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전자회로 실무 / PCB 제조·조립

마스크 개구(solder mask opening)를 넓힐 때는 패드(pad) 사이에 남는 웹(web) 폭을 다시 계산합니다

솔더마스크(solder mask)가 납땜할 패드(pad)를 가리지 않게 여유를 주면서도, 이웃 접합면 사이에는 필요한 마스크 띠를 남겨야 합니다. 한쪽 여유를 늘리면 다른 쪽 띠가 줄어들므로 두 치수를 따로 정해서는 안 됩니다. 패드 정의와 제조 위치 오차를 확인한 뒤 남는 띠 폭을 계산하는 방법을 설명합니다.

먼저 알아둘 용어

개구(opening) 확장·웹(web) — 개구 확장은 패드 주변 마스크(mask)를 더 비우는 여유입니다. 웹은 인접 개구 사이 남는 마스크 띠로, 패드 여유를 늘리면 그 폭은 줄어듭니다.

NSMD(Non-Solder-Mask-Defined)·SMD(Solder-Mask-Defined) 패드(pad) — NSMD는 구리 가장자리가 납땜 영역을 정하고 마스크에 여유가 있는 구조입니다. SMD는 마스크 개구(solder mask opening)가 영역을 정하는 구조입니다. 부품이 요구하는 정의를 먼저 확인합니다.

마스크 개구를 넓힐 때는 패드 사이에 남는 웹 폭을 다시 계산합니다 — 설명용 도해
마스크 개구를 넓힐 때는 패드 사이에 남는 웹 폭을 다시 계산합니다 — 설명용 도해 · 클릭하면 확대됩니다.

편측 확장량과 전체 개구 치수를 구분합니다

부품 권장 패드에서 어느 경계가 납땜 영역을 정하는지 확인합니다. 입력 개구가 패드와 1:1이라고 적혀 있어도 제조자가 공정에 맞게 조정하는 전달 방식일 수 있습니다. 이를 모든 풋프린트(footprint)의 마스크 확장을 0으로 두라는 뜻으로 해석하지 않습니다.

CAD(Computer-Aided Design)의 확장값이 한쪽 여유인지 전체 치수 증가인지 확인합니다. 마주 보는 패드 가장자리 간격을 g, 그 방향의 개구 확장량을 e1과 e2, 남는 웹을 w라고 하면 직선 경계의 도형 관계는 w = g − e1 − e2입니다. 모든 길이는 같은 단위로 계산합니다.

간단한 산술과 제조 합격 판정을 나눕니다

계산 예로 g=8 mil, e1=e2=1.5 mil이면 w=5 mil입니다. 확장량을 각각 2.5 mil로 늘리면 w=3 mil로 줄어듭니다. 1 mil은 0.0254 mm입니다. 이 식은 정렬 오차와 형상 공차를 포함하지 않으므로, 계산값만 보고 제작 가능하다고 판단하면 안 됩니다.

사용할 잉크와 색상, 노광·현상·정렬 공정에서 만들 수 있는 최소 마스크 띠 폭과 오차를 확인합니다. 색상이 같다고 한계값도 같다고 보거나, 서로 다른 공정의 숫자를 하나의 기준으로 합치지 않습니다.

제조 수정 뒤 같은 위치를 다시 검사합니다

가장 좁은 웹, 개구에 노출되는 인접 배선과 개구 위 실크(silkscreen)를 찾습니다. 실크 글자의 높이, 문자 전체의 폭, 선 하나의 두께를 구분해 측정합니다. 제조 보정이 있다면 수정 후 같은 위치를 다시 대조합니다.

웹을 없애야 하는 구조라면 조립에서 해당 납땜 영역을 관리할 수 있는지 함께 확인합니다. 완성 기판의 패드 침범·마스크 누락·실크 간섭과 조립품의 브리지(bridge)를 각각 검사하고 채택한 형상을 기록합니다.