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PCB뉴스

PCB뉴스 - 솔더마스크란?

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PCB뉴스 - 솔더마스크란?

솔더마스크란?
2024-07-02
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Author:iPCB      기사 공유

솔더 마스크 또는 녹색 마스크라고도 알려진 솔더 마스크는 녹색 솔더 마스크로 덮어야 하는 인쇄 회로 기판의 영역입니다. 고분자 수지를 주성분으로 하고, 안료, 충진제, 기타 첨가제를 첨가한 얇은 코팅제입니다. 이 재료 층은 일반적으로 PCB의 구리 표면에 코팅됩니다. 핵심 기능은 구리 표면의 산화를 방지하고 밀접하게 배치된 패드 사이의 납땜 브리지, 즉 연결되어서는 안 되는 두 도체 사이의 납땜을 방지하는 것입니다. 켜져 있습니다. 솔더 마스크는 네거티브 출력 방식을 사용하므로 솔더 마스크 패턴이 회로 기판으로 전송된 후 실제 효과는 녹색 솔더 마스크 덮음이 아니라 노출된 구리 베이스입니다.

특히 전자 산업의 초보자로서 회로 기판을 연구할 때 PCB의 최상층이 왜 녹색인지 항상 궁금하십니까? 인쇄회로기판은 기본적으로 패드, 비아, 솔더마스크, 실크스크린층, 구리선, 각종 부품 등으로 구성된다. 일반적으로 구리 스킨의 두께를 늘리기 위해 선을 사용하여 솔더 마스크 층의 녹색 오일을 제거한 다음 주석을 첨가하여 구리선의 두께를 늘리는 효과를 얻습니다.

솔더마스크


솔더 마스크 그리고 납땜층 차이점이 뭐야?

솔더 마스크:

솔더 마스크는 이름에서 알 수 있듯이 솔더가 의도하지 않은 부분으로 흐르는 것을 방지하는 주요 기능을 가지고 있습니다.

이는 일반적으로 특정 위치, 즉 창이 있는 영역에 "창"이 있는 특수 녹색 페인트(녹색 오일) 층으로 구성되어 솔더가 이러한 지점에서 자유롭게 흐르도록 하여 밝은 연결을 달성합니다.

솔더 마스크 표시가 명확하지 않은 부분은 기본적으로 녹색 오일로 코팅되어 보드의 나머지 부분이 솔더로부터 보호됩니다.

납땜 층:

납땜 플럭스 층은 특히 표면 실장 기술(SMT)에서 용접 효율성과 품질을 향상시키는 데 중점을 둡니다.

그 기능은 화학적 또는 물리적 방법을 통해 솔더와 기판 사이의 표면 장력을 줄여 솔더의 습윤성과 유동성을 향상시키는 것입니다.

솔더링 플럭스 층은 일반적으로 SMD 패키지 구성 요소 아래에서 발견되며, 솔더가 더 잘 접착되고 퍼지도록 도와 솔더 조인트의 안정성과 신뢰성을 보장합니다.


솔더 마스크의 기능:

1. 전기 절연: (내부 링크) 솔더 마스크의 주요 기능은 전기 절연을 제공하고 서로 다른 회로 간의 단락을 방지하는 것입니다. PCB에서 전류가 설계대로 흐르도록 하려면 다양한 전자 부품과 전도성 경로를 정밀하게 절연해야 합니다. 솔더 마스크는 전도성이 필요하지 않은 영역을 덮어 전기 연결을 위한 전도성 경로와 경계를 정의합니다.


2. 회로 보호: 솔더 마스크는 먼지, 습기, 화학 물질 및 물리적 손상과 같은 환경 요인으로부터 회로 기판의 회로를 보호합니다. 이러한 보호는 회로 기판의 장기적인 신뢰성과 안정성을 보장하는 데 중요합니다.


3. 심미성 향상: 솔더 마스크는 종종 착색되어 회로 기판의 외관을 개선할 뿐만 아니라 제조 및 수리 공정 중 육안 검사에도 도움이 됩니다. 예를 들어 녹색은 가장 일반적인 솔더 마스크 색상이지만 필요에 따라 다른 색상을 선택할 수도 있습니다.


4. 구성 요소 식별: 솔더 마스크의 표시와 기호를 사용하여 구성 요소의 위치, 방향 및 극성을 식별할 수 있으며 이는 회로 기판 조립 및 수리에 매우 유용합니다.


5. 열 관리: 일부 특수 유형의 솔더 레지스트는 열 전도성이 뛰어나고 전자 부품에서 발생하는 열을 분산시켜 회로 기판의 열 안정성을 향상시킬 수 있습니다.

