PCB 표면 처리 공정의 종류 - HASL, OSP, 금도금

PCB 표면 처리 공정의 종류 - HASL, OSP, 금도금

PCB(Printed Circuit Board) 제작 시 마지막 제조 공정이 표면처리 공정이에요. 표면처리 공정은 솔더링(Soldering) 공정이 진행되기 전까지 솔더 패드(Solder Pad)에 산화를 방지하기 위한 최후 공정이랍니다.
표면처리 기술의 종류로는 HASL, OSP, 금도금, 전해 소프트 골드도금, 전해 하드 골드도금, 무전해 주석도금, 무전해 은도금 등이 있어요. 대표적으로 사용하는 3가지 표면 처리 공정에 대해 알아볼게요.

 

HASL (Hot Air Solder Leveling)

PCB가 컨베이어벨트를 지나갈 때 Pb/Sn (납/주석) 합금을 녹여 묻힌 후 뜨거운 바람을 가해 솔더의 두께를 평탄화시키는 방식이에요. 생산성이 좋고 비용이 비교적 저렴하여 쉽고 가장 많이 알려진 방식으로 과거 많은 업체에서 사용하고 있는 방식 중 하나였으나 대부분 납을 함유한 솔더를 사용하여 환경문제로도 좋지 않아 사용 범위가 축소되고 있다고 해요.
PCB 패드에 부착되는 솔더의 양이 일정하지 않아서 SMT(Surface Mount Technology) 공정에서 불량이 날 확률이 높다는 단점이 있지만 작업자가 손으로 만지거나 진공 포장에서 꺼내어 상온에 방치하더라도 오랫동안 사용 가능하며 양면 PCB의 경우 Reflow Soldering을 2회하더라도 납땜성이 크게 떨어지지 않는다는 장점이 있어요.

 

 

OSP (Organic Solderability Preservative)

PCB 패드에 유기물을 도포하여 공기와 구리(Cu) 표면이 접촉하는 것을 차단하여 구리의 산화를 방지하는 방식으로 표면에 도포되는 유기물이 플럭스(Flux)와 비슷한 물질로 Pre-flux 처리법이라고 많이 알려져있어요. 선택적으로 동판위에 도포가 되기 때문에 미세 회로에 적합하며 폐수등의 걱정이 없어 환경 친화적으로 최근에 많은 업체들이 하고있는 방식이에요.
PCB 패드 표면에 골고루 도포되지 않을 경우 동박(Cu)이 산화되어 양면 Reflow Soldering시에 문제를 일으킬 수 있어 진공 포장을 개봉한 후에 바로 사용하는 것이 좋고 작업자의 손이 닿으면 손에 묻어있는 염분에 의하여 산화가 빠르게 진행되는 단점이 있어요.

 

 

무전해 금도금 (Electroless Gold Plating)

먼저 동판 위에 무전해 니켈을 도금 후 금을 무전해 방식으로 도금을 하는 방법이에요. HASL 방식과 OSP 방식의 단점들을 보완해줄 수 있으며 최종 소비자의 취급성과 납땜성이 좋아 시장 점유율이 올라가고 있다고 해요. 그러나 철저한 품질 관리가 되지 않으면 치명적인 불량을 유발할 수 있으며 HASL 공정에 비해 3~4배 가량 비싸다는 단점이 있답니다.

 

PCB 표면 처리 공정