실패한 솔더 마스크 플러그 비아가 비아 PCB 및 솔루션에 미치는 영향

솔더 마스크로 연결된 PCB(인쇄 회로 기판) 비아와 구리 비아 사이에는 직접적인 상관 관계가 없는 것 같습니다. 그러나 제대로 수행되지 않은 솔더 마스크 플러깅은 PCB에 파괴적인 결과를 초래할 수 있습니다. 스텐실 인쇄용 특수 기술의 일종으로 PCB 제작을 위한 솔더 마스크 플러깅 기술은 SMT(표면 실장 기술)의 적용과 지속적인 발전으로 발전하고 있습니다. 비아 플러깅의 특징은 다음과 같습니다.
• PCB 기판의 모든 비아 중에서 부품 플러깅 비아, 열 방출 비아 및 테스트 비아를 제외하고 대부분은 노출될 필요가 없습니다. 솔더 마스크 플러깅은 플럭스 또는 솔더 페이스트가 나중에 구성 요소 조립 단계에서 비아를 통해 구성 요소 측에 노출되는 것을 방지합니다. 이는 단락을 유발할 수 있기 때문입니다. 또한, 솔더 마스크 플러깅 기술을 적용하여 솔더 페이스트를 절약할 수 있습니다.
• 솔더 마스크 플러깅 비아는 SMT에서 요구하는 요구 사항과 호환되어 IC(집적 회로)와 같은 구성 요소의 표면에 붙은 접착제를 방지합니다. 비아를 통해 흘러나가지 않도록 합니다.
• 솔더 마스크 플러깅 기술은 플럭스, 화학 물질 또는 습기가 BGA 구성 요소와 회로 기판 사이의 좁은 공간으로 들어가는 것을 방지하여 청소의 어려움으로 인한 신뢰성 위험을 줄입니다.
• 때때로, 자동화된 조립 라인의 요구 사항을 충족하려면 진공을 활용하여 운송 또는 검사를 위해 PCB를 흡수해야 합니다. 따라서 비아는 느슨한 유지를 유발할 수 있는 진공 누출을 방지하기 위해 솔더 마스크로 막아야 합니다.

잘못된 솔더 마스크 플러깅의 원인

잘못 수행된 솔더 마스크 플러깅의 원인 중 하나는 불완전하거나 불충분한 솔더 마스크 플러깅에 있습니다.

불완전하거나 불충분한 솔더 마스크 플러깅은 비아 상단에 솔더 마스크 오일이 없고 하단 부분에 약간의 솔더 마스크 오일만 남아 있는 한 가지 상황을 나타냅니다.

불완전하거나 불충분한 솔더 마스크 플러깅의 또 다른 예는 비아의 왼쪽에 솔더 마스크가 있는 반면 비아의 오른쪽에 있는 비아 구멍에서 홀 벽을 따라 아래쪽으로 확장되는 공기 구멍을 나타냅니다. 그런 다음 단면이 생성된 비아의 중간 부분에 가까워지면 비아 벽의 왼쪽으로 확장됩니다. 비아 구리는 단면과 비아 벽 구리 사이의 교차점에서 거의 파손됩니다.

구리 파손 또는 얇음에 의한 원인

불완전하거나 불충분한 솔더 마스크 플러깅이 발생하면 이후 PCB 제조 공정에서 마이크로 에칭 용액 또는 산성 용액이 비아로 흘러 들어갈 수 있습니다. 비아는 일반적으로 직경이 0.35mm 미만으로 작습니다. 솔더 마스크 플러깅이 발생하면 비아 개구부에서 텐팅을 위한 솔더 마스크 오일이 전혀 또는 거의 남지 않는 반면 비아 중간 또는 비아 하단에 솔더 마스크가 있으므로 비아 내 솔루션에 대한 통과 경로가 없습니다. 솔루션은 솔더 마스크와 비아 월의 교차점에서만 숨겨질 수 있으며 제거할 수 없으며, 이는 결국 비아 구리 파손 또는 얇음의 원인이 됩니다.

잘못된 솔더 마스크 플러깅으로 인한 구리 파손 또는 얇음으로 인한 손상

ㅏ. 비아 내부에서 구리가 너무 얇아지면 저항이 밀리옴 수준에 도달합니다. 불량품이 노출되지 않도록 2선식 측정법을 적용하여 테스트하지 않습니다.

전기적 테스트를 통해 비아구리박막 문제를 노출시키지 못하면 고온 동작과 납땜을 포함하는 PCBA(인쇄회로기판 어셈블리) 상의 Z축 팽창으로 인해 얇은 구리가 벗겨지게 된다. 그 결과 전자 제품은 기능 구현이 미흡하거나 고객이 장기간 사용하게 되면 기능이 불안정해질 수 있습니다. 구리를 통해 완전히 파손되지 않고 얇아지면 AOI, AXI 및 육안 검사와 같은 일반적인 검사 방법을 적용하여 알아낼 수 없습니다. 적발되면 동일한 생산 배치에 속하는 모든 제품을 스크랩해야 하므로 큰 손실이 발생합니다.

