# PCB 카드 소켓 기술 개요: 표준·사양·응용 분석

## 1. 정의 및 기본 개념

### 1.1 PCB 카드 소켓의 핵심 역할

**기능 정의**  

전자 장치 내 PCB 기판과 메모리 모듈/확장 카드/센서 유닛 등을 연결하는 기계적·전기적 인터페이스. 신호 전송, 전원 공급, 물리적 고정 기능 수행.

**핵심 지표**  

접촉 저항, 절연 저항, 내전압, 삽입·추출 수명, 환경 내성

### 1.2 산업 표준 체계

**국제 표준**  

- IEC 60603(커넥터 일반 규격)  

- MIL-DTL-83513(군용 고밀도 커넥터)  

- JEDEC MO-300(메모리 슬롯 치수 규격)  

**국내 표준**  

GB/T 5095(전자장치용 기전 부품 기본 시험 규정)

## 2. 기술 특성 및 성능 파라미터

### 2.1 전기적 특성

| 항목 | 사양 |

|------|------|

| 접촉 저항 | ≤20mΩ(금 도금 시 5mΩ 이하) |

| 절연 저항 | ≥1000MΩ(500VDC 테스트 조건) |

| 정격 전류 | 0.5A~30A(접점 면적·재질에 따라) |

| 신호 무결성 | 고속 커넥터 임피던스 매칭 요구(USB 3.2: 90Ω 차동 임피던스) |

### 2.2 기계적 특성

- **삽입·추출 횟수**: 상용급 500~1000회/산업용 5000회 이상

- **삽입력·추출력**: 0.5N~50N(핀 밀도에 따라 변화)

- **잠금 메커니즘**: 래치식, 나사 고정, 푸시풀 자동 잠금(SIM 카드 소켓)

### 2.3 환경 적응성

| 항목 | 사양 |

|------|------|

| 온도 범위 | 표준: -40℃~+85℃/군용: -55℃~+125℃ |

| 보호 등급 | IP67/IP68(방진·방수형) |

| 내식성 | 염수 분무 시험 ≥48시간(ASTM B117 기준) |

## 3. 제품 유형 및 구조 분류

### 3.1 인터페이스 형태별 분류

| 유형 | 대표적 적용 | 구조 특징 |

|------|-------------|------------|

| 엣지 커넥터 | PCIe 슬롯, 메모리 슬롯 | 스프링 접점, 단면/양면 핀 배열 |

| 보드 투 보드 커넥터 | 스마트폰 메인보드-FPC 연결 | 0.5~10mm 적층 높이, 초박형 설계 |

| 카드형 소켓 | SIM/SD 카드 슬롯 | 푸시풀/플립 방식, 탄출 기구 장착 |

| 고속 백플레인 커넥터 | 서버/스위치 백플레인 | 차동 페어 설계, 25Gbps+ 전송 지원 |

### 3.2 설치 방식별 분류

- **표면 실장형(SMT)**: 자동화 생산 적합, PCB 면적 절약

- **스루홀형(THT)**: 기계적 강도 우수, 고온 납땜 내성

- **하이브리드형**: SMT+Press-fit 조합 설계

## 4. 재료 및 제조 공정

### 4.1 주요 재료

| 부품 | 재료 | 특성 |

|------|------|------|

| 절연체 | PBT(폴리부틸렌 테레프탈레이트) | 저비용, 내열 130℃ |

|      | LCP(액정 폴리머) | 내열 260℃, 유전 손실 저감 |

| 접점 재질 | 인청동/베릴륨 구리 | 탄성 우수, 전도율 ≥20% IACS |

| 도금 공정 | 금 도금(0.2~1.27μm) | 낮은 접촉 저항 구현 |

### 4.2 핵심 공정 관리 포인트

- 정밀 프레스 가공(±0.02mm 공차)

- 사출 성형(플라스틱 유동 균일성 관리)

- AOI 검사(핀 공평성 ≤0.1mm)

## 5. 납땜 및 조립 파라미터

### 5.1 리플로우 납땜 프로파일(무연 공정 예시)

| 단계 | 온도 범위 | 시간 요구사항 |

|------|-----------|---------------|

| 예열 구간 | 150℃~200℃ | 60~120초 |

| 리플로우 구간 | 피크 245℃±5℃ | 40~60초(TAL) |

| 냉각 속도 | ≤6℃/초 | - |

## 6. 선정 가이드 및 설계 포인트

**핵심 선정 기준**:  

- 전기적 요구사항(전류 용량, 신호 주파수, ESD 방호)  

- 기계적 제약(기판 간격, 설치 공간, 삽입 방향)  

- 환경 요소(진동 등급, 화학 노출 위험)  

- 비용 고려사항(상용급 vs 차량용, 금 도금 vs 주석 도금)  

## 7. 응용 분야 심층 분석

### 7.1 소비자 전자제품

- 초박형화 요구(높이 ≤1mm)

- 고내구성(10만 회 삽입·추출 수명)

### 7.2 산업 자동화

- IP67 보호 등급/EMI 차폐 설계

- ProfiNet 등 산업용 버스 연결

### 7.3 차량용 전자제품

- AEC-Q200 인증 필수

- 800V 고전압 플랫폼 대응

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# 사례 분석: 신에너지 차량 BMS 시스템

## 산업 배경

전기차의 핵심 부품인 동력 배터리 팩의 상태 모니터링, 전압 밸런싱 관리를 담당하는 BMS(Battery Management System)는 주행 거리와 안전성 직결.

## 문제 사례

모 제조사 차량에서 저온 환경에서 "전압 점프" 오류 빈발. 원인 분석:

1. 저온에 의한 셀 내부 저항 증가

2. BMS 소프트웨어의 저온 대응 필터 알고리즘 미비

3. CAN 통신 지연 발생

## 해결 방안

1. 전압 측정 회로의 노이즈 내성 강화

2. 온도 보상 알고리즘 추가

3. CAN 통신 이중화 설계

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# 표준 비교: 동력 배터리 안전 기준

| 표준명 | ISO 26262 | GB/T 39086 | SAE J3061 |

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| 적용 대상 | 차량 전자 시스템 | 동력 배터리 시스템 | 전기차 네트워크 |

| 안전 등급 | ASIL A-D | 레벨 3(최상) | 명확한 분류 없음 |

| 테스트 요구사항 | 고장 주입 테스트 | 과충전·과방전 사이클 테스트 | 네트워크 보안 테스트 |

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# 고장 분석: BMS 주요 고장 모드 및 해결책

| 고장 모드 | 근본 원인 | 해결 방안 |

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| 셀 과열 | 방열 설계 불량 | 냉각 경로 최적화 |

| 전압 불균형 | 셀 노화 차이 | 능동 밸런싱 기술 적용 |

| SOC 추정 오차 | 온도·노화 인자 미반영 | AI 모델 실시간 보정 |

| CAN 통신 단절 | EMI 간섭/커넥터 접촉 불량 | 차폐 케이블/이중 CAN 설계 |