인쇄 회로 기판 표면 마무리
표면 마무리는 구성 요소와 베어 PCB 보드 간의 중추적인 인터페이스입니다.. 첫째, 노출된 구리 흔적이 산화되는 것을 방지할 수 있습니다. 둘째, PCB에 부품을 납땜하기 위한 표면을 만듭니다. 둘 다 PCB의 우수한 납땜성과 전기적 특성을 보장합니다. 표면처리의 종류는 다양하므로 고객의 요구에 맞는 것을 선택하는 것이 필요합니다. 표면 마무리 유형을 선택할 때, 다음 요소를 고려해야 합니다: 비용, 무연, 생산성, 부품형, 친환경 소재.
그림 1: PCB 표면 마감
무전해 니켈 침지(ENIG)
ENIG, 니켈과 금의 이중층 금속 코팅, 현재 업계에서 가장 널리 사용되는 표면 마감 유형입니다. 니켈 층은 구리 표면과 부품 납땜 표면 사이의 장벽 역할을 합니다. 금층은 보관 중 니켈층을 보호하고 강한 납땜성을 제공하기 위해 사용됩니다. ENIG는 다른 표면 처리 유형에 비해 접합 및 도금된 관통 구멍에 적합합니다. (PTH), 긴 수명을 가지며 가장 평평한 납땜 가능한 표면을 제공합니다. 무연이지만 복잡한 공정과 재작업이 불가능한 특성으로 인해 고가입니다.
그림 2: 무전해 니켈 침지(ENIG)
침수 주석(I-Tin)
I-Tin 표면 마감은 최고의 주석 접착력과 이상적인 평탄도를 생성하기 위해 회로 기판을 몇 개의 화학 용액에 담그는 것입니다. 이 기술은 솔더가 주석을 기반으로 하기 때문에 매우 유망하며 주석 레이어는 모든 유형의 솔더와 일치할 수 있습니다. I-Tin은 무연이며 비용 효율적이며 재작업이 가능하며 미세 피치 제품에 적합합니다. 하지만, 다중 조립 공정 및 도금된 스루 홀에 적합하지 않음 (PTH), 민감한 취급이 필요하고 솔더 마스크를 손상시킬 가능성이 있습니다. 주석 수염이 나타나 단락을 일으킬 수 있습니다.
그림 3: 침지 주석(I-Tin)
유기 납땜성 방부제(OSP)
다른 표면 마감 유형과 달리 OSP는 구리 회로와 공기 사이의 장벽 역할을 합니다. 즉, OSP는 솔더링 전에 깨끗한 구리 표면에 화학적으로 유기막을 형성하는 것입니다. 무연이며 동일 평면 표면을 생성하며 장비 유지 보수가 적은 간단한 공정을 가지고 있습니다. 또한 유통 기한이 짧고 최종 조립 중에 구리가 노출될 가능성과 같은 몇 가지 단점이 있습니다.
무연 열풍 납땜 레벨링(HASL)
이 표면 마무리 유형에서, PCB 보드는 플럭스 코팅을 받고 용융 주석 땜납 욕조를 통과합니다., 열풍 칼로 제거합니다. HASL에는 두 가지 주요 유형이 있습니다. 하나는 납 HASL이고 다른 하나는 무연 HASL입니다. HASL은 한때 업계에서 선호했지만 환경 친화적이지 않습니다. HASL의 장점은 가격이 저렴하고 유통 기한이 우수하여 널리 사용할 수 있다는 것입니다. 그러나 그 단점을 무시할 수 없습니다. 무연 제품은 환경 친화적이지만 표면이 고르지 않아 미세 피치 부품에 적합하지 않습니다. 무연 및 무연 HASL 공정에서, PCB 보드는 고온에 노출됩니다., 이는 보드에 높은 열 응력을 생성할 수 있습니다. HASL은 도금된 관통 구멍(PTH)에도 적합하지 않습니다.
그림 4: HASL 제조 공정
경질 금도금
전기 도금으로 알려진 경질 금 도금은 값 비싼 표면 마감 유형 중 하나입니다. 높은 비용, 공정의 복잡성 및 상대적으로 열악한 납땜성으로 인해 일반적으로 납땜 가능한 영역 대신 에지 커넥터와 같은 고마모 영역에 적용됩니다. ENIG와 달리 Gold Layer의 두께는 고객의 요구사항에 따라 달라질 수 있습니다. 경질 금 표면 마감의 다른 장점은 평평한 표면을 형성하는 것입니다., 내구성이 우수하고 유통기한이 길다.
무전해 니켈 무전해 팔라듐 침지 금(ENEPIG)
ENEPIG는 니켈, 팔라듐, 금의 XNUMX중 금속 코팅으로 비교적 새로운 표면 마감 유형입니다. ENIG와 달리 팔라듐 층이 저항층으로 추가되어 니켈이 산화 및 구리층으로 확산되는 것을 방지합니다. ENIG는 간단한 공정 메커니즘과 고온 내성에 도움이 되지만 ENEPIG는 뛰어난 다중 리플로우 사이클과 안정적인 와이어 본딩 기능을 제공합니다.. ENIG와 ENEPIG는 모두 PCB에 대해 최고의 납땜성을 제공하기 때문에 비용이 많이 듭니다. ENEPIG는 접착이 가능하며 간격이 제한된 고주파 응용 분야에 매우 적합합니다. 또한 부식 및 블랙 패드의 위험이 없으며 보관 수명 및 솔더 조인트가 우수합니다. 아래 그림은 ENIG와 ENEPIG의 다른 제조 공정을 보여줍니다.
그림 5: ENIG 및 ENEPIG의 제조 공정
침수 은(I-Ag)
I-Ag는 비교적 안정적인 표면 마감 처리 유형으로 유통 기한이 적당합니다. 미세 피치 및 평면 패키지 코팅의 경우 ENIG를 대체할 수 있습니다. 무연이며 비용 효율적이며 고속 PCB 애플리케이션에 적합합니다. 그러나 주변 오염 물질에 민감하여 변색 문제가 발생할 수 있습니다. 또한 은 수염과 높은 마찰 계수 문제가 있습니다.
참조 :
https://www.youtube.com/watch?v=bq5_74bEU7k&ab_channel=ICAPEGROUP
https://www.epectec.com/articles/pcb-surface-finish-advantages-and-disadvantages.html
https://www.pcbcart.com/article/content/surface-finish-intro-and-comparision.html