비. 비아 구리 파손 또는 원형 파손에 관한 한 PCB 제조업체는 전기 테스트를 통해 이를 찾을 수 있습니다. 그럼에도 불구하고 마이크로 에칭 용액을 통한 구리 에칭은 공정이 너무 길어 고객의 단계에 도달할 때까지 생성되지 않는다는 문제가 있다. 전자제품의 불안정한 동작상태를 느끼는 고객만이 동단선을 통해 찾아볼 수 있다는 의미입니다. 예를 들어, 고객이 검은색 화면이 나타나거나 끼어 있는 전자 제품을 발견하면 구리 파손을 통해 발생할 수 있습니다.

솔루션

ㅏ. 엔지니어링 디자인의 관점에서

PCB 제조 공장의 엔지니어링 부서는 고객으로부터 PCB 설계 파일을 받은 후 플러깅 비아의 조리개 및 요구 사항에 중점을 두어야 합니다. 일반적으로 플러깅 비아의 조리개는 0.35mm 미만이어야 하며 너무 큰 조리개는 플러깅을 불완전하거나 불충분하게 만드는 경향이 있기 때문에 너무 크지 않아야 합니다. 고객은 플러깅 비아에 대한 요구 사항을 제시하지만 일반적으로 플러깅 비아의 충만도에 대한 특정 규정을 설정하지 않습니다. IPC의 규정에 따르면 플러깅을 통한 완전성(plugging via fullness)도 구체적으로 정의되어 있지 않습니다. 가장 광범위한 PCB 제조업체가 설정한 요구 사항과 수년간의 엔지니어링 경험에 따르면 75% 이상의 충만도를 특징으로 하는 플러깅 비아에 가장 적합하다고 생각합니다.

비. 솔더 마스크 플러깅 기술 개선의 관점에서

지금까지 PCB 업계는 기술을 통해 다음 유형의 솔더 마스크 플러깅을 마스터했습니다.
기술#1 비아 플러깅 → 솔더 마스크 인쇄(알루미늄 시트가 비아 플러깅 및 배기 플레이트 사용)
기술#2 비아 플러깅은 솔더 마스크 오일 프린팅과 동일한 시간에 발생합니다.
기술#3 수지 플러깅 → 솔더 마스크 프린팅
기술#4 표면 마감 → 비아 플러깅

비아 플러깅 충만도에 관해서는 1차와 3차 비아 플러깅 기술이 모두 높은 충만도에 기여하기 때문에 적용하는 것이 좋습니다. 그러나 알루미늄 시트와 배기 플레이트가 필요한 복잡한 제조 공정을 겪는다. 또한 동기식 인쇄를 위해서는 2대 이상의 프린터가 필요하고 보드 베이킹에는 시간이 더 걸립니다.

기술 #2는 높은 제조 효율성을 제공하지만 충만함을 통해 제어하기가 상당히 어렵습니다. 이 유형의 기술은 이 기사의 이전 부분에서 논의된 대로 비아 충만도가 낮으면 비아 구리 또는 비아 구리 브레이킹을 유발하기 때문에 제안되지 않습니다.

기술 #4는 일반적으로 적용되지 않으므로 이 문서의 뒷부분에서 논의하지 않습니다.

씨. 전기 테스트에서 공개된 문제를 통해

비아 개방 검사는 비아 플러깅이 불완전하거나 불충분한 비아 구리 또는 구리 파손이 발생하여 발생하는지 여부를 나타냅니다.

이전에 논의한 바와 같이 전기 테스트는 구리를 통해 얇아지는 경우가 거의 없지만 원형 구리 파손 문제를 탐색할 수 있습니다. 전기 테스트 중에 개방형 비아를 탐색하는 경우 플러깅을 통해 무전해 도금 구리, 도금 또는 불량 솔더 마스크로 인한 것인지 여부를 확인하는 데 적용할 수 있습니다. 문제 원인을 조사한 후 해당 조치를 나열할 수 있습니다.

디. 솔더 마스크 또는 수지 품질의 관점에서

품질이 보장될 수 있도록 새로운 비아 플러깅 솔더 마스크 오일 및 비아 플러깅 수지에 대한 기술 테스트를 수행해야 합니다. 그런 다음 소규모 배치 테스트에 참여하여 성능과 품질을 추가로 검증하는 데 사용해야 합니다. 이 기사의 이전 부분에서 설명한 것처럼 비아 플러깅 솔더 마스크 또는 비아 플러깅 수지의 품질이 낮으면 공기 구멍과 같은 몇 가지 문제가 발생합니다. 마이크로 에칭 용액이 공기 구멍에 들어가면 비아 구리가 비아 구리 또는 구리 파손을 통해 얇은 비아로 천천히 에칭됩니다. 저렴한 비용으로 품질을 결코 타협할 수 없습니다.

솔더 마스크 적용은 PCB 제조에서 핵심적인 역할을 하며 비아 플러깅 완전성은 제품의 외관과 관련이 있고 비아 플러깅이 불완전하거나 불충분하여 비아 구리 품질 문제와 관련이 있기 때문에 상당히 중요합니다. 따라서 실질적인 관리에 각별한 주의를 기울여야 합니다. 특히, 규제 절차를 준수해야 합니다. 제조 관리를 개선해야 합니다. 비아 플러깅의 완전성이 완전히 보장될 수 있도록 검사 기준을 명확히 해야 합니다.

유용한 리소스
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