컨포멀 코팅이란? 도포에 필요한 지식 해설!

2025/05/09

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컨포멀 코팅이란

컨포멀 코팅이란 폴리머 또는 실리콘계 코팅 재료를 전자 부품(주로 실장 기판) 표면에 균일하고 얇게 도포하는 것을 말합니다. 이 코팅제는 세부 부위나 요철에 대한 밀착성이 뛰어나 제품 불량의 원인이 되는 습기로부터 기판을 보호할 수 있습니다. 또한 내열성이나 내약품성을 갖춘 재료도 존재합니다.

컨포멀 코팅은 그 특성을 살려 차량용 기판이나 자동차 전자 제어 유닛 등 자동차 업계에서 널리 사용되고 있습니다. 특히 엔진룸이나 차체 외부 부품은 고온·고습·진동 등 가혹한 조건에 노출되기 때문에 부품의 신뢰성과 내구성을 향상시키고 고장 위험을 줄이기 위한 목적으로 컨포멀 코팅은 필수적인 공정이 되었습니다.

컨포멀 코팅의 도포 기술

저점도 코팅 재료 도포

스팟 코팅

많은 컨포멀 코팅 재료는 절연성이 있고 착색되어 있어 커넥터 소켓이나 광학계 등 실장 부품에 묻지 않게 해야 하는 경우가 있습니다. 그러한 부품을 피하면서 필요한 곳에 필요한 양의 코팅제를 도포하는 것을 당사에서는 '스폿 코팅'이라고 부릅니다. 스폿 코팅을 할 수 없는 경우에는 도포 금지 영역에 미리 마스킹을 한 후 전체 면에 도포하는 방법도 있습니다. 하지만 마스킹 제거는 수작업으로 이루어지기 때문에 양산성에 과제가 있습니다.

스폿 코팅에는 니들로 액체를 떨어뜨리는 도포 방법이나 붓칠도 있지만, 현재는 실장부의 미세한 요철이나 좁은 범위에 대한 도포를 위해 제트 방식의 디스펜서가 많이 사용되고 있습니다.

젯 방식 디스펜서 "AeroJet"

당사의 제트 방식 디스펜서 'AeroJet'은 액제를 강하게 토출하여 노즐 끝에서 비상시키는 것이 가능합니다. 또한 기판 코팅용으로 5mm에서 30mm 이상의 긴 노즐도 라인업하고 있어 디스펜서와 실장 부품이 간섭하기 쉬운 좁은 영역에서도 도포를 수행할 수 있습니다.

중·고점도 비접촉 제트 디스펜서 AeroJet

와이드 코팅

스팟 코팅과 대비하여 넓은 범위를 고속으로 도포하는 방법을 당사에서는 "와이드 코팅"이라고 부릅니다. 와이드 코팅에서는 코팅제가 비산되지 않도록 부채꼴 모양으로 펼쳐서 도포할 수 있는 커튼 코트(필름 코트라고도 함) 밸브를 사용하는 경우가 많습니다. 당사는 2023년 말에 최신형 커튼 코트 밸브 "CV-15"를 출시했습니다. 이 밸브는 개폐 응답성이 기존 기기보다 3배 향상되어 더욱 깔끔하고 안정적인 도포 형상을 실현합니다.

코팅 밸브 CV-15

컨포멀 코팅 이미지

코팅의 기포 대책

특히 저점도 용제형 컨포멀 코팅제에서는 기포 대책이 중요합니다. 도포 후의 코팅제에 기포가 포함되어 있으면 그곳에서 결로가 발생하여 기판 고장으로 이어질 가능성이 있습니다. 기포 혼입에 대해서는 주로 다음과 같은 3가지 요인을 들 수 있습니다.

디스펜서 끝부분에서 공기가 유입되는 경우
공급 용기에 담긴 코팅제 자체에 기포가 섞여 있는 경우
코팅제가 제대로 젖어 퍼지지 않은 경우

이러한 대책으로는 설비의 파라미터 관리나 용기 내부에 내뚜껑을 설치하는 방법, 플라즈마 처리를 수행하여 코팅 전에 기판이나 부품의 표면 개질을 하는 방법 등이 있습니다.

고점도 코팅 재료 도포

최근 특히 유럽을 중심으로 컨포멀 코팅의 VOC 저감 및 무용제화 노력이 가속화되고 있습니다. 그 결과, 용제를 포함하지 않는 고점도 코팅제가 선택지로 증가하고 있습니다. 고점도 재료를 사용함으로써 도포 후 액제의 흐름을 신경 쓰지 않고 다음 작업으로 넘어갈 수 있다는 점이나, 액제가 불필요한 범위로 흘러 들어가지 않는다는 장점이 있습니다.

스팟 코팅

저점도 재료 코팅에 사용되는 젯 방식 디스펜서는 그리스나 접착제의 자동 도포에도 사용되는 설비이며, 중~고점도 코팅제에서도 특별한 대응 없이 도포할 수 있는 경우가 많습니다.

