지난 몇 년간 전자 제품의 광범위한 사용으로 전자 산업이 꾸준히 성장해 왔습니다. 제품 소형화 수요가 증가함에 따라 PCB 산업도 함께 성장하고 있습니다. 전자 제품이 몇 년 전보다 날로 작아지면서 PCB에 부품을 실장하는 것이 과제가 되었습니다. 이를 해결하기 위해 제조업체는 도금 스루홀 기술(PTH)을 활용합니다. 이를 통해 고품질 보드 생산이 용이해집니다. 그렇다면 스루홀의 중요성은 무엇일까요? 이 글은 PTH의 의미, 중요성, 도금(PTH)과 비도금(NPTH) 간의 최적 선택에 대한 심층 가이드입니다.
(스루홀 위에 장착된 전자 칩 부품 근접 사진)
본론에 앞서 스루홀 기술의 진정한 의미를 이해하는 것이 중요합니다. PTH 기술이란 무엇일까요? 스루홀 기술은 '스루홀(thru-hole)'이라고도 불립니다. 주로 전기 부품을 위한 실장 방식입니다. 구멍에 부품을 삽입한 후 PCB 패드에 납땜하는 과정을 포함합니다.
부품 삽입은 수동으로 하거나 자동 삽입 기계를 사용하여 수행할 수 있습니다. PCB의 스루홀은 도금 처리를 거치므로 PTH라는 용어가 사용됩니다. 도금 스루홀은 PCB의 한 면에서 다른 면으로 전도성 경로를 제공합니다.
도금 홀에는 다음과 같은 여러 종류가 있습니다:
이 전기 도금 욕조(PTH)의 가장 주목할 만한 특징은 제조 공정입니다. 보드 드릴링 후 홀 벽에 도금하여 필요한 전도성을 부여합니다.
따라서 PCBA 완료 후 부품 리드와 구리 트랙 간의 연결이 더 나은 기계적 안정성을 달성합니다. 최근 대부분의 PCB는 양면 또는 다층으로 도금 스루홀을 채택하여 부품이 필요한 레이어에 효과적으로 연결되도록 합니다.
이름에서 알 수 있듯이 홀 벽에 구리 도금이 없습니다. 따라서 홀 배럴은 전기적 특성을 가지지 않습니다. 이 방식은 PCB에 구리 트랙이 한 면에만 인쇄되던 시절에 매우 인기 있었습니다. 그러나 PCB 레이어 수가 증가하면서 인기가 감소했습니다.
NPTH의 주요 장점은 제조가 상대적으로 쉽고 훨씬 빠르다는 것입니다. 자주 사용되지만 툴링 홀 전용은 아닙니다. 때로는 부품 실장에도 사용됩니다.
도금 스루홀(PTH)과 비도금 슬롯(NPTH) 사이에는 뚜렷한 차이가 있습니다. 첫 번째 차별화 요소는 주어진 보드에서의 경로 차이입니다.
PTH에서 파동이 전파되는 방식은 NPTH와 다릅니다. PTH는 보드 한 면에서 다른 면으로 전도성 경로를 가지므로 NPTH와 접근 방식이 다릅니다.
또한 홀 벽의 구리 유무도 큰 차별화 요소입니다. 앞서 언급했듯 NPTH는 홀 벽에 구리가 없어 우수한 전기 전도성이 부족합니다. 반면 PTH는 홀 벽에 구리 소재가 있습니다.
마지막으로 PTH와 NPTH는 용도 면에서도 다릅니다. 주로 PTH는 양면 및 다층 PCB 간의 우수한 연결 제공에 중점을 두며, 강한 물리적 연결이 필요한 애플리케이션에도 적용됩니다. 내구성이 필수적인 항공우주 및 군사 분야에서 주로 사용됩니다.
PTH가 구식처럼 보일 수 있지만 그 광범위한 적용성을 무시할 수 없습니다. 반면 NPTH는 PTH만큼 널리 적용되지 않습니다. 단일 레이어 보드에 적합하므로 관련성이 또 다른 차별화 요소입니다.
(파란색 PCB의 도금 스루홀 근접 사진)
특히 현대 회로에서 도금 스루홀의 중요성은 매우 큽니다. 아래는 두 가지 핵심 이슈에 대한 명확한 설명입니다. 첫째, PCB에서 스루홀을 도금하는 이유, 둘째, PTH의 중요성입니다.
인쇄 회로 기판에서 스루홀을 도금하는 것은 몇 가지 중요한 사항을 달성하기 위함입니다. 먼저, PTH 기술이 많은 것을 달성했음을 이해하는 것이 중요합니다. 가장 중요한 것은 구식 전자 조립 기술인 와이어 래핑(wire wrapping) 등을 거의 폐기시켰다는 점입니다.