솔더마스크


솔더 마스크 공정:

리플로우 본딩 공정에서 레지스트층은 본딩 불량을 방지하는 데 중요한 역할을 합니다. 이 프로세스를 최적화하려면 PCB 설계자는 디스크 형상 주위의 간격을 신중하게 계획하여 에어 갭을 최소화해야 합니다. 프로세스 엔지니어는 패드 기능을 분리하기 위해 솔더 마스크를 사용하는 것을 선호하지만 미세 피치 구성 요소의 문제에는 리드 피치 및 패드 크기에 대한 특별한 처리가 필요합니다.

4개의 평행한 측면이 있는 QFP 패키지를 예로 들면, 솔더 마스크 분리가 없는 개구부나 창이 허용될 수 있지만 솔더 조인트 사이의 주석 브리지 형성을 제어하는 것이 더 어렵습니다. BGA 패키징의 경우 시장의 많은 회사가 혁신적인 솔더 마스크 솔루션을 제공했습니다. 이 솔더 마스크는 패드와 직접 접촉하지 않지만 패드 사이의 모든 기능을 효과적으로 덮을 수 있으므로 주석 브리지 생성이 제거됩니다.

표면 실장 PCB 생산에서는 내광층을 적용하는 것이 특히 일반적입니다. 그러나 솔더 마스크 두께가 0.04mm를 초과하면 솔더 페이스트 인쇄에 악영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 로우 프로파일 감광성 솔더 마스크는 미세 피치 부품을 사용하는 표면 실장 PCB에 특히 중요합니다.

솔더 레지스트 재료의 제조 공정에서는 일반적으로 액상 습식 공정 또는 건식 필름 라미네이션 방식을 사용할 수 있습니다. 건식 필름 솔더 레지스트 재료는 일반적으로 0.07-0.1mm의 두께로 공급되며 일부 표면 실장 제품에는 적합하지만 미세 피치 응용 분야에는 사용하지 않는 것이 좋습니다. 시중에는 미세 피치 표준의 요구 사항을 충족하는 얇은 건조 필름 제품이 거의 없지만 다행히도 여러 회사에서 이러한 요구 사항을 충족하기 위해 액체 감광성 솔더 마스크를 출시했습니다. 일반적으로 솔더 마스크 개구부는 패드 크기보다 약 0.15mm 더 커야 하며 패드 가장자리에 0.07mm의 간격을 두어야 합니다. 이 로우 프로파일 액체 감광성 솔더 마스크는 비용 효율적이며 표면 실장 애플리케이션을 위한 정확한 형상 크기 및 간격 제어를 제공합니다.


솔더 마스크 유형:

1. 액상 광 이미징 솔더 마스크 : 감광성 수지를 본체로 사용하고 자외선 노광 및 현상 기술을 사용하여 정확한 이미지를 구현합니다. 이러한 유형의 솔더 마스크는 고정밀, 고해상도 및 우수한 절연 특성으로 인해 고정밀, 고밀도 PCB 제조에 강력한 보조 장치가 되었습니다.


2. 드라이 필름 솔더 레지스트: 미리 준비된 필름형 솔더 레지스트 재료는 폴리머 기판과 접착층으로 구성됩니다. 핫 프레싱이나 라미네이션 공정을 통해 PCB 표면에 밀착시킨 후 노광, 현상 등의 공정을 거쳐 원하는 패턴을 형성합니다. 드라이 필름 솔더 마스크는 우수한 내마모성과 화학적 안정성으로 대량 생산과 비용 효율성이라는 두 가지 요구 사항을 충족합니다.


3. 수성 솔더 마스크 : 물을 희석제로 사용하여 환경 보호, 독성이 낮고 냄새가 적은 장점이 있습니다. 스크린 인쇄나 스프레이 등의 공정을 통해 PCB 표면에 쉽게 도포할 수 있으며, 건조 후 강력한 절연 보호층을 형성합니다. 일부 성능 면에서는 열세일 수 있지만 환경친화적인 특성으로 인해 특정 분야에서는 인기가 높습니다.


4. 고온 솔더 마스크 : 고온 저항이 뛰어나고 극한의 고온 환경에서도 안정적인 전기적, 기계적 특성을 유지할 수 있습니다. 이러한 유형의 솔더 마스크는 극한의 온도 조건에서 제품을 안정적으로 보호하기 위해 자동차 전자 장치, 항공 우주 및 기타 분야에서 널리 사용됩니다.


5. 플렉서블 솔더 마스크: 연성회로기판(FPC)에 맞춰 제작된 특수 솔더 마스크입니다. 유연성, 굽힘 저항성 및 전기적 특성이 뛰어나 굽힘 및 접힘과 같은 복잡한 작업 조건에서 FPC의 사용 요구 사항에 완벽하게 적응합니다. 스마트폰, 웨어러블 기기 등 휴대용 전자기기에서 중요한 역할을 한다.


