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회로기판 - 인쇄 작업

영국 남부 Graphic Plc의 멀티레이어 PCB가 오늘 발전소를 제어하고 의료 장비에 생명을 구합니다. 이러한 미션 크리티컬 요소의 품질은 새로운 FISCHERSCOPE XDAL® 237 SDD를 통해 제어됩니다.

달에 대한 임무 수행에 사용된 것보다 처리 능력이 뛰어난 컴퓨터 - 그당시 여러 방을 채웠던 거대장치 - 이제 주머니 속에 깔끔하게 들어맞습니다. 오늘날의 스마트폰입니다. 하지만 소형화의 과학은 전자공학 그 자체만큼이나 오래되었습니다. 그리고 그 성공은 끊임없이 축소되는 회로 기판의 가용성 덕분입니다.

세계에서 가장 오래되고 여전히 활동적인 PCB 제조업체 중 하나가 Graphic Plc입니다. 이 회사는 회로판의 발명가 폴 아이슬러의 원생인 렉스 로자리오에 의해 설립되었습니다. 지난 50년 동안 Graphic Plc는 초기의 단면 PCB에서 오늘날의 고밀도 인터커넥트 기술인 초소형 PCB로 발전한 업계를 목격하고 구체화하는 데 도움을 주었습니다.

영국 남부의 데본에서 온 이 멀티레이어 PCB는 오늘날 발전소를 통제하고 의료 장비에 있는 생명을 구하고 위성을 통해 전 세계 수백만 명을 연결합니다. Graphic Plc는 이러한 미션 크리티컬 회로 기판을 제작한다는 명성을 얻었으며, 대부분의 고객은 고급 사용자입니다. 특히 신뢰성이 높은 전자제품에 의존하는 산업 중 하나는 항공산업인데, 이것이 Graphic Plc가 몇몇 주요 항공기 제조업체들을 공급하는 이유입니다.

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비행 중 이런 일이 발생하면 전자제품의 결함으로 인해 인명 피해가 발생할 수 있습니다. 이러한 이유로 하이엔드 PCB는 하이엔드 코팅이 필요합니다. 여기서, Graphic Plc는 ENIG 프로세스(Electroless Nickel Inclusion Gold)에 의존합니다. 이 프로세스에서는 구리 도체 경로가 3–6µm 두께의 니켈 층으로 화학적으로 도금됩니다. 그 위에 50–100nm의 금 코팅이 침전 과정을 통해 침전됩니다. 이러한 방식으로 코팅된 PCB는 우수한 전도성 특성과 긴 수명을 가지고 있습니다.

니켈과 금 사이의 중간 팔라듐 층을 통해 더욱 좋은 결과를 얻을 수 있습니다. ENEPIG(무전기 니켈 무전전기로 팔라듐 몰입 골드(Electroless Nickel Electroless Palladium Impression Gold) 이 고급 마감은 고신뢰성 골드 및 알루미늄 와이어 본드에 이상적인 접촉면을 만들어냅니다.

품질 보증의 변화

신뢰할 수 있는 솔더 조인트를 보장하고 좋은 저장 특성을 보장하려면 여러 재료 레이어의 두께를 완벽하게 조정해야 합니다. Graphic PLC는 미션 크리티컬 PCB의 유명한 제조업체입니다. 그만큼 품질 기대치가 높다는 의미입니다. 그래픽 PLC의 Paul Comer 기술 이사는 "Fischer는 당사의 제품이 최상의 품질을 유지하도록 보장하기 위해 필요한 정밀도로 측정 기술을 공급합니다"라고 말합니다.

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그래픽 PLC는 피셔 기구의 신뢰성도 중시합니다. 지난 20년 동안 Devon에 있는 회사 본사에서 XDL® 시스템이 사용되었습니다. 또한 유지관리가 잘 되었더라면 품질보증에 있어 우수한 서비스를 계속 제공할 수 있었을 것입니다. 하지만 이제는 규범이 바뀌었습니다.

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고급 사용자는 매우 안정적인 PCB뿐만 아니라 매우 동질적인 PCB도 필요합니다. 이후의 모든 단계가 최대한 원활하게 실행되려면 인쇄 회로 기판이 최대한 유사해야 합니다. 그렇기 때문에 2017년에 새로운 IPC 표준 4552가 ENIG 프로세스를 매우 엄격하게 규제했습니다. 금층의 두께는 40~100nm 사이일 수 있습니다.

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이렇게 엄격한 조건에서만 측정 기술이 얼마나 중요한지 분명해집니다.

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40nm와 100nm의 지정된 표준 한계치를 항상 충족하기 위해 코팅 프로세스는 55nm와 85nm 등 훨씬 더 좁은 한계를 목표로 합니다. 이 "안전 거리"의 폭은 코팅 프로세스의 일관성에 따라 달라집니다. 코팅 두께가 다양할수록 안전 거리가 커야 표준 규격을 준수할 수 있습니다. 일반적으로 3 표준 편차의 거리가 선택됩니다.

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하지만 측정된 표준 편차는 코팅 공정 자체에 따라 달라지는 것이 아니라 측정 기술도 중요한 역할을 합니다. 장치가 충분히 정밀하지 않으면 매우 일관된 코팅 프로세스에서도 표준 편차가 커집니다.

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이 때문에 새로운 규범에 따라 실리콘 드리프트 검출기(SDD)와 같은 반도체 검출기가 장착된 X선 형광 장치를 사용하여 인쇄 회로 기판의 품질을 모니터링해야 합니다. 이전에 사용되었던 비례 카운터 튜브는 더 이상 엄격하게 규제된 코팅 프로세스를 모니터링하기에 충분하지 않습니다.

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Fischer는 2016년 말에 최신 X선 형광 장치인  XDAL® 237 SDD를 개발했습니다. 이 SDD 버전의 시도 및 실제 기기를 통해 크고 유연한 회로 기판을 간편하고 쉽게 처리할 수 있으며 100nm 두께의 레이어를 분석할 수 있습니다.

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2016년 12월 Graphic Plc에 의해 새로운 시리즈의 첫 번째 장치 중 하나가 가동되었습니다. 배송 전에 시스템을 미리 설정하고 사용자 지정했습니다. 피셔가 Graphic Plc의 어플리케이션과 제품을 오랫동안 사용해 온 덕분에, 그것은 바로 일치했습니다. Paul Comer는 "이 맞춤형 계측기는 당사의 품질 보증 프로세스에 완벽하게 적합하며 생산 최적화에 도움이 됩니다."라고 설명합니다.

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구현이 완료되었지만 Graphic Plc와 피셔는 여전히 긴밀하게 협력하고 있습니다. Fischer의 선임 애플리케이션 매니저인 Paul Cavel은 계속해서 Graphic Plc의 측정 작업을 지원합니다. 공통적인 목표는 미래의 변화하는 요구사항에 보조를 맞추는 것입니다.

Paul Comer, Graphic Plc의 기술 책임자입니다.

다."Fischer에서 고객 관계는 계측기 판매로 끝나지 않습니다 - 시작입니다."

X선 장치 외에, 인쇄 회로 보드 산업을 위한 다른 특수 기구도 제공합니다. 여러 층의 다층 PCB는 스루홀을 통해 연결됩니다. 여기에서 Graphic PLC는

 를 사용합니다.코팅 테스트를 위해 Phascope("a href="https://www.helmut-fischer.de/en/germany/products/coating-thickness-measurement/portable-measurement-instruments/pmp10-pmp10-duplex/"®</a"&nbsp;를 누릅니다.</p>
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