[컨버터 기초] SIP와 SMT 패키지 비교

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오늘은 여러분 주변에 있는 모든 전자기기 속에 숨어있는 중요한 부품, 컨버터의 패키징 방식에 대해 소개하겠습니다. 스마트폰을 충전하고, 노트북을 켜고, LED 조명을 밝히는 순간에도 우리 주변의 컨버터들은 쉴 새 없이 돌아가고 있는데요(마치 직장인처럼요-!^^;;) 이런 컨버터들은 크게 SIP와 SMT 두 가지 방식으로 만들어진답니다.

 

SIP(Single Inline Package)와 SMT(Surface Mount Technology)라고 불리는 전자기기 설계와 제조의 핵심이 되는 대표적인 패키징 방식입니다. 오늘 포스팅에서는 두 패키지의 차이와 특징, 적용 사례를 통해 제품별 적합한 패키지를 소개하고, 파워프라자의 관련 제품도 추천해드리겠습니다(메인은 항상 마지막에^-^)

 

 

[ SIP ] #견고함 #안정성 #열방출

파워프라자 대표적인 SIP-8패키지 DC/DC컨버터  VPS6 시리즈

SIP 패키지 한마디로 핀을 한 줄로 배열하여 PCB에 스루홀 방식으로 장착하는 구조를 말합니다. 위의 사진에서 보듯 금속 핀이 일열로 튀어나와 있는 모습이죠. 이는 기계적 안정성이 매우 뛰어난 방식인데요, 진동에 강하고 열 방출 경로를 추가로 제공하기 때문에 열에 민감한 제품에서 우수한 성능을 발휘하는 패키지입니다.

 

 

* 스루홀(Through-Hole) 방식이란 무엇인가? 스루홀 방식은 PCB에 구멍을 뚫고 부품의 핀을 삽입하여 납땜으로 고정하는 방식을 말합니다. 기계적 충격에 강하고 높은 전류를 안정적으로 전달할 수 있다는 장점이 있죠:)

이미지 출처 Pixabay

 

SIP 패키지의 장점

* 높은 안정성&내구성: 핀이 PCB를 관통하는 구조로 충격이나 진동에 강합니다.

* 열 방출 성능: 핀이 보드 아래로 연결된 구조로, 열이 분산되어 고온 환경에서 안정적으로 작동합니다.

* 수리의 편리함: 핀이 외부로 드러나 있기 때문에 재작업 및 수리가 간편합니다.

 

적용 사례

* 산업용 전력 장치: 높은 전류와 (충격, 진동)내구성을 요구하는 환경.

* 자동차 전자 부품: 열 방출 성능이 중요하고 높은 기계적 안정성이 필요한 분야.

* 프로토 타입 제작: 자주 수정이 필요한 초기 설계 단계에서 활용.

* 높은 전력이 필요한 가전제품 등

 

우리 주변에서 흔히 보는 밥솥이나 전자레인지의 경우 220V를 필요한 전압으로 바꾸는 과정에서 열이 발생하게 되는데, 이때 SIP 패키지는 열을 효과적으로 방출해줍니다. 과학은 밥도 꿀맛으로 만들어줍니다!:)

 

 

[ SMT ] #소형화 #효율성 #자동화

 

파워프라자 대표적인 SMT 패키지 DC/DC컨버터  SNS 시리즈

 

SMT 패키지는 부품을 PCB 표면에 직접 부착하는 방식을 말합니다. 그래서 핀(pin)이 아닌 금속 패드(pad)가 존재하고, 이때 솔더 페이스트가 인쇄 되어 있는 PCB표면에 열을 가해 부품을 물리적으로 고정하게 됩니다. *리플로우 솔더링 방식

이 방식은 자동화 및 대량 생산에 적합해 소형 전자기기 설계에서 필수적인 기술로 자리 잡았습니다. 특히 SMT는 PCB의 표면에 부품을 배치하는 평면작업으로 설계의 유연성이 무엇보다 뛰어납니다.

 

 

* 리플로우 솔더링(Reflow Soldering)이란? 리플로우 솔더링은 솔더 페이스트를 가열해 부품과 PCB 패드를 연결하는 과정으로 SMT 공정에서 가장 일반적으로 사용되는 납땜 방식입니다. ① 솔더 페이스트 도포: PCB 위에 솔더 페이스트(납) 인쇄 ② 부품 배치: SMT 부품을 솔더 페이스트 위에 배치 ③ 가열: 솔더 페이스트가 녹아 부품과 PCB를 납땜, 이후 온도가 낮아지면서 납이 굳고 고정 *이런 공정 표준화로 자동화가 쉬워 많은 전자기기 제작에 사용되고 있습니다.

