SAM vs 세라믹: PCB 스텐실에 적합한 나노 코팅 선택하기
1 분
- SAM과 세라믹 나노 코팅이란?
- SAM과 세라믹 중 선택하기:
- 결론:
SMT 설계가 발전하면서 전자 제품에는 더 작은 피치와 더 작은 부품이 도입되고 있습니다. 기존의 스텐실 서비스는 큰 SMD 패드에는 사용할 수 있지만, 혁신이 진행되면서 나노 코팅 스텐실이 시장에 등장했습니다. 나노 코팅은 소수성(발수성) 및 소유성(발유성)을 가지며 물, 기름, 솔더 페이스트 플럭스를 밀어냅니다. 이러한 코팅을 사용하면 전달 효율이 향상되고, 스텐실 하면 세정 필요성(또는 빈도)이 줄며, 인쇄 후 브리징이 감소하는 등의 이점이 있습니다.
SMT 스텐실에는 두 가지 유형의 나노 코팅이 사용되고 있습니다. 첫 번째는 자기 조립 단층(Self Assembled Monolayer, SAM) 코팅입니다. SAM 코팅은 스텐실의 하면 또는 보드 측면, 즉 스텐실 포일이 인쇄회로기판(PCB)과 접촉하는 부분에 수동으로 도포됩니다. 이러한 코팅의 두께는 일반적으로 2~4나노미터이며, 육안으로는 보이지 않습니다. SAM 코팅은 시간이 지나면 마모되지만 재도포가 가능합니다. 이러한 코팅의 주요 이점은 하면 세정 감소와 브리징 감소입니다. 나노 코팅 스텐실 의 자세한 주문 절차는 여기에서 확인하세요. 다른 하나는 세라믹 기반 코팅이며, 둘 다 자세히 살펴보겠습니다.
SAM과 세라믹 나노 코팅이란?
PCB 산업에서 사용되는 나노 코팅에는 두 가지 주요 유형이 있습니다:
1. 자기 조립 단층(Self-Assembled Monolayer, SAM) 코팅:
자기 조립 단층(SAM)은 스텐실 표면에 결합된 포스폰산(phosphonic acid)으로 이루어진 분자 코팅입니다. 이러한 분자는 스텐실 표면에 단일 분자 두께의 층을 형성하도록 자체 정렬됩니다. 스테인리스강 및 니켈과 같은 금속과 화학적으로 결합합니다.
- 도포 방식: 닦아 바르기, 사용자 친화적
- 두께: ~2–4 nm
- 가시성: 투명, 표면 에너지 잉크로 테스트
- 내구성: 시간이나 마찰에 따라 마모
- 재사용성: 사용자가 재도포 가능
2. 세라믹 나노 코팅:
세라믹 나노 코팅은 무기질로, 세라믹 입자가 중합체 매트릭스에悬浮된 상태로 스프레이 도포되는 층입니다. 이러한 코팅은 스텐실 제조업체가 전용 장비를 사용하여 도포하고 경화시켜 내구성이 뛰어난 비점착 표면을 만듭니다.
- 도포 방식: 스프레이 도포 및 경화(제조업체가 수행)
- 두께: ~2–4 µm
- 가시성: 색상/UV 검출 가능
- 내구성: 우수한 마모 및 화학 저항성
- 재사용성: 사용자가 재도포 불가
실험 연구에 따르면 세라믹 나노 코팅 스텐실은 특히 01005 및 0.4 mm BGA와 같은 소형 부품 패키지에서 미코팅 스텐실에 비해 솔더 페이스트 전달 효율을 최대 22%까지 향상시킬 수 있습니다. 반면 SAM 코팅은 표면적 비율이 낮은 경우 전달 효율이 오히려 감소하는 등 결과가 일관되지 않았습니다.
SAM과 세라믹 중 선택하기:
SAM을 선택해야 하는 경우:
- 프로토타입 또는 소량 생산 중
- 빠르고 저렴한 코팅이 필요한 경우
- 스텐실에 큰 개구부가 있는 경우
세라믹을 선택해야 하는 경우:
- 대량 생산 중
- 보드에 미세 피치 QFN, BGA 또는 01005가 포함된 경우
- 장기 내구성과 효율이 가장 중요한 경우
결론:
나노 코팅의 두 가지 유형은 자기 조립 단층(SAM)과 세라믹 나노 코팅입니다. 각각의 코팅은 특정 이점이 있으며 두 코팅 간에는 상당한 비용 차이가 있습니다. 이 기사에서는 이 두 가지 코팅이 인쇄 솔더 페이스트 부피, 높이 및 면적에 미치는 영향을 미코팅 스텐실과 비교했습니다. 코팅 스텐실의 인쇄 부피 데이터 결과를 미코팅 스텐실과 비교하면, 세라믹 나노 코팅은 테스트된 거의 모든 부품에서 인쇄 부피 또는 전달 효율을 향상시켰습니다.
그러나 자기 조립 단층 코팅은 페이스트 높이가 감소하여 0.4mm 피치 CSP 부품의 인쇄 높이가 포일 두께보다 1mil 이상 낮아지는 결과를 보였습니다. 01005보다 큰 부품에서는 자기 조립 단층이 미코팅 스텐실보다 약간 개선된 반면, 세라믹 나노 코팅은 미코팅 스텐실과 동일하거나 약간 높은 인쇄 높이를 보였습니다. 전체적인 결과는 개구부 면적 비율이 0.66 미만일 때 인쇄 특성을 최적화하기 위해 세라믹 나노 코팅을 사용해야 한다는 결론으로 이어집니다. 모든 개구부 면적 비율이 0.66 이상인 스텐실의 경우 세라믹 및 자기 조립 단층 나노 코팅 모두 유익합니다.
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