테플론 PCB

테프론 PCB란 무엇인가요?

"테프론(Teflon)"을 알고 계신가요? 이는 실제로 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)의 브랜드명입니다. 우리가 말하는 테프론 PCB는 바로 이 소재로 만들어진 회로 기판을 말합니다. 이러한 기판은 특히 레이더 및 무선 주파수 시스템과 같이 신호 전송에 대한 요구 조건이 높은 고주파 응용 분야에 특히 적합하게 사용됩니다. 이는 주로 PTFE 소재가 가지는 특성 때문입니다. 첫째, 가장 큰 특징은 표면의 "불활성"으로, 다른 물질과 달라붙지 않으며 화학적 성질이 매우 안정적이고 다른 물질과 반응하지 않기 때문에 내식성이 뛰어납니다. 둘째, 우수한 전기적 특성을 지녀 고주파 신호의 전송 과정에서 신호를 안정적으로 유지할 수 있는데, 바로 이러한 점이 신호 품질에 높은 수준을 요구하는 레이더 및 RF 장비와 같은 고급 전자기기에서 선호되는 핵심 이유입니다.

테프론 PCB의 핵심 성능 우위

1. 극한 환경에서 안정된 성능

• 탁월한 화학적 안정성: PTFE는 뛰어난 내화학부식성을 나타냅니다. 산, 알칼리, 산업용 용제, 오일 및 윤활제 등 다양한 부식성 물질에 노출되더라도 구조적 및 기능적 완전성을 유지할 수 있습니다. 화학 공장 또는 실험실과 같은 "고위험" 환경에서 작동하는 장비라면 이를 선택하는 것이 적절하며, 재료가 부식되는 것에 대한 걱정은 없습니다.
  
• 탁월한 내열성 및 저온 내성: PTFE 회로기판은 매우 넓은 온도 범위에서 우수한 성능을 발휘합니다. 일반적인 소재들이 극저온에서 취성화되고 균열이 생기는 반면, PTFE는 액체 질소 온도에 가까운 -196°C의 극저온 조건에서도 여전히 5%의 인성을 유지할 수 있습니다. 고온에서는 315°C까지 견딜 수 있어 산업용 오븐 및 고온 반응 장비에도 사용할 수 있습니다.
  
• 매우 강력한 내후성: 바람, 햇빛, 고습도, 고염분(예: 해변 지역의 장비) 환경을 두려워하지 않습니다. 8~10년 정도 사용하더라도 성능이 거의 저하되지 않습니다.
  

2. 고주파 신호 전송의 "수석 학생"

전자기기에서 신호 전송의 "품질"과 "속도"는 생명선이며, 테플론 PCB는 이 두 가지 측면에서 최상급 성능을 자랑합니다.

• 저유전율(약 2.0): 간단히 말해 유전율은 신호 전송의 "저항"과 같습니다. 이 수치가 낮을수록 신호 전송 속도가 빨라집니다. 일반적인 FR-4 소재의 유전율은 4.2 이상인 반면, 테플론의 유전율은 2.0으로 고주파 소재 중에서는 매우 낮아 고속 신호 전송이 필요한 환경에 특히 적합합니다.
  
• 초저지 연속 손실: 유전 손실은 "신호 전송 중 손실되는 에너지"로 이해할 수 있습니다. 이 값이 낮을수록 신호 감쇠가 적습니다. 테플론의 유전 손실은 거의 무시할 수 있을 정도로 작아서 레이더, 5G 기지국 등 장비에 사용되며, 신호를 강력하고 안정적으로 유지하여 "패킷 손실"이 발생하지 않습니다.
  
• 완전 절연: 높은 절연 파괴 전압과 큰 체적 저항을 가지고 있습니다. 고전압 환경에서도 누설이나 단락 현상이 발생하지 않아 매우 안전합니다.
  

3. 세부 사항에서의 장점

• 비점착 특성: 표면 장력이 매우 작아 먼지와 기름때가 달라붙기 어렵고, 청소가 매우 편리하며 유지보수 비용이 낮습니다.
  
• 습기 방지 능력: 흡수율이 극히 낮아 습한 환경(예: 남부 지역의 우기, 지하 장비)에서도 성능이 습기의 영향을 받지 않아 안정성이 보장됩니다.

왜 테플론 PCB 제조는 그렇게 '특수한'가요?

PTFE의 우수한 물성에도 불구하고, 이를 신뢰성 있는 회로 기판으로 제작하기 위해서는 표준 FR4 라미네이트 제작 공정과 상당히 다른 특수한 제조 공정이 필요합니다.

1. 표면 처리:

테플론 기판은 특히 부드럽고 표면이 매끄럽고 관성적이어서 구리층의 접착에 유리하지 않습니다. 일반 회로 기판처럼 표면을 브러시로 청소하면 쉽게 긁힐 수 있습니다. 대신 나트륨 나프탈렌 에칭 또는 플라즈마 표면 활성화와 같은 전용 표면 처리 공정이 필수적입니다. 이는 표면을 활성화하고 후속 금속화를 위한 강력한 화학 결합점을 생성하기 위함입니다.

