PCB 스텐실 사용 방법

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PCB 스텐실 사용 방법

스텐실링을 시작하기 전에 프로젝트에 적합한 PCB 스텐실을 선택해야 합니다. 스텐실의 두께가 일반적으로 1.64mm인 PCB와 동일한지 확인합니다. 또한 스텐실의 패드가 서로 정렬되어 있는지 확인해야 합니다.

솔더 페이스트 증착 도구

솔더 페이스트 증착 도구를 사용할 때는 납땜하려는 부품 유형에 맞게 설계된 스텐실을 사용하는 것이 중요합니다. 이러한 스텐실은 일반적으로 종이, 마일라 또는 폴리이미드로 만들어집니다. 스텐실의 두께에 따라 도포할 수 있는 솔더 페이스트의 양이 결정됩니다. 일반적으로 0603 커패시터나 저항기와 같은 작은 부품에는 더 얇은 스텐실을 사용하고, 1206 저항기나 0.05인치 저항기와 같은 큰 부품에는 더 두꺼운 스텐실을 사용합니다. 견고한 스텐실의 경우 스테인리스 스틸 또는 스테인리스 스틸로 만든 스텐실을 사용하는 것이 가장 좋습니다. 또한 PCB의 패드 크기보다 10% 이상 작은 구멍이 있는 스텐실을 사용하는 것이 가장 좋습니다.

솔더 페이스트 입자의 크기는 솔더 페이스트 인쇄의 품질에 중요한 역할을 합니다. 이상적인 솔더 페이스트는 표면 산화를 줄이고 우수한 조인트 형성을 보장하는 구형입니다. 그러나 입자의 모양이 불규칙하면 스텐실을 막고 인쇄 결함을 일으킬 수 있습니다. 솔더 페이스트는 가격이 비싸기 때문에 사용을 최소화해야 할 필요성을 과소평가해서는 안 됩니다.

스테인리스 스틸 대 니켈

PCB 스텐실을 사용할 때는 스텐실의 재질을 신중하게 선택해야 합니다. 스테인리스 스틸 또는 니켈은 PCB 스텐실에 가장 일반적으로 사용되는 소재입니다. 두 재료 모두 솔더 페이스트 인쇄에 적합하지만 각각의 장단점이 있습니다. 한 가지 중요한 고려 사항은 스텐실의 두께입니다. 작은 크기의 부품에 스텐실을 사용하는 경우 0.125mm의 두께면 충분합니다. 더 큰 부품의 경우 0.005인치 두께의 스텐실을 고려해야 합니다.

PCB 스텐실은 PCB를 만드는 과정에서 중요한 부분입니다. 다양한 유형의 PCB 스텐실을 사용할 수 있습니다. 그 중 일부는 전기 연마, 전기 성형, 니켈 도금 및 스텝 스텐실입니다. 에칭 스텐실과 SMT 스텐실도 있습니다.

스텝다운 스텐실과 스텝업 스텐실

스텝 스텐실은 PCB를 만드는 데 사용되는 솔더 페이스트의 양을 조절하는 금속 시트로 구성됩니다. 이러한 스텐실은 작은 부품이 많은 회로를 만드는 데 자주 사용됩니다. 이러한 유형의 스텐실을 사용하면 회로 설계자가 솔더 페이스트의 두께를 제어하면서 부품을 서로 가깝게 배치할 수 있습니다. 스텝 스텐실을 사용하면 처리 시간도 단축할 수 있습니다.

스텝 스텐실은 레이저 커팅된 구멍이 있는 스테인리스 스틸로 만들어집니다. 스텐실의 두께는 PCB에 증착되는 솔더 페이스트의 양에 직접적인 영향을 미칩니다. 두께는 PCB의 구성 요소 크기에 따라 달라집니다. 스텝 스텐실은 여러 두께의 PCB를 인쇄하는 데 이상적입니다. 기본 두께로 시작한 다음 특정 영역에서 단계적으로 두께를 높이거나 낮추어 솔더 페이스트의 양을 제어합니다.

