2025-07-09
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목차
핵심 내용
1. 리짓-플렉스 PCB는 강성 기판(구조적 지지)과 유연한 레이어(굽힘 기능)를 하나의 매끄러운 보드에 통합하여 폴더블 장치에서 '뼈'와 '인대' 역할을 합니다.
2. 케이블이 있는 강성 PCB에 비해 30-50%의 공간 절약이 가능하여 소형 전자 제품의 무게를 줄이고 신뢰성을 향상시킵니다.
3. 폴더블 폰(예: 삼성 갤럭시 Z Fold), 우주선 및 의료 도구에 필수적인 리짓-플렉스 PCB는 고장 없이 100,000번 이상 접어야 합니다.
4. 재료 피로 및 솔더 조인트 내구성 문제는 폴리이미드와 같은 고급 재료와 정밀 제조를 통해 해결됩니다.
리짓-플렉스 PCB란?
리짓-플렉스 PCB는 강성 부분(구조적 안정성 제공)과 유연한 부분(반복적인 굽힘 가능)을 하나의 통합된 디자인으로 결합한 하이브리드 회로 기판입니다. 강성 PCB가 케이블이나 커넥터를 통해 연결되는 기존 설정과 달리, 리짓-플렉스 보드는 외부 연결을 제거하여 더욱 견고하고 컴팩트한 솔루션을 만듭니다.
이러한 통합으로 인해 안정성(칩, 배터리 탑재)과 유연성(좁은 공간에서 접거나 비틀거나 적응)이 모두 필요한 장치에 이상적입니다. 전자 제품의 '골격'으로 생각하십시오. 강성 부분은 뼈처럼 무거운 구성 요소를 지지하고, 유연한 레이어는 인대처럼 파손 없이 움직임을 허용합니다.
리짓-플렉스 PCB가 강도와 유연성을 결합하는 방법
리짓-플렉스 PCB의 마법은 레이어 구조에 있습니다:
강성 부분: FR-4 또는 고온 재료로 제작되어 프로세서, 디스플레이 및 배터리와 같은 구성 요소를 지원합니다. 기계적 안정성을 제공하여 응력 하에서 뒤틀림을 방지합니다.
유연한 부분: 구리 트레이스가 있는 얇은 폴리이미드(PI) 기판으로 구성되어 굽힘을 가능하게 합니다. 폴리이미드는 열, 화학 물질 및 피로에 강하며 반복적인 움직임에 필수적입니다.
통합 라미네이션: 강성 및 유연한 레이어는 제조 과정에서 고온 접착제를 사용하여 결합되어 약점이 없는 단일 통합 보드를 만듭니다.
이 디자인은 기존 장치에서 흔히 발생하는 고장 지점인 커넥터, 케이블 또는 힌지의 필요성을 없애줍니다.
주요 응용 분야: 폴더블 폰부터 우주선까지
폴더블 스마트폰
삼성 갤럭시 Z Fold 및 Motorola Razr와 같은 장치는 시그니처 폴딩 동작을 가능하게 하기 위해 리짓-플렉스 PCB에 의존합니다. 강성 부분은 메인 프로세서, 카메라 모듈 및 배터리를 수용하고, 유연한 레이어는 디스플레이 반쪽을 연결합니다. 이 디자인을 통해 휴대폰은 평평하게 접혀(크기를 50% 줄임) 구성 요소 간의 중단 없는 신호 흐름을 유지할 수 있습니다.
우주선 및 위성
항공 우주 분야에서는 무게와 신뢰성이 가장 중요합니다. 리짓-플렉스 PCB는 위성 및 로버에서 무거운 케이블 하네스를 대체하여 질량을 최대 40%까지 줄입니다. 매끄러운 디자인은 발사 중의 극심한 진동과 우주의 방사선에 견딜 수 있어 통신 모듈과 같은 중요한 시스템이 중단 없이 작동하도록 보장합니다.
의료 내시경
내시경은 신체 내부를 탐색하기 위해 작고 유연한 장치가 필요합니다. 리짓-플렉스 PCB는 강성 센서 하우징(카메라/LED용)을 장기 주위로 구부러지는 유연한 부분과 통합합니다. 살균 화학 물질에 저항하고 신호 무결성을 유지하여 최소 침습적 시술에 필수적입니다.
