익스프레스 PCB용 표면 마감에 대해 알아보기

Keywords: Express PCB

인쇄회로기판(PCB) 또는 Express PCB의 표면 마감을 만들 때 금속 또는 유기 재료 중에서 선택할 수 있습니다. 어떤 유형의 표면 마감이 있는지 아는 것은 간단하지만, PCB에 가장 적합한 것을 어떻게 결정할까요? 각 마감은 유사한 점이 있지만 각각의 기술적 고려 사항, 단점 및 장점이 있습니다.

이 글은 적절한 마감 기술인 무전해 니켈 침금(ENIG), 유기 솔더블성 보호제(OSP) 및 열풍 솔더 레벨링(HASL)을 선택하는 방법이 궁금하다면 세 가지 일반적인 유형에 대해 더 자세히 알아보는 데 도움이 될 수 있습니다.

Express PCB 표면 마감의 중요성

PCB에 선택하는 표면 마감은 부품 내에서의 품질과 유용성에 큰 영향을 미칩니다. 마감은 PCB의 구리층이 산화되는 것을 방지하며, 산화되면 솔더블성이 저하됩니다. 부품을 추가하기 전에 보드를 산화로부터 보호하는 마감을 적용하면 필요에 따라 추가 요소를 납땜할 수 있습니다. PCB의 전기 연결은 적절한 구리 전도성에 의존하기 때문에 산화를 방지하고 필요에 따라 구성 요소에 접착하는 것이 필수적입니다.

최종 결과의 품질, PCB 설계 및 마감 공정과 같은 다양한 요소에 따라 적절한 마감 선택이 달라집니다. 모든 유형의 마감이 모든 PCB에 적합한 것은 아닙니다. 다양한 마감을 고려할 때 염두에 두어야 할 몇 가지 특성은 다음과 같습니다.

부식

은과 같은 일부 표면 마감 유형은 다른 유형보다 크리프 부식에 더 취약할 수 있습니다. 사용하는 거의 모든 유형의 마감에서 이런 종류의 부식이 발생할 수 있지만, 침은(Immersion Silver)에서 가장 흔합니다. 금속 요소의 부식이 PCB 표면을 따라 퍼지면서 보드의 인접한 특징과 상호 작용하여 단락을 일으킬 수 있습니다. 무연 마감의 사용이 증가함에 따라 이 문제는 일반적인 문제가 되었습니다. 납은 부식 저항성을 제공하는 데 효과적이었습니다.

황 함량이 높고 습한 환경에서는 크리프 부식이 더 흔합니다. 하나의 표면 마감을 결정하기 전에 PCB가 노출될 환경의 종류를 고려하십시오. 환경은 제품의 수명 주기를 결정하는 데 주요한 역할을 할 수 있습니다.

처리 시간

특정 마감의 경우 처리 시간이 짧거나 길 수 있습니다. HASL과 같은 마감은 더 넓은 처리 시간을 제공합니다.

공정 시간은 조립의 복잡성에 따라 달라집니다. OSP와 같은 일부 표면 마감은 여러 번의 납땜 공정을 견딜 수 없으며 열적 사이클이 제한적입니다. 몇 번의 사이클 후에는 사라지고 PCB는 산화에 대한 보호를 잃게 됩니다. 그러나 제조 중에 PCB용 OSP 표면 마감은 재작업이 가능합니다. 침은에도 동일하게 적용됩니다.

ENIG는 완료하는 데 더 오래 걸리며 더 복잡한 마감 공정입니다. 이는 짧은 시간에 많은 수의 PCB를 출력할 필요가 없는 PCB 생산 라인에 사용하기 더 적합합니다.

솔더블성

의도한 대로 작동하는 PCB를 만들기 위해서는 납땜 문제를 피하는 것이 필수적입니다. 주어진 환경 내에서 적절하게 기능하는 연결을 보장하려면 매끄러운 표면이 필요합니다. 표면 마감이 구리에 직접 납땜될 수 있는지 여부를 고려하십시오. 예를 들어 ENIG와 같은 침주석(Immersion Tin)의 경우나 적층 기술인 경우를 생각해보십시오.