구리 트레이스를 부식으로부터 보호하는 것 외에도 솔더 마스크는 회로 기판의 인접한 패드 사이에 장벽을 배치하는 역할도 합니다. 부품 패드의 경우 솔더 마스크 릴리프라고 하는 솔더 마스크와 노출된 패드 사이에 작은 간격을 정의하여 이를 수행합니다. 이는 한 패드의 용융 솔더가 인접한 패드로 흐르는 것을 방지하는 장벽을 만듭니다. 이는 미세 피치 BGA 및 핀 밀도가 높은 기타 구성 요소에 특히 중요합니다. 패드 가장자리 주변의 이 작은 릴리프는 솔더 방울이 패드를 완전히 적시고 제자리에 고정되도록 하여 솔더링 중에 브리징이 형성되는 것을 방지합니다.


솔더 마스크는 어떤 색상이어야 합니까?

솔더 마스크의 색상은 솔더 마스크 재료에 사용된 염료에 의해 결정되며 염료의 화학적 특성은 경화 후 솔더 마스크의 두께에 영향을 미칩니다. 그린 솔더 마스크는 널리 사용되며, 그 이유 중 하나는 얇은 솔더 마스크 장벽(~0.1mm)을 만드는 데 사용할 수 있다는 것입니다. 다른 색상의 솔더 마스크에 사용되는 염료는 더 두꺼운 솔더 마스크 장벽을 생성하는 경향이 있습니다.

솔더 마스크 색상은 자동 또는 수동 육안 검사의 중요한 구성 요소입니다. PCB 솔더 마스크는 녹색, 흰색, 파란색, 검정색, 빨간색, 노란색, 무광택 색상, 보라색, 국화, 밝은 녹색, 무광택 검정색, 무광택 녹색 등 다양한 색상으로 표시될 수 있습니다. 정상적인 상황에서 LED 조명 제품을 만들려면 흰색 PCB를 사용해야 합니다.

회로 기판의 경우, 그 외의 색상은 대부분 제품 분류 체계에 따라 다르며, 일부는 빨간색을 사용하여 실험용 기판을 나타내고, 일부는 파란색을 사용하여 컴퓨터 내부에 사용되는 기판을 나타냅니다. 검정색 솔더 마스크는 보드와 트레이스 사이의 대비가 가장 낮기 때문에 자동 검사가 어려울 수 있습니다. 이것이 녹색 다이어프램이 선호되는 또 다른 이유입니다. 사용된 실크 스크린 색상은 시각적 대비에 영향을 미치고 수동 검사 중 시각적 피로도에 영향을 줄 수 있습니다.


대부분의 PCB 회로 기판이 녹색인 이유는 무엇입니까?

대부분의 PCB 회로 기판은 녹색으로 간주되지만 실제로는 솔더 마스크 오일의 색상입니다. 녹색 공정이 가장 성숙하고 단순하며 제조 비용도 녹색보다 저렴하기 때문에 가장 다재다능합니다. 밝은 녹색, 연한 녹색, 무광택 녹색 등도 있습니다. 녹색이 PCB 솔더 마스크 잉크로 널리 사용되는 이유는 다음과 같습니다.

1. 기능적인 측면에서 녹색 잉크에 첨가되는 성분은 오랫동안 고정되어 있었습니다. 기본적으로 장비 포션은 개발이 쉽고, 그렇지 않은 녹색용입니다.

떨어지기 쉽습니다.


2. 외관 검사 시 구리 표면(노란색)과의 대비가 뚜렷하여 긁힘, 오프셋 등의 결함을 쉽게 검출할 수 있습니다. 그리고 그 외 다양한

오일에는 색상을 변경하기 위해 약간의 분말 물질이 첨가됩니다. PCB 생산에는 상대적으로 비용이 많이 듭니다. 그러나 완제품의 경우 일부 색상이

색상은 녹색보다 더 고급스러워 보입니다. 또한 녹색은 눈에 더 친숙하고 육안 검사 직원에게 더 친숙합니다.


3. 녹색 잉크는 다른 잉크보다 더 작은 오류, 더 작은 영역 및 더 높은 정밀도를 달성할 수 있습니다.

색상은 디자인 정확도가 더 높습니다.


4. 녹색 잉크는 다른 색상의 잉크보다 더 나은 특성을 가지고 있습니다. 녹색 색상은 다른 색상, 특히 녹색보다 더 나은 특성을 가지고 있습니다.

컬러 플러깅 특성.


5. 녹색 잉크는 상대적으로 저렴합니다. 생산 과정에서 녹색이 주류를 이루기 때문에 천연 녹색 잉크의 구매량도 늘어날 것입니다.

크기가 크므로 다른 색상보다 구매 비용이 저렴합니다.

솔더마스크


솔더 마스크 레이어는 PCBA 패치 처리 분야에서 중요한 역할을 합니다. 전기 절연 및 회로 보호 기능을 제공할 뿐만 아니라 심미성 향상, 구성 요소 식별 및 열 관리를 통해 전자 장비의 신뢰성과 성능에도 기여합니다. 다양한 유형의 솔더 마스크는 구성, 적용 공정 및 성능 특성을 기반으로 PCB 제조 공정에서 고유한 장점을 가지고 있습니다.