스텐실에 대한 솔더 페이스트의 영향

PCB 스텐실에 대한 솔더 페이스트의 영향은 문제가 될 수 있습니다. 스텐실에 솔더 페이스트가 통과할 수 있을 만큼 충분히 큰 구멍이 없는 경우 문제가 발생할 수 있습니다. 이로 인해 PCB에 보이드와 콜드 솔더가 발생할 수 있습니다. 그러나 스텐실은 이러한 문제를 최소화하기 위해 큰 구멍으로 설계할 수 있습니다.

이 연구에서는 생산 환경과 매우 유사한 환경에서 솔더 페이스트 증착을 수행했습니다. 30분 동안 80번의 인쇄 사이클이 수행되었으며, 5개의 PCB마다 와이프 사이클이 수행되었습니다. 또한 버진 테스트 보드를 인쇄하고 SPI 높이와 부피를 측정했습니다. 테스트 기간은 8시간이었습니다. 스텐실 아래 솔벤트의 영향을 최소화하기 위해 연구 중에 솔더 페이스트를 보충하지 않았습니다.

스텐실 제거에 적합한 접착제

납땜 후 PCB 스텐실을 제거해야 합니다. 이 작업에는 올바른 솔더 페이스트를 사용하는 것이 필수적입니다. 선택한 페이스트는 녹는점이 높아야 하며 PCB에 남겨도 안전해야 합니다. 무연 페이스트를 사용하는 경우 RoHS 및 REACH 규정을 충족해야 합니다. Kester는 스텐실에 쉽게 도포할 수 있는 병에 담긴 솔더 페이스트를 판매합니다. 납이 없는 두 가지 유형으로 제공됩니다.

솔더 페이스트는 요변성 재료이므로 제대로 흐르기 위해서는 에너지가 필요합니다. 이 에너지는 일반적으로 프린트 헤드의 움직임에 의해 제공되며, 이로 인해 페이스트가 고체 블록에서 액체로 변합니다. 솔더 페이스트를 도포할 때는 최소 5개의 솔더 입자가 가장 작은 구멍에 걸쳐 있어야 한다는 "5볼 규칙"을 기억하세요.

플렉스 PCB의 제조 공정에 대한 고려 사항

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플렉스 PCB의 제조 공정에 대한 고려 사항

플렉스 PCB를 설계할 때는 여러 가지 요소를 고려해야 합니다. 각 레이어의 유연성뿐만 아니라 PCB에 사용되는 솔더 페이스트도 고려해야 합니다. 이는 박리를 방지하는 데 중요합니다. 레이어가 분리되면 회로가 손상되고 PCB가 고장날 수 있습니다. 원하는 유연성에 적합한 솔더 페이스트 재료를 선택하면 박리를 방지할 수 있습니다. 또한 박리를 줄이는 데 도움이 되는 기능을 설계에 도입할 수도 있습니다.

플렉스 PCB 설계

플렉스 PCB를 설계할 때는 특정 지침을 따르는 것이 중요합니다. 특히 플렉스 PCB 설계는 전기 부품과 기계 부품 간에 일관성이 있어야 합니다. 이 두 가지 요소는 회로의 사용성과 내구성에 큰 영향을 미칩니다. 또한 플렉스 PCB는 IPC 6013-C의 굽힘 테스트 요건을 충족해야 합니다. 따라서 회로 레이아웃을 구부릴 수 있도록 설계해야 합니다.

또한 플렉스 PCB는 인클로저 내부에 장착할 수 있어야 합니다. 이를 위해서는 연속적으로 구부러지거나 고정된 구부러진 모양이 필요할 수 있습니다. 또한 플렉스 PCB는 리지드 PCB보다 더 큰 환형 링이 필요합니다. 이는 PCB의 설계가 트랙의 더 넓은 폭을 고려해야 한다는 것을 의미합니다. 이러한 설계 제약은 PCB의 비용과 제작 시간에 영향을 미칩니다. 다행히도 신중한 플렉스 PCB 설계를 통해 이러한 추가 비용을 피할 수 있습니다.

플렉스 PCB는 다양한 제조 공정을 수용하도록 설계할 수 있습니다. 이러한 프로세스를 통해 설계자는 제품에 가장 적합한 레이아웃을 쉽게 결정할 수 있습니다. 이 유형의 PCB는 일반적으로 움직이는 부품이 있는 제품에 사용됩니다. 따라서 어떻게 사용할 것인지 결정하는 것이 중요합니다.

