|PCB 솔더 페이스트 레이어란? 솔더 마스크와 차이 및 설계 방법
1 분
- 솔더 페이스트 레이어란?
- 페이스트 마스크와 솔더 마스크의 차이
- 솔더 페이스트 레이어가 스텐실이 되는 과정
- KiCad·Eagle·Altium·EasyEDA에서 생성하기
- 솔더 페이스트 레이어 최적화
- 자주 발생하는 솔더 페이스트 레이어 실수
- 솔더 페이스트 레이어 FAQ
- 결론
핵심 정리
솔더 페이스트 레이어: PCB 패드에 솔더 페이스트를 인쇄할 스텐실 개구부 데이터를 제공하는 설계 레이어입니다. 일반적으로 Gerber 패키지에서는 GTP(Top Paste)와 GBP(Bottom Paste)로 내보냅니다.
솔더 마스크와 다름: 페이스트 레이어는 페이스트가 인쇄되는 위치를 정의하고, 솔더 마스크는 구리를 보호하면서 납땜할 구리를 노출합니다.
개구부 최적화: 미세 피치에는 패드보다 작게, 대형 열 패드에는 윈도 페인 패턴으로 설계해 브리징·보이드·부품 부양을 줄입니다.
PCB를 설계하다 보면 EDA 도구에서 솔더 페이스트 레이어와 솔더 마스크가 비슷하게 보일 수 있습니다. 두 레이어 모두 구리 레이어 옆에 있고 패드 형태의 외곽선을 사용하지만 목적은 완전히 다릅니다. 이 차이를 이해해야 조립 단계에서 필요한 페이스트 양과 스텐실을 정확히 만들 수 있습니다.
솔더 페이스트 레이어란?
솔더 페이스트 레이어는 리플로우 전에 PCB 패드에 솔더 페이스트를 도포할 위치를 정의하는 설계 데이터입니다. 이 데이터는 스텐실 개구부를 만드는 데 사용됩니다. Gerber 패키지에서는 보통 GTP와 GBP 파일로 내보내며, 이는 Protel 방식의 확장자일 뿐 내부 데이터는 Ucamco Gerber 형식입니다.
- 페이스트가 도포될 영역을 표시하는 포지티브 레이어입니다.
- PCB 자체가 아니라 솔더 페이스트 스텐실 제조에 사용됩니다.
- 미세 피치에서는 패드보다 같거나 작게 개구부를 줄이는 경우가 많습니다.
- 페이스트 레이어가 없으면 해당 개구부를 생성할 수 없습니다.
페이스트 마스크와 솔더 마스크의 차이
솔더 마스크(GTS/GBS)는 네거티브 레이어입니다. 형상이 없는 부분의 코팅이 제거되어 구리가 노출됩니다. 솔더 페이스트 레이어(GTP/GBP)는 포지티브 레이어이며 형상 자체가 페이스트 인쇄 영역입니다.
| 항목 | 솔더 마스크(GTS/GBS) | 솔더 페이스트 레이어(GTP/GBP) |
|---|---|---|
| 목적 | 구리 보호와 패드 노출 | 리플로우 전 페이스트 도포 위치 정의 |
| 극성 | 네거티브 | 포지티브 |
| 물리적 결과 | 솔더 레지스트의 개구부 | 스텐실 포일의 개구부 |
| 패드 대비 크기 | 같거나 크게 마스크 확장 | 같거나 작게 개구부 축소 |
| 제조 단계 | PCB 제조 | SMT 조립 |
두 레이어를 혼동해 솔더 마스크 데이터를 스텐실 제조업체에 보내면 개구부가 패드와 맞지 않거나 스텐실을 다시 제작해야 할 수 있습니다.
솔더 페이스트 레이어가 스텐실이 되는 과정
GTP 또는 GBP의 각 형상은 스텐실 제조업체가 얇은 스테인리스 포일에 레이저로 절단할 개구부 데이터입니다. 조립에서는 스퀴지가 스텐실 위에서 페이스트를 밀어 개구부를 통해 패드로 전달합니다. 따라서 페이스트 레이어의 오류는 물리적인 스텐실의 오류로 이어집니다.
스텐실 두께, 프레임 여부, 전해연마와 나노 코팅은 보드와 생산량에 맞춰 선택하지만, 최종 품질은 먼저 준비한 개구부 형상에 달려 있습니다. JLCPCB 스텐실은 프로토타입부터 양산까지 여러 옵션을 제공합니다.
KiCad·Eagle·Altium·EasyEDA에서 생성하기
KiCad
PCB Editor에서 File > Plot으로 이동하고 Gerber 형식을 선택한 뒤 F.Paste와 B.Paste를 활성화합니다. “Use Protel filename extensions”는 파일명만 .gtp와 .gbp로 바꾸며 레이어 자체는 변경하지 않습니다.
Eagle
CAM Processor에서 상단은 tCream(Layer 31), 하단은 bCream(Layer 32)을 선택하고 Gerber RS-274X로 내보냅니다.
Altium Designer
File > Fabrication Outputs > Gerber Files에서 Layers 탭의 Top Paste와 Bottom Paste를 선택합니다. 기본 확장자는 .GTP와 .GBP입니다.
