해서는 안 됩니다.

CCL 선택 시 흔히 하는 실수

FR-4라고만 지정하기

FR-4는 단일 Tg, Dk, Df, CTE, 구리 표면 프로파일 또는 프리프레그 구조를 정의하지 않습니다. 까다롭지 않은 시제품에는 계열 수준의 표기가 허용될 수 있지만, 재료에 민감한 기판의 양산 관리 기준으로는 미흡합니다.

Tg만 보고 선택하기

Tg는 재료의 전이를 나타내며, 분해, 박리까지의 시간, 총 팽창, 수분 거동 또는 도금 관통홀 수명을 정의하지는 않습니다. 실제 위험에 해당하는 전체 열적 특성 항목을 평가하세요.

측정 조건이 일치하지 않는 Dk 또는 Df를 비교하기

한 가지 방법으로 1 MHz에서 측정한 Dk를 마이크로파 주파수에서 도출한 설계 Dk와 동등하게 취급해서는 안 됩니다. 측정 방법, 주파수, 방향 및 시편 구조를 동일하게 유지하세요.

구리 표면 거칠기를 무시하기

길거나 고주파인 채널에서는 유전체의 Df가 낮더라도 도체 손실이 여전히 클 수 있습니다. 라미네이트, 구리 표면 프로파일, 스택업 및 도체 형상을 함께 평가해야 합니다.

동등 재료를 경계 조건 없이 승인하기

마케팅 설명이 비슷한 두 재료도 생산 가능한 구조, 프레스 거동, Dk, Df, CTE, 구리 옵션 또는 UL 인증 여부가 다를 수 있습니다. 동등성을 유지해야 하는 특성과 대체를 승인할 권한이 있는 사람을 정하세요.

CCL 제조와 PCB 적층을 혼동하기

CCL 제조업체는 경화된 동박 적층 재료를 생산합니다. PCB 제조업체는 코어에 회로 패턴을 형성한 뒤 프리프레그 및 외층 구리와 함께 적층하여 다층 기판을 만듭니다. 두 작업에는 관련 재료가 쓰이지만, 공정 관리와 합격 기준은 서로 다릅니다.

자주 묻는 질문

FR-4는 동박 적층판과 같은 것인가요?

아닙니다. FR-4는 유리섬유 강화 에폭시 라미네이트 계열입니다. 한쪽 또는 양쪽에 동박을 접합하면 FR-4 CCL이 됩니다. CCL에는 연성 필름, 종이 및 복합 라미네이트, RF 재료, 경질 폴리이미드, 금속 베이스 구조도 포함됩니다.

프리프레그는 동박 적층판인가요?

아닙니다. 프리프레그는 수지가 코팅된 보강재를 부분 경화한 것으로, 일반적으로 구리가 없습니다. 프레스 과정에서 수지가 흐르고 경화되어 동박과 회로 패턴이 형성된 코어를 접합합니다. CCL은 이미 경화되어 있고 구리가 접합된 재료입니다.

1 oz 구리의 두께는 정확히 35 µm인가요?

이는 면적 중량에 해당하는 구리 두께를 약 35 µm로 계산해 나타내는 업계 약칭입니다. 포일 규격에서는 면적 중량과 계산된 두께를 더 정밀하게 정의하며, 도금 및 에칭 후 완성된 외층 구리의 두께는 달라질 수 있습니다.

Tg가 높을수록 PCB 신뢰성은 항상 더 좋은가요?

아닙니다. Tg가 높으면 조립 또는 사용 중 재료가 전이 온도 이상에 머무는 시간이 줄어들 수 있지만, 신뢰성은 Td, CTE, 총 팽창, T260/T288, 수분, 기판 두께, 비아 형상, 구리 도금, 조립 중 열 노출 및 사용 환경에도 좌우됩니다.

데이터시트의 Dk를 임피던스 계산기에 바로 입력해도 되나요?

선택한 구조, 주파수 및 계산 방법에 적합한 경우에만 가능합니다. 실제 스택업에 대해 제조업체가 권장하는 설계 Dk 또는 제조업체와 상관 검증된 값을 우선 사용하세요. 시뮬레이션, 제조 및 임피던스 측정 결과를 대조할 수 있도록 사용한 값과 출처를 기록하세요.

실무적 요점

기판의 주요 제약 조건, 즉 일반적인 제조 용이성, 열 신뢰성, 채널 손실, RF 안정성, 고전압, 연성 또는 방열을 기준으로 CCL 선택을 시작하세요. 그런 다음 서로 호환되는 시험 데이터로 실제 라미네이트 구조를 비교하세요.

일반적인 시제품의 경우, 제조업체가 보유한 재료라도 재료의 종류와 적층 구성이 기록되어 있다면 충분할 수 있습니다. 양산용이거나 재료 특성이 중요한 설계라면, 설계 출시 전에 인증된 라미네이트, 구성, 동박, 관련 성능 한계 및 대체 재료 적용 규칙을 정의해야 합니다.

적층 구성 검토를 요청할 때는 층수, 기판 두께, 동박 중량, 임피던스 목표, 손실 또는 주파수 요구 사항, 조립 프로파일, 작동 환경, 전압 요구 사항, 필수 재료 표준이나 안전 표준을 제공하세요. 이 정보를 바탕으로 제조업체는 단순히 “FR-4”라는 정보만 보고 추측하는 대신, 사용 가능한 CCL 중에서 타당한 근거를 갖고 선택할 수 있습니다.