플렉스 PCB 제조업체 선택

플렉스 PCB 제조업체를 선택할 때는 ISO, UL, IPC와 같은 표준 및 인증을 준수하는 업체를 선택해야 합니다. 사전 승인된 플렉스 PCB는 원활한 공정과 작업 품질을 보장합니다. 또한 PCM(인쇄 회로 기판 제조업체) 얼라이언스의 회원사인 업체를 찾아 고품질의 플렉스 PCB를 공급받을 수도 있습니다. 또한 맞춤형 모양과 크기를 제공하는 제조업체를 선택할 수도 있습니다.

연성 인쇄 회로 기판은 폴리이미드 필름, 플루오로카본 필름, 아라미드 필름 등 다양한 플라스틱 층으로 만들어집니다. 각 층에는 유전체와 전도성 호일이 포함되어 있습니다. 연성 PCB의 레이어 수와 기타 사양은 비용에 직접적인 영향을 미칩니다. 따라서 합리적인 가격으로 고품질의 플렉스 PCB를 제공하는 제조업체를 선택하는 것이 중요합니다.

플렉스 PCB 제조업체를 선택할 때 고려해야 할 또 다른 사항은 동박의 두께와 유형입니다. 동박의 두께는 보드의 전체 비용에 가장 큰 영향을 미칩니다. 동박이 두꺼울수록 내구성이 높고 보기 좋은 보드를 만들 수 있지만 비용도 더 많이 듭니다. 인쇄 회로 기판의 표준 두께는 0.05mm ~ 0.10mm입니다. 기판이 얇을수록 비용은 저렴하지만 깨지기 쉽고 수명이 짧습니다.

회로 내 분석 받기

플렉스 PCB를 제조할 때 사용되는 재료는 일반적으로 FR4 또는 Rogers 4003 재료입니다. 이 소재의 선택은 부품 배치, 제조 속도 및 솔더 마스킹 요구 사항에 따라 결정됩니다. 일반적으로 PCB의 빌드업 공정에는 기본 재료 위에 여러 층의 구리 층을 형성하는 과정이 포함됩니다. 이러한 레이어는 스텐실로 패턴화되거나 에칭되어 트레이스와 솔더 패드를 생성합니다. 그 후 포토레지스트가 코팅된 패널에 회로 아트워크 패턴을 오버레이합니다. 그런 다음 이 이미지는 시준된 자외선을 통해 생산 패널로 전송됩니다.

플렉스 PCB 제조 공정에는 리지드 PCB와는 다른 취급 기술이 필요합니다. 리지드 PCB는 더 단단하지만 플렉시블 PCB는 훨씬 더 얇기 때문에 특별한 취급 장비가 필요합니다. 이러한 얇은 소재를 올바르게 취급하는 것은 높은 부품 수율을 달성하는 데 필수적입니다. 또한 부적절한 취급은 주름과 꼬임을 유발하여 완성된 회로에 신뢰성 문제를 일으킬 수 있습니다.

스티프너를 포함하면 플렉스 PCB의 유연성을 향상시킬 수 있습니다. 일반적으로 얇은 구리 층인 이 소재는 커버레이가 경화된 후 플렉스 PCB를 안정화시킵니다. 또한 자외선 및 노화에 대한 추가적인 보호 기능을 제공합니다.

커버레이 얻기

다음 프로젝트에 플렉스 PCB를 사용할 계획이라면 다양한 유형의 커버레이 소재를 이해하는 것이 중요합니다. 한 가지 유형은 커버필름이라고 하며 외부 회로를 캡슐화하도록 설계되었습니다. 이는 기존 PCB의 솔더마스크와 동일한 기능을 수행합니다. 커버필름은 일반적으로 접착제로 적층된 얇은 폴리이미드 층으로 구성됩니다. 특정 설계 요구 사항을 충족하기 위해 다양한 두께로 제공됩니다. 그런 다음 커버레이 재료는 압력과 열을 가해 플렉스 PCB에 라미네이트됩니다.