그렇다면 왜 PCB에서 홀을 도금할까요? 제조업체는 부품이 전도성 레이어와 접촉하도록 하기 위해 도금합니다. 이 역할을 보통 '비아(via)'라고 하며, 도금은 우수한 전기 전도성을 제공합니다. PCB의 원하는 기능을 위해 도금은 필수적입니다.
도금 스루홀에는 몇 가지 주목할 만한 이점이 있습니다. 예를 들어, PTH는 더 빠른 프로토타이핑을 가능하게 합니다. 또한 PTH를 사용하면 보드에 부품을 납땜하기가 더 쉬워집니다. 게다가 보드 제조 전에 회로 기판 설계를 브레드보딩(breadboarding)할 수 있습니다.
PTH를 사용하면 부품 내구성과 보드의 높은 전력 허용 오차를 보장받을 수 있습니다. 도금 스루홀이 제공하는 탁월한 연결성도 빼놓을 수 없습니다. 보시다시피 스루홀의 중요성은 매우 광범위합니다. 최상의 솔루션을 위해 신뢰할 수 있는 공급업체에서 PCB를 조달하십시오.
(스루홀로 여러 부품을 고정한 갈색 PCB)
도금 스루홀의 분해 공정은 아래 다이어그램을 참조하여 명확히 이해할 수 있습니다:
알칼리 세정 → 역류 린싱 → 거칠기 처리/미세 에칭 → 역류 린싱 → 프리딥 → 활성화 → 역류 린싱 → 베스메어링 → 역류 린싱 → PTH → 역류 린싱 → 피킹.
다음은 PTH 분해 단계에 대한 명확한 설명입니다:
알칼리 세정은 초기 PTH 공정입니다. 보드 오일을 적절히 제거한 후, 홀 내부의 지문, 산화물, 먼지를 조심스럽게 제거합니다. 완료 후 홀 벽의 음전하를 양전하 방향으로 조정합니다. 이는 후속 공정에서 콜로이드 팔라듐이 흡착되도록 하기 위함입니다. 이 과정에서 세정 지침을 준수하며 청결을 유지해야 합니다.
보드의 산화물을 제거하고 표면을 거칠게 만드는 과정입니다. 이는 베이스 구리와 도금 스루홀 층 간의 우수한 결합을 보장하기 위해 필수적입니다. 새로운 구리는 활성이 높고 콜로이드 팔라듐 흡착에 탁월합니다.
주로 팔라듐 슬롯의 손상을 방지하는 과정입니다. 프리프레그를 수행하는 주된 이유는 회로의 저장 수명을 연장하기 위함입니다. 주성분은 팔라듐 슬롯과 동일하나 팔라듐 염화물은 제외됩니다. 프리프레그는 홀 벽을 적시는 데 중요한 역할을 합니다. 프리프레그가 없으면 레이어를 결합할 수 없습니다. 주요 기능은 에칭된 코어를 융합시키는 것입니다.
활성화는 PTH에서도 필수적입니다. 양전하를 띤 홀 벽은 음전하 제어를 통해 콜로이드 팔라듐 입자를 흡착하는 데 중요한 역할을 합니다. 이렇게 하면 PTH가 충분히 조밀해집니다. 활성화는 구리 싱크 품질을 위한 가장 중요한 단계 중 하나입니다. 온도와 제어 포인트 등도 작업 지침에 따라 제어해야 합니다.
탈오염은 콜로이드 팔라듐 입자 외부의 주석 이온을 제거하는 과정입니다. 팔라듐 핵을 노출시켜 유용한 촉매 역할을 하도록 하는 것이 유일한 목적입니다. 여러 화학 물질을 사용할 수 있지만, 가장 이상적인 화학 물질 중 하나는 플루오르붕산입니다. 많은 제조업체가 이 산을 사용하며, 경험상 최고의 디본딩제입니다.
이제 팔라듐 핵을 활성화하여 자기 촉매 반응의 무전해 구리를 유도합니다. 반응 부산물과 새로운 화학 구리를 반응 촉매로 사용할 수 있습니다. 둘 다 반응을 효과적으로 촉매화합니다. 이렇게 하면 구리 침전이 효과적으로 지속됩니다. 이 단계 완료 후 홀 벽이나 보드 표면에 화학 구리가 증착됩니다. 이 공정 시 욕조가 표준 공기 교반 상태를 유지하도록 해야 합니다. 이렇게 하면 많은 이가 구리를 전환할 수 있습니다.