리짓-플렉스 vs. 기존 PCB: 비교 분석
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기능
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리짓-플렉스 PCB
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강성 PCB + 케이블
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순수 유연 PCB
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굽힘 기능
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반복적인 접힘(100,000+ 사이클)
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굽힘 없음; 케이블에 의존
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유연하지만 구조적 지지 부족
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공간 효율성
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30-50% 더 작음
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부피가 큼(케이블이 부피 추가)
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컴팩트하지만 외부 지지 필요
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신뢰성
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높음(고장될 커넥터 없음)
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낮음(케이블/커넥터 마모)
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보통(찢어지기 쉬움)
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무게
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20-40% 더 가벼움
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더 무거움(케이블 + 커넥터)
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가볍지만 깨지기 쉬움
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이상적인 사용 사례
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폴더블, 항공 우주, 의료
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데스크탑 전자 제품, 가전 제품
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웨어러블, 간단한 센서
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굽힘 수명의 과제: 100,000번 접기 테스트
리짓-플렉스 PCB에 대한 가장 중요한 요구 사항은 굽힘 내구성, 특히 소비자 장치입니다. 예를 들어, 폴더블 폰은 다음 없이 100,000번 이상 접혀야 합니다(약 5년 사용):
구리 트레이스 균열: 유연한 레이어는 피로에 강하기 위해 얇은(12-18μm) 구리를 사용합니다. 더 두꺼운 구리는 파손되기 쉽습니다.
솔더 조인트 고장: 굽힘 영역 근처의 구성 요소는 응력을 흡수하기 위해 유연한 솔더 마스크를 사용합니다.
기판 찢어짐: 폴리이미드 레이어는 분할을 방지하기 위해 유리 섬유로 보강됩니다.
제조업체는 분당 60 사이클로 보드를 접고 펼치는 자동화된 기계를 사용하여 리짓-플렉스 PCB를 테스트하여 몇 주 안에 수년간의 사용을 시뮬레이션합니다. 이 테스트를 통과한 보드만 생산에 들어갑니다.
재료 및 제조: 내구성이 뛰어난 리짓-플렉스 구조 구축
유연한 기판: 폴리이미드(PI)는 표준이며 -269°C ~ 400°C를 견디고, 화학 물질에 강하며, 100,000번 이상 접힌 후에도 유연성을 유지합니다.
강성 기판: FR-4(소비자 장치용) 또는 Rogers 재료(고주파 항공 우주용)는 강성을 제공합니다.
접착제: 에폭시 기반 접착제는 유연성을 잃지 않고 레이어를 결합하여 보드가 균일하게 구부러지도록 합니다.
도금: 무전해 니켈 침지 금(ENIG) 코팅은 스마트폰과 같은 습한 환경에서 구리 트레이스를 부식으로부터 보호합니다.
리짓-플렉스 기술의 미래 혁신
자가 치유 재료: 굽힘 중에 작은 균열을 복구하는 폴리머에 대한 연구는 수명을 500,000번 이상 접히도록 연장할 수 있습니다.
3D 통합: 적층된 리짓-플렉스 레이어는 더 작은 공간에 더 많은 구성 요소를 가능하게 하여 차세대 폴더블에 필수적입니다.
전도성 잉크: 인쇄된 유연한 트레이스는 굽힘성을 향상시키면서 제조 비용을 줄일 수 있습니다.
FAQ
폴더블 폰에서 리짓-플렉스 PCB는 얼마나 오래 지속됩니까?
최고 모델(예: 갤럭시 Z Fold)은 200,000번 접히도록 테스트되었습니다. 이는 5년 이상 동안 매일 100번 접는 것과 같습니다. 성능 저하 없이.
리짓-플렉스 PCB가 기존 PCB보다 더 비쌉니까?
예, 복잡한 라미네이션 및 테스트로 인해 20-50% 더 비쌉니다. 그러나 케이블/커넥터 감소로 인한 절감 효과는 대량 생산에서 이를 상쇄합니다.
리짓-플렉스 PCB를 수리할 수 있습니까?
제한적입니다. 유연한 레이어의 손상은 통합된 디자인으로 인해 솔더링 수리 공간이 없으므로 전체 교체가 필요한 경우가 많습니다.
우주선에서 케이블 대신 사용하는 이유는 무엇입니까?
케이블은 무중력 상태에서 느슨해지거나 발사 중에 진동할 수 있습니다. 리짓-플렉스 PCB는 이러한 위험을 제거하여 중단 없는 통신을 보장합니다.
리짓-플렉스 PCB는 현대 유연 전자 제품의 숨겨진 영웅으로, 강도와 적응성을 결합하여 한때 불가능하다고 생각했던 장치를 가능하게 합니다. 폴더블, 웨어러블 및 항공 우주 기술이 발전함에 따라 이러한 회로의 '뼈와 인대'는 더욱 필수적이 될 것입니다. 전자 제품의 미래가 강성과 유연성을 모두 갖추고 있음을 증명합니다.
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