무전해 니켈 도금(ENIG)은 PCB 제조 에서 가장 널리 채택되는 표면 마감 공정 중 하나입니다 . 평평하고 내구성이 뛰어나며 납땜이 가능한 표면을 제공하는 것으로 평가되어 다층 PCB , 고주파 회로, 고신뢰성 전자 제품과 같은 첨단 응용 분야에 필수적입니다. 이 글에서는 ENIG 공정의 원리, 장점, 그리고 정밀한 마감을 달성하기 위한 단계를 포함하여 ENIG 공정을 자세히 살펴봅니다.
ENIG 프로세스란 무엇인가요?
ENIG는 PCB의 구리 트레이스 위에 니켈 배리어와 얇은 금층을 결합한 이중층 표면 처리입니다. 니켈은 구리 확산을 방지하는 배리어 역할을 하며 납땜을 위한 견고한 베이스 역할을 하고, 금은 니켈의 산화를 방지하여 오래 지속되는 납땜 가능한 표면을 보장합니다. 전기 도금과 달리 ENIG는 무전해 공정으로, 전류가 아닌 화학 반응을 통해 증착이 이루어집니다. 따라서 복잡한 PCB 설계에서도 균일한 피복이 보장됩니다.
ENIG 프로세스의 이점
평평하고 균일한 표면
ENIG는 표면실장기술(SMT) 및 고밀도 배선(HDI)에 필수적인 평평하고 매끄러운 표면을 제공합니다. 이러한 평탄도는 BGA(볼 그리드 어레이) 및 미세 피치 부품과 같은 첨단 패키징에 필수적입니다.
뛰어난 납땜성
금도금은 탁월한 솔더 접합 품질을 보장하여 취성 접합 위험을 줄여줍니다. 따라서 ENIG는 신뢰성이 매우 중요한 분야에 이상적입니다.
내식성
니켈 층은 습기와 산화와 같은 환경적 조건으로부터 강력한 보호 기능을 제공하여 PCB의 수명을 연장합니다.
무연 공정과의 호환성
ENIG는 RoHS 규정을 준수하고 환경 친화적이어서 현대 제조 관행에 적합합니다.
긴 유통기한
ENIG 코팅 PCB는 납땜성이 저하되지 않고 장기간 보관할 수 있으며, 이는 항공우주 및 의료 기기와 같이 생산 주기가 긴 산업에 중요한 장점입니다.
ENIG 프로세스의 세부 단계
ENIG 공정은 정밀하고 일관된 결과를 보장하기 위해 일련의 화학 처리를 포함합니다. 아래는 단계별 분석입니다.
표면 청소
구리 표면을 철저히 세척하여 오염 물질, 산화 물질, 잔류물을 제거합니다. 이 단계는 일반적으로 다음과 같습니다. 화학적 탈지: 오일과 유기 잔류물을 제거합니다. 미세 에칭: 최적의 접착력을 위해 깨끗하고 신선한 구리 표면을 만듭니다.
사전 활성화
세척된 구리는 증착 공정을 향상시키기 위해 예비활성화 용액으로 처리됩니다. 이 단계는 균일한 니켈 증착을 위한 표면을 준비합니다.
촉매 응용
팔라듐 기반 촉매를 구리 표면에 도포합니다. 팔라듐은 무전해 니켈 도금 공정을 시작하는 시드층 역할을 합니다.
무전해 니켈 도금
구리는 니켈염과 환원제(예: 차아인산나트륨)가 포함된 니켈 용액에 담가집니다. 화학 반응을 통해 일반적으로 3~6마이크론 두께의 균일한 니켈 층이 구리 위에 증착됩니다. 니켈 층은 구리 이동을 방지하는 장벽 역할을 하며, 강하고 납땜이 가능한 표면을 제공합니다.
침지 금도금
그런 다음 기판을 금도금 용액에 담급니다. 이 공정은 금 이온이 표면의 니켈 원자를 대체하는 치환 반응을 이용하여 약 0.05~0.1 미크론 두께의 얇은 금층을 형성합니다. 금은 니켈의 산화를 방지하고 우수한 접합 특성을 보장합니다.
헹굼 및 건조
도금 후, PCB는 잔류 화학 물질을 제거하기 위해 철저히 세척됩니다. 그런 다음 건조하여 다음 생산 또는 보관 단계를 준비합니다.
ENIG 공정 의 적용
다층 PCB
ENIG 마감은 정밀한 층 정렬과 평평한 표면이 중요한 다층 PCB에 특히 유용합니다. 균일한 표면 품질 덕분에 복잡한 HDI 설계에서도 오류 없는 조립이 가능합니다.
고주파 회로
ENIG의 매끄러운 표면은 신호 손실과 임피던스 변화를 최소화하므로 RF 및 마이크로파 애플리케이션에 이상적입니다.
미션 크리티컬 애플리케이션
항공우주, 자동차, 의료 전자 등의 산업에서는 극한 상황에서도 내구성과 신뢰성이 뛰어난 ENIG를 사용합니다.
한계 해결
ENIG는 수많은 장점을 제공하지만 잠재적인 단점도 있습니다. 블랙 패드 결함: 니켈 층의 인 함량이 높아 솔더 접합이 약해질 수 있습니다. 이 문제는 엄격한 공정 관리 및 모니터링을 통해 완화할 수 있습니다. 높은 비용: HASL(열풍 솔더 레벨링)과 같은 간단한 마감재에 비해 ENIG는 가격이 더 비쌉니다. 하지만 뛰어난 성능과 첨단 설계와의 호환성은 투자 가치를 충분히 보장합니다.
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