도금 스루홀의 품질은 PCB 제조 품질에 직접적인 영향을 미칩니다. 위 단계를 요구대로 따르지 않으면 시장에서 실망스러운 불량 보드를 생산하게 됩니다. 스크랩 후 처음부터 다시 시작해야 할 수도 있으며, 이는 비용이 많이 들 수 있습니다.
(분해된 PCB)
제조 기업으로서 최고 품질의 가공 장비를 갖추는 것은 매우 중요합니다. 특히 오늘날과 같은 치열한 경쟁 시대에는 비즈니스 성공의 필수 요소입니다. PCB 세계에서도 마찬가지입니다. 도금 스루홀 가공 장비 보유는 필수입니다.
경쟁력, 수익성, 관련성을 유지하려면 이러한 가공 장비가 필요합니다. 시장에는 고품질 스루홀 도금 기계가 가득합니다. 그러나 올바른 공급업체에서 조달해야 합니다. Compacta 50 스루홀 도금 기계는 현재 시장에서 최고 중 하나입니다.
이 기계는 5개의 처리 탱크, 1개의 스프레이 린스 탱크, 2개의 구리 도금 욕조를 갖추고 있습니다. 또한 유량 제어 기능이 있는 3중 린스 시스템을 탑재했습니다. 항상 최신 도금 스루홀 장비를 운영해야 합니다. 그래야 최고의 전자 회로를 생산할 수 있습니다.
(PCB 드릴링 머신)
도금 스루홀에는 여러 중요한 비즈니스 성공 요인이 수반됩니다. 최단 시간 내에 해결하지 않으면 보드 기능을 저해할 수 있습니다. 다행히 해결책은 멀리 있지 않습니다. 다음은 도금 스루홀 문제와 해결책입니다.
회로 기판의 블리스터링과 라미네이션은 제조업체에게 큰 문제입니다. 접착 불량이 발생하는 현상입니다. 주로 구리와 베이스 구리의 원치 않는 화학 반응 때문에 발생합니다. 이를 피하려면 청결을 유지해야 합니다. 보드 표면을 청소하여 코팅과 접착력을 개선하십시오. 투과성이 낮은 컨포멀 코팅을 선택하고, 보드의 솔더 레지스트와 매칭하여 이상적인 본딩을 얻으십시오. 기타 원인은 다음과 같습니다:
거친 연마 후에도 접착제와 오일 오염 물질 제거가 어려울 수 있습니다. 이는 블리스터링과 라미네이션을 유발하는 또 다른 주요 문제입니다. 이런 상황이 발생하면 적절한 프레싱과 드릴링으로 해결할 수 있습니다. 이는 접착제와 오일 얼룩 제거를 강화하거나 용이하게 합니다.
미지근한 물은 매우 깨끗해야 합니다. 그렇지 않으면 블리스터링과 라미네이션 사례가 발생할 수 있습니다. 이를 방지하려면 처리 기술을 신중히 확인하고, 문제가 있으면 조정해야 합니다.
계면활성제는 보드 표면에서 발견될 수 있는 활성제입니다. 보드 표면 상단에 활성제가 머물면 블리스터링과 라미네이션 사례를 초래할 수 있습니다. 이를 방지하려면 청결을 고려하십시오. 오염되지 않은 물로 표면을 린싱하고 산 딥의 밀도를 확인하십시오. 이렇게 하면 보드 상의 계면활성제를 방지할 수 있습니다.
다시 말해, 짧은 미세 에칭과 구리 표면 거칠기 처리는 블리스터링을 유발할 수 있습니다. 이는 전 세계 많은 PCB 제조업체가 직면한 문제입니다. 다행히 해결책은 멀리 있지 않습니다. 이를 피하려면 다음을 수행하십시오. 먼저 미세 에칭 기계의 밀도, 습도, 시간을 확인하고 조정하십시오. 기계 내 습도가 높으면 구리를 거칠게 만들어 보드에 블리스터링을 초래할 수 있습니다.
구리 표면에 주석 캔이 있으면 위험할 수 있습니다. 가속 공정이 충분하지 않으면 구리 표면에 캔이 생길 수 있습니다. 이전 문제와 마찬가지로 해결책이 있습니다. 이 문제가 발생하면 가속 공정 매개변수를 확인하고 조정하십시오. 대량 생산 시 위험도는 더 높아집니다.
마지막으로 구리 포일의 표면 산화입니다. 산화는 보드 블리스터링을 초래할 수 있는 또 다른 문제입니다. 구리 포일에 과도한 산소가 모이면 수분 입자로 응축됩니다. 수분 입자는 블리스터링 사례를 유발할 수 있습니다. 이를 방지하려면 원형 및 드리핑 시간을 확인하십시오. 가능하다면 드립 시스템을 도입하십시오.
