표면 마감 또는 표면 코팅은 두 가지 주요 기능을 갖춘 PCB 제조와 PCB 어셈블리 사이의 프로세스에서 가장 중요한 단계입니다. 그 중 하나는 노출 된 구리 회로를 보존하는 것이며 다른 하나는 납땜 할 때 납땜 가능한 표면을 제공하는 것입니다. PCB. 도 1에 도시 된 바와 같이, 표면 마감은 PCB의 가장 바깥 쪽 층과 구리 위에 위치하며, 구리의 "코트"역할을한다.
PCB 표면 마감 | JHY PCB
표면 마감 유형
기본적으로 표면 마감재에는 두 가지 주요 유형이 있습니다 : 금속 및 유기. Hasl, enig/enepig, 침수 금 및 침지 주석은 모두 금속 표면 마감재에 속하며 OSP와 Carbon Ink는 유기 표면 마감에 속합니다.
• HASL (열기 솔더 레벨링)
HASL은 PCB에 적용되는 기존 유형의 표면 마감입니다. PCB는 일반적으로 녹은 솔더의 욕조에 담그므로 모든 노출 된 구리 표면이 납땜으로 덮여 있습니다. 핫 에어 나이프 사이에 PCB를 통과시켜 여분의 솔더를 제거합니다. 일반적으로 HASL은 아래 그림 2의 설명과 같은 절차를 따릅니다.
HASL 표면 마감의 제조 공정 | JHY PCB
HASL 표면 마감의 장점
• 구성 요소 납땜 중 우수한 습윤;
• 구리 부식을 피했습니다.
HASL 표면 마감의 단점
• 수직 레벨러 리드의 낮은 평면도는 미세한 피치 구성 요소에 대해 허용 할 수없는 HASL입니다.
• 공정 중 높은 열 응력은 회로 보드로의 결함을 유발합니다.환경 보호에 관한 규정을 준수하기 위해 HASL은 두 가지 하위 범주로 발전합니다 : 리드 HASL과 무연 hasl. 후자는 EU가 처음 채택한 ROH (위험 물질의 제한)의 규정과 법률을 충족시킵니다.
• ENIG 및 ENEPIG
전기 니켈 침지 금을위한 짧은 ENIG는 니켈을 산화로부터 보호하는 얇은 침지 금 층으로 덮인 전기 니켈 도금으로 구성됩니다. 전기 니켈 전기 전기 팔라듐 침지 금으로도 알려진 Enepig는 니켈이 산화 및 구리 층으로의 확산을 막기 위해 저항 층으로서의 팔라듐 층으로 적용된다는 점에서 수위와 다릅니다. 다른 유형의 표면 마감재와 비교하여 Enig 및 Enepig는 PCB에 대해 가장 높은 납땜 가능성을 제공하지만 비용은 훨씬 높습니다. ENIG와 ENEPIG의 제조 공정의 차이는 아래 그림 3에서 찾을 수 있습니다.
Enig & Enepig 표면 마감의 제조 공정 | JHY PCB
전기 니켈 단계는 팔라듐-촉매 된 구리 표면에 니켈을 증착하는 자동 촉매 공정이다. 일관된 코팅을 생성하는 데 필요한 적절한 농도, 온도 및 산도를 제공하기 위해 니켈 이온을 함유하는 환원제를 보충해야합니다. 침지 금 단계 동안, 금은 분자 교환을 통해 니켈 도금 영역에 부착되어 납땜 공정까지 니켈을 보호합니다. 금 두께는 니켈이 납땜 가능성을 유지하기 위해 특정 공차를 충족해야합니다.
Enig와 Enepig는 각각 자신의 장단점을 가지고 있습니다. 예를 들어, Enig는 평평한 표면, 간단한 공정 메커니즘 및 고온 저항을 특징으로하며 Enepig는 우수한 다중 리플 로우 사이클을 견딜 수 있으며 매우 신뢰할 수있는 와이어 본딩 기능을 특징으로합니다. Enig와 Enepig의 비교를 기반으로, 다른 목적으로 다른 응용 프로그램에 적용 할 수 있습니다. Enig는 무연 납땜, SMT (Surface Mounted Technology), BGA (Ball Grid Array) 패키지 등에 적합합니다. Enepig는 THT (통계 기술), SMT, BGA를 포함한 여러 유형의 패키지의 엄격한 요구 사항을 충족 할 수 있습니다. , 와이어 본딩, 프레스 핏 등
• Imag (Immersion Silver)
이미지는 구리 흔적 위에 얇은 침수 은금으로 구성됩니다. 일반적으로 Imag는 아래 절차를 따릅니다.