서로 다른 금속은 동일한 환경에서도 다르게 거동하며 고유한 제조 기술이 필요하다는 점을 고려할 때, 우수한 와이어 본딩도 중요합니다. 와이어는 구리, 알루미늄 및 금과 같은 재료로 구성될 수 있으며, 각 표면 마감 유형은 이러한 요소와 호환되거나 호환되지 않습니다.

신뢰성

선택한 표면 마감재가 환경을 얼마나 효과적으로 견딜 수 있을까요? PCB가 특정 신뢰성 요구 사항을 충족해야 한다면 이러한 조건을 수용하는 마감재를 선택해야 합니다. 비용이 주요 요소이긴 하지만, PCB 마감재가 표면을 보호하지 못하고 의도한 대로 작동하지 않을 경우 실패 비용이 얼마나 높을지 고려해야 합니다.

다양한 방법을 상세히 설명하는 TM-650 테스트 방법 매뉴얼에 따라, IPC는 PCB의 품질과 신뢰성을 테스트하기 위한 일련의 표준을 제공합니다. 여기에는 신호 손실량, 내화학성, 치수 검증, 구리 연성과 같은 기술이 포함됩니다. 이소프로판올 및 황산과 같은 화학 물질을 사용하는 한 테스트는 이러한 물질이 PCB 유전체 재료에 미치는 영향을 결정합니다.

익스프레스 PCB의 표면 마감에 영향을 미치는 요소

사용할 PCB 마감 유형은 다양한 요소의 영향을 받습니다. 통합된 전체로서 이러한 모든 요소를 고려하는 것이 중요합니다. 공정 내에서 각 요소가 중요하지만, 한 가지 특성을 다른 특성보다 크게 선호하면 완성된 PCB가 의도한 대로 나오지 않을 수 있습니다. 예를 들어, 비용 효율성 때문에 무연 HASL을 선택했지만, 다른 마감 공정과 비교하여 평탄성이 부족하다는 것을 나중에 깨닫게 될 수 있습니다.

다양한 익스프레스 PCB 표면 마감을 조사할 때 아래는 염두에 두어야 할 몇 가지 중요한 구성 요소입니다.

외관

OSP 및 HASL과 같은 공정은 ENIG보다 더 나은 미적 가치를 제공하는 경향이 있으며, 이는 선택하는 유형에 영향을 미치는 또 다른 요소입니다. 휘스커 및 부식과 같은 문제를 방지하기 위해, 이러한 현상에 덜 취약한 광택 표면이 필요하십니까? 은 및 주석과 같은 재료를 다루는 것은 피할 수 있습니다. 심각한 부식을 일으키지 않는 옵션을 선택할 수 있습니다.

생산량

사용하는 표면 마감 유형은 생산량에 의해 크게 영향을 받을 수 있습니다. 예를 들어, 침지 주석으로 구성된 표면 마감은 구리 PCB에 증착된 후 곧 변색되기 시작합니다. 그러나 많은 양의 PCB를 사용하면 변색을 피할 수 있습니다. 소량 배치의 경우 침지 은과 같은 마감재를 선택하는 것이 더 나을 수 있습니다.

비용

선택하는 유형에 따라 표면 마감에 지출하는 비용이 결정됩니다. 마감 품질의 비용도 요소입니다. ENIG 유형과 비교하여 HASL 마감재는 더 저렴하지만 기대하는 정확한 품질 기준을 충족하지 못할 수 있습니다.

기판 제조 가격도 중요합니다. ENIG와 같은 더 진보된 마감 방법을 선택하기 위해, 초기 제조 후 예산에 여유가 있을까요? 소비자 가전과 같은 산업용 익스프레스 PCB는 확실히 제조 비용이 덜 듭니다. 더 높은 품질의 결과를 위해 더 비싼 마감재를 사용할 수 있습니다.