솔더페이스트가 도포된 PCB 이미지출처 pcbgogo.com

 

SMT 패키지의 장점

* 소형화 & 고밀도 설계 지원: 공간절약과 효율성이 극대화된 방식으로 소형 전자기기 설계에 유리합니다.

* 고주파 신호 전달 효율성: 신호 전송 경로가 짧아 고주파 신호 전달에서의 손실을 최소화합니다.

* 자동화 공정 친화적: 제작 공정의 단순화로 대량 PCB생산이 가능합니다(비용절감 및 품질의 안정성)

 

적용 사례

* 스마트폰, 태블릿, 웨어러블 디바이스: 초소형 고밀도 설계가 필요한 전자 기기.

* 통신, 네트워크 장비: 고주파 신호를 효율적으로 처리해야 하는 통신 기기에 사용.

* IoT 및 스마트 디바이스: 고밀도 배선 설계와 대량 생산이 필요한 분야에 적합.

 

 

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[SIP vs SMT]  #선택의 기준

 

SIP와 SMT의 선택의 기준은 '어떤 것이 더 좋다' 라는 개념보다는 엔지니어가 자신이 만들고자 하는 제품에 꼭 맞는 옷을 고르는 것과 같습니다. 필요한 성능과 기술적 사항이 선택의 기준이 되는 것이죠.

그럼 두 패키지를 선택하는 기준은 무엇일까? 그것을 알기위해선 SIP와 SMT 방식이 만들어진 이유를 아는 것이 첫번째 일겁니다.

 

SIP & SMT 패키지로 구성된 파워프라자 SNS 시리즈

 

* SIP 탄생 이유: 초기의 PCB 설계에서는 높은 전류를 안정적으로 전달하는 것이 가장 중요했습니다. 무거운 짐을 든든하게 받치는 기둥처럼 PCB를 관통하는 스루홀 방식이 자연스럽게 보편화 되었습니다. 산업용, 전력용 장비에서 없어서는 안될 핵심 패키지로 자리 잡았습니다.

 

* SMT 등장 이유: 시대의 흐름에 따라 휴대폰, 노트북 같은 생활형 전자기기들이 자리잡으면서 소형화 및 대량 생산의 필요성이 커지게 됩니다. 높은 수요를 맞추기 위한 방법으로 구멍을 뚫지 않고 PCB 표면에 부착 가능한 SMT 기술이 등장하게 되었습니다.

 

SIP vs SMT 패키지 비교 <표>

특징	SIP	SMT
구조	핀이 단일 행으로 배열, 물리적으로 안정적이고 튼튼한 구조	평면 부품, 공간 효율성이 최적화된 구조
설치 방식	핀이 PCB를 관통하여 납땜	패드에 부착하여 표면 납땜
장점	높은 기계적 안정성, 우수한 열 방출, 수리 용이	소형 설계, 고속 자동화 생산, 고주파 신호에 적합
주요 사용 분야	산업 제어 시스템, 자동차 전자 부품, 프로토타입, 제작/높은 전력이 필요한 가전제품 설계 시열 발생이 많은 산업용 장비, 진동이 심한 환경의 기기	스마트폰, IoT 기기, 네트워크 장비, 휴대용 기기나 웨어러블 디바이스, 대량 생산이 필요한 소비자 제품, 초소형/슬림 디자인이 필요한 경우
개발 목적	내구성, 높은 전류 전달 및 수리 용이성	소형화 및 대량 생산
자동화	수동 or 반자동화	완전 자동화 가능
결론	고내구성과 높은 전류가 필요한 산업용 전력 장치	소형화와 자동화가 필수적인 소비자 전자 기기

 

 

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파워프라자는 DC/DC컨버터 AC/DC컨버터 전문 제조 업체로 SIP와 SMT 패키지의 강점을 최대한 살린 다양한 전력전자 부품을 생산하고 있습니다.

 

SIP 패키지 제품

VPS6 시리즈

6W 절연 DC-DC 컨버터, SIP-8 패키지

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SPS 시리즈

고효율 초소형 DC-DC 컨버터

높은 신뢰성과 안정성을 제공하며

산업 및 통신용 제품에 적합.

 

 

SMT 패키지 제품

SNS 시리즈

비절연 DC-DC 컨버터

저전압/고전류 시스템에 최적화

효율적이고 컴팩트한 설계.

 

 

 

 

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