PCB 솔더 마스크 잉크의 색상은 단순한 외관 속성이 아닙니다. 잉크의 구성, 물리적 특성, 공정 적합성에 영향을 미쳐 방열, 내후성, 절연성, 생산 수율 등 PCB의 핵심 성능에 간접적으로 영향을 미칩니다. 특히 고급 고주파 및 고신뢰성 시나리오에서는 차이가 더욱 증폭됩니다.
방열 성능: 밝은 색상과 어두운 색상의 열 흡수/반사 차이
어두운 색상(검은색, 진한 녹색): 안료 입자는 가시광선과 적외선에 대한 흡수 능력이 강하며 동일한 조명 조건에서 열을 축적할 가능성이 더 높습니다. 실외의 강한 조명 환경에서 보드의 표면 온도는 흰색 잉크 보드보다 10-15도 더 높습니다. 그러나 검정색 잉크의 적외선 방사율은 0.85에 도달할 수 있으며, 이는 직사광선 없이 폐쇄된 고온 작업 조건에서 열복사를 통해 더 빨리 열을 방출할 수 있습니다.
밝은 색상의 시리즈(흰색, 밝은 회색): 높은 반사율로 대부분의 빛을 반사하여 열 흡수를 크게 줄일 수 있습니다. 광전지 인버터 및 실외 통신 기지국과 같이 햇빛에 노출되는 시나리오에서는 전해 커패시터의 수명을 30%까지 연장할 수 있습니다. 그러나 잉크 기판의 열전도율과 코팅 두께는 여전히 최종 방열 효과에 영향을 미칩니다.
내후성: 색소 안정성이 노화 방지 능력을 결정합니다.
난색 계열(빨간색, 노란색): 주로 유기 안료를 사용하며 분자 구조가 불안정하고 장기간 자외선 조사 시 분해, 퇴색, 표면 균열 및 절연 보호 손실이 발생하기 쉽습니다. 실내 단주기 테스트 보드에만 적합합니다.
한색 계열(녹색, 파란색): 주로 무기 안료로 구성되어 있으며 분자 구조가 안정적이고 UV 노화에 대한 저항성이 강합니다. 엔진 오일에 72시간 동안 담근 후 녹색 잉크의 절연 저항은 8%만 감소하며 최고의 종합 내화학성 성능을 발휘합니다.
검정색 잉크: 카본 블랙을 안료로 사용하여 매우 강한 UV 저항성을 갖습니다. 열대 다습한 환경에서 3년 동안 운행한 결과 곰팡이 발생률은 5% 미만입니다. 그러나 카본 블랙은 흡습성이 높습니다. 습도가 높은 환경에서 코팅에 틈이 있으면 수증기를 흡수하기 쉽고 단열 성능에 간접적으로 영향을 미칩니다.
절연 및 전기 성능: 공식과 프로세스 간의 암묵적인 상관 관계
밝은 색 잉크(흰색): 높은 커버력을 얻으려면 다량의 이산화티타늄을 첨가해야 합니다. 이산화티타늄이 고르지 않게 분산되면 코팅에 작은 틈이 생기기 쉽고, 이는 수분과 이온이 침투하는 통로가 되어 절연 성능을 저하시킵니다. 그러나 흰색 잉크의 체적 저항률 안정성은 탁월하며 1000V의 고전압에서 1000시간 동안 노화한 후에도 저항 유지율은 여전히 95%에 도달하므로 고전압 회로 시나리오에 더 적합합니다.
진한 잉크(검은색): 카본 블랙 자체는 전도성이 약합니다. 과도하게 첨가하거나 부적절하게 분산되면 잉크 코팅의 부피 저항력이 직접적으로 감소합니다. 고밀도 얇은 회로 기판은 이러한 위험을 제어하는 데 중점을 두어야 합니다. 그러나 10GHz 이상의 고주파 시나리오에서 파란색 솔더 마스크의 유전 손실(tan δ)은 0.0025에 불과합니다. 이는 갈색 솔더 마스크보다 30% 낮고 5G 기지국과 같은 고주파 애플리케이션에 더 적합합니다.
컬러 잉크(빨간색): 안료는 경화 온도에 더 민감하므로 더 낮은 경화 온도와 더 긴 경화 시간이 필요합니다. 경화가 충분하지 않으면 잉크 가교 밀도가 부족해 절연 성능이 크게 저하됩니다.
생산 및 테스트 성능: 양산 수율을 직접 결정
녹색 잉크: 이 공식과 프로세스는 넓은 노출 창과 AOI 광학 검사 중 솔더 조인트 및 결함에 대한 가장 높은 인식을 통해 수십 년 동안 광범위하게 검증되었습니다. 또한 장기간의 수작업 육안검사에도 쉽게 피로해지지 않으며, 양산 수율도 전 색상 중 최고 수준이다. 산업용 제어 보드 및 고급 다층 보드를 위한 보편적인 첫 번째 선택입니다.
검정색 잉크: 강한 빛 차단 특성을 가지며 다량의 노출된 자외선을 흡수할 수 있습니다. 바닥층의 완전한 경화를 보장하려면 노출 에너지의 상당한 증가가 필요합니다. 동시에 보드 표면의 반사는 매우 약하여 기존 AOI 장비에서는 솔더 조인트를 식별하기 어렵고 결함 누락이 발생하기 쉽습니다. 따라서 고정밀 BGA 보드의 용접 품질을 보장하려면 X-Ray 검사를 사용해야 합니다.
흰색 잉크: 반사율이 매우 높기 때문에 AOI 감지 중에 과다 노출이 발생하기 쉽고 잘못된 경보 비율이 급증합니다. 또한 잉크는 장기간 고온 환경에서 황변 및 노화되기 쉽기 때문에 빛 반사에 대한 명확한 요구 사항이 있는 LED 조명 보드와 같은 시나리오에만 적합합니다.