Imag Surface 마감의 제조 공정 | JHY PCB
Imag Surface 마감의 장점
• 평면 표면
• 짧고 쉬운 공정주기
• 저렴합니다
• 높은 전도도
• 고급 피치 제품에 적합합니다
• 구리/주석 솔더 조인트
• 재 작업 가능
• 구멍 크기에 영향을 미치지 않습니다
Imag Surface 마감의 단점
• 변색
•은 마이그레이션
• 평면 마이크로 voids
• 크리프 부식
Imag는 납땜 및 테스트를위한 좋은 유형의 표면 마감입니다. 크리프 부식은 주요 약점입니다.• IMSN (Immersion Tin)
IMSN은 주석이 IMSN에서 사용되는 반면은은 Imag에서 사용된다는 점을 제외하고는 대부분 Imag와 동일합니다. IMSN의 장점 측면에서 구리 패드에서 극도로 평면 마감을 제공하여 SMT 애플리케이션에 매우 적합합니다. 또한 IMSN은 일반적인 자동화 된 광학 검사 기술로 쉽게 감지 할 수있는 표면을 제공합니다.
• OSP (유기 용해성 방부제)
OSP는 투명한 유기 물질이 참여한 표면 마감재입니다. 그것은 구리에 선택적으로 결합하고 납땜 될 때까지 구리를 보호하는 수성 유기 화합물을 사용합니다. 일반적으로 OSP는 다음과 같은 과정을 따릅니다.
OSP 표면 마감의 제조 공정 | JHY PCB
OSP 표면의 장점
• 플랫/평면
• 짧고 쉬운 공정주기
• 저렴합니다
• 재 작업 가능
• 완성 된 구멍 크기에 영향을 미치지 않습니다
• 구리/주석 솔더 조인트OSP 표면 마감의 단점
• 여러 리플 로우
• 제한된 저장 수명
• 전도성이 없습니다
• 검사하기 어렵습니다
• 제한된 열 사이클
위의 설명은 OSP에 관한 어떤 것도 설명하지 못합니다. OSP Surface 마감 기술에 대한 자세한 내용을 얻으려면 OSP에 대해 거의 알지 못하는 기사를 참조하십시오.요약하면, 각 유형에는 고유 한 장점과 단점이 있습니다. 전자 제품의 활용 목적, 성능 요구 사항, 비용, 부식 저항, ICT (Circuit Test), 홀 필 등에 따라 가장 적합한 표면 마감을 선택해야합니다. 선택 중에 더 많은 항목을 고려 할 수 있습니다. 더 정확한 결론이 될 것입니다.
일반적으로 비용 측면에서 이러한 유형의 표면 마감재를 비교하면 Imag와 OSP가 가장 저렴한 반면 Enig는 가장 비용이 많이 듭니다. 부식 저항 측면에서 Hasl과 IMSN은 최고의 부식 저항 기능을 가지고 있고 Imag는 최악의 기능을 갖습니다. ICT의 관점에서, OSP만이 최악의 반면 다른 사람들은 비슷하게 우수합니다. 구멍 채우기 측면에서 Hasl 및 enig는 다른 유형보다 낫습니다.
표면 마감 선택
PCB의 표면 마감 선택은 PCB 제작에 가장 중요한 단계입니다. 프로세스 수율, 재 작업 번호, 전계 실패율, 테스트 기능, 스크랩 속도 및 비용에 직접 영향을 미치기 때문입니다. 최종 제품의 고품질 및 성능을 보장하기 위해 어셈블리에 대한 모든 중요한 고려 사항을 표면 마감 선택으로 가져와야합니다.
PCB 어셈블리 프로세스에서 위치가 다른 사람들은 표면 마감을 선택하는 방법에 대한 의견이 다릅니다. 그림 6은 몇 가지 아이디어를 보여줍니다.
선택한 표면 마감 | JHY PCB
분명히 위치가 다른 사람들은 선택 표준이 다릅니다. 어떤 유형을 선택하든 PCB 및 PCB 어셈블리의 품질, 성능 및 신뢰성에 대한 고려 사항이 거의없는 사람들의 요구 사항과 편의에만 적합합니다.
위의 각 유형의 표면 마감을 도입 한 것을 기반으로 일부 속성은 선택 표준으로 가장 중요한 요소입니다. 아래 표는 각 표면 마감 유형의 속성을 보여줍니다. PCB 제품의 특정 요구 사항 및 기능을 기반 으로이 테이블을 따라 완벽한 표면 마감 옵션을 선택할 수 있습니다.
오늘날 전자 분야에서 환경 문제가 점점 더 중요 해지고 있습니다. 생성 된 유해 물질을 제한하기 위해 ROHS는 EU에 의해 출판됩니다. 무단으로 알려진 ROH는 위험 물질의 제한을 나타냅니다. Directive 2002/95/EC라고도하는 ROH는 유럽 연합에서 시작하여 전기 및 전자 제품에서 발견되는 6 개의 위험 물질의 사용을 제한합니다. 2006 년 7 월 1 일 이후 EU 시장의 모든 해당 제품은 ROHS 준수를 통과해야합니다. ROHS는 전자 산업 전체와 많은 전기 제품에도 영향을 미칩니다. 따라서 무연 솔더로 표면 마감은 앞으로 더 많은 추종자를 가질 것입니다.
JHY PCB는 다른 표면 마감으로 PCB를 계산할 수있는 온라인 가격 계산기를 제공합니다. 아래 버튼을 클릭하여 PCB 견적 페이지를 입력하면 다른 표면 마감 옵션을 입력하여 PCB 가격이 표면 마감 변환에 따라 어떻게 변하는 지 확인합니다.