도금 스루홀 내 구리 부족은 주목할 만한 또 다른 PTH 문제입니다. PTH에 구리가 적거나 없으면 도금 보이드(plating voids)가 발생합니다. 회로 기판의 도금 보이드는 전류의 적절한 흐름을 방해할 수 있습니다. 해결책은 PTH에 충분한 구리가 공급되도록 하는 것입니다. 그러나 구리가 과다하면 홀을 막을 수 있으므로 주의해야 합니다. 이 섹션의 기타 문제와 해결책은 다음과 같습니다:
디그리저가 균형 잡히지 않으면 PTH에 구리가 적거나 없게 될 수 있습니다. PTH 내 구리 부족은 많은 문제를 야기합니다. 이런 경우 당황하지 말고 디그리저를 신중히 분석하여 정상 범위로 조정하십시오.
PTH 실린더 내 성분이 불균형한 상황을 겪으셨습니까? 그렇다면 분석하여 원하는 범위로 조정하십시오. 경우에 따라 실린더를 다시 열어야 할 수도 있습니다. 다른 성분이 고갈되거나 너무 적을 수도 있습니다.
과도한 가속은 PTH 내 구리 부족을 초래할 수 있습니다. 해결책은 가속 처리 조건을 줄이는 것입니다. 이러한 조건은 시간, 온도, 밀도 등의 측면이 될 수 있습니다.
드릴링 거칠기가 과도하거나 너무 큽니까? 문제 없습니다. 드릴링을 제어하기만 하면 됩니다. 그러면 원하는 드릴링 거칠기를 얻을 수 있습니다.
PTH 완료 후 보드를 장기간 보관할 필요는 없습니다. 모든 것이 원활하게 진행되려면 보드를 빠르게 마무리하십시오. 업계 전문가에 따르면 PTH 후 8시간 이내에 보드를 마무리하는 것이 이상적입니다.
패널 구리와 고속 순환을 확인해야 합니다.
플러그 홀은 회로 기판 기능에 필요합니다. PCB 단락 방지와 플럭스 잔여물이 비아로 유입되는 것을 방지합니다. 플러그 홀이 올바르게 수행되지 않으면 전체 PTH 회로가 손상될 수 있습니다. 올바른 드릴링이 필요합니다. 다음은 일반적인 플러그 홀 문제와 해결책입니다.
(손상된 PCB의 플러그 홀)
도금 스루홀 기술은 우리와 함께하며, 현 상황을 볼 때 지속될 것입니다. 하지만 밝은 면은 수많은 장점이 있다는 것입니다. PTH는 프로토타이핑과 테스트에 탁월합니다. 여기서 브레드보드 설계 전에 PCB의 부품을 효율적으로 교체할 수 있습니다.
앞서 언급했듯 스루홀 부품은 견고하여 내구성을 보장합니다. 예정된 PTH 프로젝트가 있으십니까? 우리는 전자 산업에 전례 없는 통합을 제공합니다. PTH PCB 설계에는 기술적 숙련도와 정밀도가 필요합니다. 고품질 보드를 계획 중이라면 업계 전문가에게 문의하는 것이 좋습니다. 오늘 모든 PTH PCB 솔루션을 위해 저희에게 연락하십시오.
산업기술
최고 수요 기간에는 제조업체가 주당 수천, 아니 수백만 개의 부품을 생산할 수 있습니다. 이는 최소한의 작업자 감독으로 자동화될 수 있는 제조 공정 덕분에 가능합니다. CNC 가공과 사출 성형 같은 많은 제조 공정은 사용에 따라 마모될 수 있는 기계, 금형, 툴링에 의존합니다. 이는 허용 공차 초과나 기타 부정확성 같은 부품의 문제적 물리적 차이를 초래할 수 있으며, 이로 인해 부품이 비기능적이 되거나 품질 문제가 발생하고, 심각성과 성격에 따라 규제 준수를 저해할 수도 있습니다. 측정학(메트롤로지) 모범 사례를 활용하면 제조업
덕트웍 시스템은 HVAC 시스템이 관리하는 공기 흐름의 양과 방향을 최적화합니다. 대형 산업용 덕트웍 시스템은 먼지, 화학물질, 기타 유해 환경에서 공기질 개선을 담당합니다. 적절한 덕트 크기와 구성은 산업 제조, 가공, 렌더링 시설 내 조건에 지대한 영향을 미치므로 품질 관리 환경에서 중요한 투자입니다. 산업 현장에서 대형 덕트웍의 기능 부적절하게 크기가 정해진 덕트웍 시스템의 문제점이 적절한 크기의 덕트웍이 산업 시설에서 얼마나 가치 있는지 가장 잘 보여줍니다. 너무 작거나 너무 큰 덕트는: 과도한 소음 발생 집진 시스템 외