2. 드릴링:

일반 드릴 비트는 테플론 가공 시 소재 인발 및 버가 발생하기 쉽습니다. 우리는 높은 절삭력을 가진 새 드릴 비트를 사용하여 천천히 가공해야 합니다. 또한 재료에는 드릴링 용이성과 라미네이트 치수 안정성을 향상시키기 위해 종종 세라믹 충전재를 첨가합니다.

3. 전기 도금 구리:

순수 테플론 소재는 두께 방향(Z축)으로 상대적으로 높은 열팽창 계수를 가지며, 온도 변화 시 쉽게 '늘어났다 줄어들었다' 합니다. 따라서 비아의 홀 벽에는 인장 강도가 높은 구리층으로 도금을 해야 하며, 마치 홀 벽에 '철근'을 덧대는 것과 같습니다. 그렇지 않으면 패드가 떨어져 나가거나 비아가 쉽게 균열될 수 있습니다.

4. 납땜 마스크 처리:

에칭 후에는 12시간 이내에 납땜 마스크 처리를 반드시 해야 합니다. 이는 테플론 표면이 장시간 노출될 경우 쉽게 산화되기 때문입니다. 처리 전 충분히 건조하여 습기를 제거해야 하며, 그렇지 않으면 납땜 마스크 층에 거품이 생기기 쉬워 후속 사용에 영향을 줄 수 있습니다.

5. 보관 및 적층:

• 보관 시 상온 환경에 두어야 하며 직사광선을 피해야 합니다. 그렇지 않으면 표면이 쉽게 산화되거나 오염될 수 있습니다.
  
• 라미네이팅 시 순수 테플론 기판은 사전 산화 처리가 필요하지 않으며, 고압 상태에서 바로 구리박과 압착할 수 있다. 그러나 테플론과 FR-4의 복합 소재일 경우 산화 처리를 먼저 해야 하며, 그렇지 않으면 층간 박리가 발생하기 쉽다.

테플론 PCB를 선택하면 다음과 같은 혜택을 얻을 수 있습니다:

1. '정밀 신호 간섭 제로(Zero Jamming)' 신호 전송: 낮은 유전율 및 낮은 손실 특성으로 고주파 신호가 빠르고 안정적으로 전송되며, 특히 레이더, RF 시스템 및 기타 신호 감도가 높은 장비에 적합함;

2. '단락 없는(No Short Board) 환경 적응성: 극저온에서 고온까지, 화학 부식에서 습도 환경까지 모든 극한 환경에 견딜 수 있어 빈번한 유지보수의 번거로움을 줄일 수 있음;

3. 일반 회로 기판보다 훨씬 긴 수명: 우수한 내후성으로 소재가 노화되기 어려워 단일 투자로 일반 회로 기판을 수년간 대체할 수 있어 장기적으로 더 경제적임.

테플론 PCB는 다음과 같은 단점도 있습니다:

1. 가공이 까다로워 특수 장비와 경험이 필요하므로 일반 FR-4 회로기판보다 비용이 더 많이 듭니다;

2. 설계 시 열팽창 계수를 고려해야 하며, 그렇지 않으면 비아 크랙(via cracking)과 같은 문제가 발생하기 쉽습니다;
제조사의 공정 요건이 높아 아무나 잘 할 수 있는 것이 아닙니다.

왜 테플론 PCB 제작에 LHD를 선택해야 하나요?

저희는 PCB 제작 경력이 20년 이상이며, 테플론 PCB 분야에서만 수백 개의 프로젝트 경험을 보유하고 있습니다. 샘플 제작이든 대량 생산이든 문제없이 처리할 수 있습니다:

1. 엄격한 품질 관리: 설계 단계의 DFM(Design for Manufacturability) 검토부터 전기 테스트(E-test), 자동 광학 검사(AOI), 생산 단계의 BGA X-ray 검사에 이르기까지 모든 단계를 빠짐없이 수행하여 공장에서 출하되는 기판의 결함 제로(Zero Defect)를 보장합니다;
2. 최소 주문 수량 없음: 테스트를 위해 견본이 몇 개만 필요하더라도 접수 가능하며 무료 견적을 제공해 드립니다.
3. 완비된 자격 인증: ISO9001 품질 관리 시스템 인증 및 UL 안전 인증을 통과하여 원자재부터 생산까지 전 과정이 보장됩니다.

귀하의 장치에 고주파 안정성과 극한 환경 저항성 회로 기판이 필요하다면, 저희에게 귀하의 요구사항을 문의해 보시기 바랍니다. 귀하의 특정 상황에 따라 가장 적합한 테플론 PCB 솔루션을 추천해 드릴 수 있으며, 장비의 성능을 극대화하는 데 도움을 드릴 수 있습니다.