와이드 코팅

광범위하게 코팅을 수행하려는 경우, 저점도 재료와 고점도 재료는 선택해야 할 도포 방법에 큰 차이가 있습니다.앞서 언급한 커튼 코트 밸브는 노즐의 형상과 일정 이상의 유속으로 액체를 펼쳐 도포하지만, 유속을 내기 어려운 고점도 재료에는 사용할 수 없습니다.

당사에서는 고점도 대응 스프레이 밸브 'SSV-1'을 출시했습니다. 이 제품은 액체와 기체를 혼합하여 무화하는 기술을 갖추고 있어, 기존 코팅 밸브로는 도포할 수 없었던 고점도 액제라도 얇고 넓게 도포하는 것이 가능합니다.

무용제 코팅제 대응 2유체 스프레이 밸브 SSV

컨포멀 코팅의 도포 장치

반자동형 코팅 장치

당사에서는 도포 동작은 자동화하면서도 일부 공정에 사람의 손길이 개입되는 설비를 '반자동형'으로 분류하고 있습니다. 당사의 대표적인 제품으로는 XYZ 3축 제어가 가능한 탁상형 로봇 'SHOTMASTER' 시리즈가 있습니다. 이 시리즈는 산업용 로봇에 해당하지 않으며, 책상 위에 설치하여 즉시 운전을 시작할 수 있는 간편함이 특징입니다. 특히 소량 다품종 생산에서 뛰어난 성능을 발휘합니다.

또한, 전용 프로그램 편집 소프트웨어 'MuCADⅤ'는 기판 사진이나 CAD 데이터를 프로그램 편집 화면의 배경으로 불러와 그 위에 겹쳐서 마우스 조작으로 도포 범위를 지정함으로써 쉽게 프로그램을 작성할 수 있습니다. 이 소프트웨어는 일련의 도포 동작 중 도포 금지 영역을 지정하여 도포하지 않을 범위를 간단히 설정할 수 있는 '중간 컷 기능'을 갖추고 있어 고객들로부터 높은 평가를 받고 있습니다.

고정밀 범용 탁상형 로봇 SHOTMASTER ΩX

도포 패턴 편집 소프트웨어 MuCADV

전자동형 코팅 장치

반자동형 장비가 저렴하고 자유도나 대응성이 뛰어난 반면, 전자동형은 생산 능력이나 품질 향상을 목적으로 반송 기구를 일체화한 도포 설비입니다. 당사의 전자동 코팅 장비 'FCD' 시리즈는 자동 도포를 통한 수율을 높이기 위해 다음과 같은 3가지 중요한 기능을 갖추고 있습니다.

액온 관리 시스템
고품질 코팅을 위해서는 액온 관리가 매우 중요합니다. 안정적인 액온은 도포량과 폭을 일정하게 유지하기 위한 중요한 파라미터이며, 도포 후 젖어 퍼지는 정도에도 영향을 미칩니다. FCD 시리즈는 액제를 순환시키는 시스템을 표준 탑재하고 있으며, 전용 온도 피드백 기구로 액온을 일정하게 유지하여 높은 도포 품질을 실현합니다.
커튼 폭 자동 보정
우수한 시스템으로 도포 조건을 일정하게 관리하더라도 항상 동일한 도포 품질을 유지하는 것은 쉽지 않습니다. 따라서 전자동 코팅 장비에는 균일한 도포가 지속적으로 이루어질 수 있도록 전용 모니터링 시스템을 통해 코팅 폭을 자동으로 보정하는 기능이 탑재되어 있습니다.
도포 위치 자동 보정
기판에 대해 정확한 위치로 로봇을 이동시켜 도포하는 것 또한 고품질 도포의 조건입니다. 피듀셜 마크를 카메라로 인식하여 기판의 위치 어긋남이나 기울기를 보정하는 것은 물론, 코팅 밸브에서 도포된 액제의 위치도 카메라로 자동 인식하여 프로그램을 보정함으로써 목표 지점에 확실하게 도포할 수 있도록 합니다.

대형 부품용 코팅 장치

최근 IoT와 AI의 발전으로 고속 정보 처리가 가능한 고성능 대형 실장 부품이 증가하고 있습니다. 이러한 부품의 대형화와 기판 1장에 요구되는 기능의 다양화로 인해 기판 자체도 대형화되는 추세입니다. 대형 부품에 대한 코팅 시, 특히 높이가 높은 부품의 뿌리 부분까지 코팅하기 어려운 경우가 있는데, 당사는 이러한 과제에 대응하는 제품과 옵션을 제공하고 있습니다.

전자동 코팅 장치 'FCD1200'은 기존 장비로는 이송할 수 없었던 L 사이즈 기판(최대 500mm×500mm)까지 대응 범위를 확대한 신제품입니다. 이송 가능한 기판 높이 또한 실장 부품을 포함하여 앞뒷면 모두 최대 90mm까지 대응 가능하며, 대형 부품 코팅을 상정한 설계로 제작되었습니다. 또한 전자동기 및 반자동기 모두에서 틸트 헤드(디스펜서 각도 전환) 기구를 옵션으로 선택할 수 있어, 바로 위에서 노즐을 접근시키면 디스펜서가 부품에 간섭하는 등 접근하기 어려운 도포 위치에도 대응합니다.