EasyEDA
Fabrication > PCB Fabrication File(Gerber)에서 paste mask 레이어가 포함되었는지 확인합니다. 사용자 지정 내보내기에서 체크를 해제하면 zip에서 페이스트 레이어가 빠질 수 있습니다.
- 스텐실을 주문할 때 Gerber zip에 상·하단 페이스트 레이어를 모두 포함합니다.
- Gerber 뷰어에서 개구부가 올바른 패드 위에 있는지 확인합니다.
솔더 페이스트 레이어 최적화
미세 피치 개구부 축소
수동 부품과 미세 피치 IC는 패드보다 작은 개구부를 사용해 과도한 페이스트가 부품 아래로 밀려나 브리징을 만드는 것을 줄입니다. IPC-7525는 스텐실 두께 대비 개구부 폭의 종횡비와 개구부 면적 대비 벽면 면적의 면적비를 주요 기준으로 제시합니다. 실무에서는 10~20% 축소를 시작점으로 검토할 수 있으나 패키지, 피치, 두께와 제조업체 기준에 따라 달라집니다.
열 패드의 윈도 페인
QFN, DFN 또는 전력 MOSFET의 큰 노출 열 패드를 1:1의 단일 블록으로 인쇄하면 부품이 뜨고 보이드가 증가할 수 있습니다. 개구부를 여러 창으로 나누어 구리 면적의 약 50~70%를 덮으면 페이스트가 균일하게 분포하고 열 접촉을 유지하는 데 도움이 됩니다.
통공 패드와 Pin-in-Paste
통공 패드는 자동으로 페이스트 레이어에 포함되지 않습니다. PiP 조립을 하려면 전용 개구부를 명시적으로 추가해야 합니다. 통공 구리와 드릴 레이어만 있으면 JLCPCB의 기본 CAM 공정에서 해당 개구부를 만들지 않을 수 있습니다.
CAM 최적화를 활용하는 방법
숙련된 제조업체는 생산 전에 CAM 검토로 개구부 크기, 형상과 간격을 점검하고 표준에 따라 최적화합니다. JLCPCB는 스텐실 개방 공정 기준, 정밀 레이저 절단(±0.003 mm), 선택적 전해연마와 나노 코팅으로 페이스트 이형성을 개선합니다.
자주 발생하는 솔더 페이스트 레이어 실수
| 실수 | 결과 | 예방 |
|---|---|---|
| 페이스트 레이어를 내보내지 않음 | 스텐실 개구부가 없음 | Top/Bottom Paste를 포함하고 Gerber 뷰어에서 확인 |
| 미세 피치 패드를 1:1로 유지 | 페이스트 과다와 브리징 | 개구부 축소 또는 CAM 최적화 |
| 통공 패드가 페이스트 레이어에 없음 | PiP용 개구부가 절단되지 않음 | PiP 패드에 페이스트 형상 추가 |
| 오픈 비아 위에 페이스트 인쇄 | 솔더가 비아로 흘러 패드가 부족해짐 | 비아를 마스크로 막거나 페이스트를 제외 |
| 솔더 마스크와 혼동 | 완전히 잘못된 스텐실 개구부 | 레이어 이름과 Gerber 출력을 별도 확인 |
솔더 페이스트 레이어 FAQ
모든 PCB에 솔더 페이스트 레이어가 필요한가요?
아닙니다. SMT와 페이스트 스텐실을 사용할 때 필요합니다. 전부 통공 조립인 보드는 일반적으로 필요하지 않지만 PiP라면 필요합니다.
Gerber를 보낸 뒤 개구부를 바꿀 수 있나요?
스텐실이 생산에 들어가기 전이라면 CAM 검토에서 수정하거나 업데이트된 Gerber를 요청할 수 있습니다. 레이저 절단 후에는 새 스텐실이 필요합니다.
일반적인 스텐실 두께는 얼마인가요?
다목적 SMT 스텐실은 보통 0.10~0.15 mm(4~6 mil)입니다. 초미세 피치는 0.08 mm, 대형 전력 부품은 더 두꺼운 포일을 검토합니다.
프레임형과 무프레임 중 무엇을 선택하나요?
프로토타입·소량·수동 인쇄는 무프레임이 비용 효율적이고, 중·대량 자동 인쇄는 강성과 정렬성이 좋은 프레임형이 적합합니다.
제조업체가 페이스트 레이어를 수정할 수 있나요?
많은 제조업체가 CAM 검토에서 표준 최적화를 적용할 수 있지만, 제출 전 원본 레이어를 직접 검토하는 것이 좋습니다.
통공 패드는 페이스트 레이어에 넣어야 하나요?
PiP 리플로우일 때만 넣습니다. 일반 통공 조립에서는 제외해야 불필요한 페이스트와 잔사를 피할 수 있습니다.
결론
솔더 페이스트 레이어는 PCB 설계와 깨끗한 SMT 인쇄를 연결하는 제조 데이터입니다. 솔더 마스크와 구분하고, 개구부 크기와 형상을 검증하며, Gerber 뷰어에서 확인한 뒤 스텐실을 주문하십시오. 그러면 브리징과 보이드를 줄이고 더 안정적인 조립을 진행할 수 있습니다.