먼저 알아둘 용어
Via-in-pad·솔더(solder) 흡입 — Via-in-pad는 부품의 납땜 패드 안에 비아를 두는 방식입니다. 열린 홀로 용융 솔더가 흘러가면 부품 접합에 남는 솔더량이 줄어들 수 있습니다.
도금·수지 충전·동 캡(copper cap) — 도금은 층간 구리 경로를 만들고 수지 충전은 내부 빈 공간을 메웁니다. 동 캡은 충전된 홀 위에 납땜 가능한 연속 구리 표면을 만드는 처리입니다.
텐팅(tenting)·평탄도 — 텐팅은 홀 입구를 솔더 마스크(solder mask)로 덮는 처리입니다. 평탄도는 표면의 높이 균일성입니다. 마스크(mask)로 구멍이 가려졌다는 사실이 평탄한 금속 패드를 뜻하지는 않습니다.
잉크 플러깅(ink plugging)·예비 건조·현상 — 잉크 플러깅은 지정 비아에 재료를 넣는 공정입니다. 예비 건조는 다음 취급·노광을 위한 준비, 현상은 필요한 마스크 형상을 남기는 과정으로 최종 경화와 구분합니다.
CTE(Coefficient of Thermal Expansion)·TMA(Thermomechanical Analysis) — CTE는 온도에 따른 치수 변화의 비율인 열팽창계수입니다. TMA는 열기계 분석입니다. 재료 등급·시험법과 온도 구간이 같아야 숫자를 적절히 비교할 수 있습니다.
배선 공간을 확보한 뒤 납땜 조건을 확인합니다
솔더가 녹을 때 열린 도금 홀로 내려가면 같은 양의 페이스트(paste)를 인쇄해도 BGA(Ball Grid Array) 볼과 패드 사이에 남는 양은 달라집니다. 홀을 메우고 평탄한 접합 면을 확보해야 하는지 실제 패키지(package)와 제조·조립 공정에 맞춰 판단합니다.
네 가지 제조 역할을 구분합니다
도금은 층간 전류 경로를 만들고 수지 충전은 빈 공간을 메웁니다. 경화·평탄화는 상부 캡을 지지할 면을 마련하며 동 캡은 연속적인 납땜 표면을 만듭니다. 세정·도금·충전의 세부 순서와 반복은 공정마다 달라질 수 있으므로 역할과 최종 요구를 구분해 전달합니다.
비전도성 수지를 채운 뒤 구리로 덮는 구조에서는 전류가 절연성 수지 중앙이 아니라 홀 벽과 캡의 구리로 흐릅니다. 충전재의 전도성만으로 적합성을 순위 매기지 않습니다. 패드 평탄도, 열전달 목적, 캡 필요 여부와 실제 완성 단면을 대조합니다.
| 처리 | 대상 | 확인할 결과 |
|---|---|---|
| 텐팅 | 홀 입구의 솔더 마스크 | 금속 납땜 면이 만들어진 것은 아닙니다. |
| 수지 충전 | 홀 내부 공간 | 표면 높이와 후속 캡 필요 여부를 봅니다. |
| 충전 후 동 캡 | 채워진 홀 위의 구리 | 연속된 접합 면과 평탄도를 확인합니다. |
BGA 패드 중앙을 마스크로 덮으면 구멍은 가려져도 그 부분은 납땜 가능한 금속이 아닙니다. 반대로 표면이 평평해 보이는 사진만으로 내부 충전 상태가 확인되는 것도 아닙니다. 외관·완성 단면·공정 요구를 구분합니다.
패드 내 비아를 확정하기 전에 남길 정보
- 대상 비아의 위치·넷(net)·시작층과 끝층을 도면에 명시합니다.
- 충전 재료와 동 캡 필요 여부를 별개 항목으로 적습니다.
- 완성 패드의 돌출·함몰 및 평탄도 요구를 제조·조립 측과 맞춥니다.
- 테스트 포인트나 부품 삽입 홀까지 실수로 막지 않도록 충전 대상을 구분합니다.
비아용 인쇄와 전면 마스크 도포의 공정 위치를 나눕니다
잉크 플러깅을 요구하는 비아에서는 깊이가 있는 구멍에 재료를 넣는 단계와 표면 전체를 덮는 단계를 따로 관리합니다. 지정 비아 패턴에 맞춘 개구(opening)판과 공정으로 구멍을 처리한 뒤 나머지 표면을 도포하는 흐름인지 확인합니다. 전면 피막이 균일하다는 외관만으로 내부가 채워졌다고 판단하지 않습니다.
도면의 대상 비아가 구멍용 패턴에 모두 포함되는지, 요구가 입구 덮기·내부 플러깅·별도 충전과 금속 캡 중 무엇인지 대조합니다. 잉크를 넣는 작업이 곧바로 평탄하고 납땜 가능한 금속 패드를 만드는 공정은 아닙니다.
후속 예비 건조·노광·현상·최종 경화를 서로 다른 단계로 기록합니다. 만져도 묻어나지 않는 예비 건조 상태를 최종 물성 확보로 보지 않습니다. 온도와 시간, 재료 점도, 압력과 개구 크기는 실제 재료에 검증된 공정 조건으로 정합니다.
검사에서는 내부 공극, 표면 함몰, 불완전 충전을 구분합니다. 특정 비아에만 문제가 있다면 전면 도포 조건을 바꾸기 전에 대상 포함 여부와 패턴 대응, 별도 처리 이력을 확인합니다. 표면 검사와 내부 확인 방법·표본 위치·수량을 따로 남기고 정의와 측정 근거가 없는 충전율 숫자를 합격 기준으로 쓰지 않습니다.
충전재 등급과 완성 표면·열 특성을 함께 지정합니다
대상 비아와 적용 면, 전도성·비전도성 충전재의 실제 등급, 위쪽 금속 도금과 완성 표면 요구를 나누어 적습니다. “캡”이라는 말만 사용하면 마스크로 덮는 작업과 충전 뒤 금속면을 형성하는 작업이 혼동될 수 있습니다. 제조자가 해석한 단면으로 같은 요구인지 대조합니다.
재료의 CTE는 넓은 재료 이름이나 한 숫자로 지정하지 않습니다. 등급·자료 개정·시험 방식·온도 구간을 확인하고 α1·α2처럼 나뉜 값이 각각 어느 온도 구간의 열팽창을 나타내는지 확인합니다. 대체재는 같은 시험법·구간으로 비교 가능한지 확인하고 실제 사용 조건에서도 요구 성능을 만족하는지 검증합니다.
얇은 플렉스는 평탄화 중 지지 상태도 확인합니다
비아가 최종 리지드 영역인지 노출 플렉스(flex) 영역인지 표시하고 충전·연마·평탄화가 이루어지는 중간 단계의 두께와 지지를 확인합니다. 완성면이 평평해야 한다는 요구와 얇은 기재가 그 공정을 견디는지는 별개입니다. 제조자가 해당 구조를 지원하지 못하면 위치·적층·공정을 조정합니다.
도금량을 늘리거나 “충전됨” 주석만 넣어 지지·변형 문제를 해결했다고 판단하지 않습니다. 완성 패드의 평탄도와 기재 손상을 해당 검사 기준으로 각각 확인합니다. 모든 리지드 플렉스의 패드 내 비아를 불가능하다고 일반화하지 않습니다.
작업 순서를 다시 확인합니다