커버레이 소재는 폴리이미드로 만들어져 마모와 들뜸으로부터 흔적을 보호합니다. 색상은 일반적으로 검은색입니다. 두께는 제조업체에 따라 다릅니다. 커버레이는 1밀리미터만큼 얇거나 3밀리미터만큼 두꺼울 수 있습니다. 플렉스 PCB 애플리케이션에 사용되는 커버레이의 가장 일반적인 두께는 1밀입니다.

커버레이 재료를 선택할 때는 플렉스 PCB의 설계 요구 사항을 수용할 수 있는 재료를 선택해야 합니다. 커버레이를 적용하는 기본 절차는 다음과 같습니다. 플렉스 PCB를 보호하는 데 사용되는 이형 필름이 플렉스 회로를 덮을 수 있을 만큼 충분히 두꺼운지 확인합니다. 또한 적절한 커버레이 재료를 선택할 때 "C" 마킹 라인과 패드도 고려해야 합니다.

좋은 PCB 제조 제조업체를 식별하는 16가지 포인트

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좋은 PCB 제조 제조업체를 식별하는 16가지 포인트

PCB 제조 제조업체를 선택할 때는 몇 가지 주요 특징을 살펴보는 것이 중요합니다. 이러한 특징에는 경험, 품질 파트너와의 원활한 커뮤니케이션, 낮은 오정렬 등이 포함됩니다. 또한 제조업체는 첨단 기술 설계를 제조할 수 있는 적절한 장비와 PCB 역량을 갖추고 있어야 합니다.

경험

PCB 제조 제조업체는 다양한 애플리케이션을 위한 회로 기판을 제작한 경험이 있습니다. 이들은 복잡한 회로 기판을 설계하고 조립 및 테스트할 수 있는 능력을 갖추고 있습니다. 이 프로세스는 일반적으로 반복적이며 개발 시간 내에 가능한 최상의 디자인을 만드는 것을 목표로 합니다. PCB 제조 제조업체를 고용할 때 고려해야 할 몇 가지 중요한 사항이 있습니다.

PCB 제조 제조업체를 선택할 때 고려해야 할 가장 중요한 요소는 경험입니다. 오랜 역사를 가진 ECM은 최고 품질의 회로 기판을 제공할 수 있는 자원과 경험을 보유하고 있습니다. 우수한 PCB 제조 제조업체는 다양한 산업의 전자 요구 사항을 충족하기 위해 공급망 물류를 포함한 포괄적인 솔루션을 제공합니다. 이는 대규모 자본 투자를 감당하기 어려운 중소 전자 기업에게 특히 중요합니다.

우수한 파트너와의 커뮤니케이션

PCB 제작 제조업체를 선택할 때는 프로젝트 전반에 걸쳐 제조업체와 소통하는 것이 중요합니다. 기대하는 수준의 품질을 제공할 수 있는지 알아야 합니다. 또한 사양을 충족하는 데 필요한 장비와 재료를 보유하고 있는지 알아야 합니다. 또한 PCB 제작에 대한 실적도 고려해야 합니다.

PCB 제조는 제품의 필수적인 부분이며, 모든 제조업체가 귀사의 요구 사항을 충족할 수 있는 것은 아닙니다. 적합한 파트너를 찾으려면 제조 시설, 전문 지식, 장비, 테스트 및 인증 표준을 고려해야 합니다. PCB 제작 업체는 특정 요구 사항을 충족하고 적시에 납품할 수 있어야 합니다.

낮은 오정렬

PCB 제작 제조업체를 선택할 때는 오정렬을 최소화할 수 있는 업체를 선택하는 것이 중요합니다. 정렬이 잘못되면 단락 및 개방을 비롯한 여러 가지 문제가 발생할 수 있습니다. 또한 신호 라인이 교차될 수도 있습니다. PCB가 잘못 정렬되면 구성 요소와 보드가 손상될 수 있습니다.

제조를 위한 디자인

PCB를 설계할 때는 몇 가지 요소를 고려하는 것이 중요합니다. 예를 들어 회로 기판이 올바르게 작동하려면 적절한 열 방출이 중요합니다. 많은 구성 요소에서 열이 발생하므로 과열을 방지하기 위해 열을 방출해야 합니다. 또한 일정량의 열을 견딜 수 있는 부품을 선택하는 것도 중요합니다. 또한 쉽게 구할 수 있는 부품을 사용하는 것이 중요합니다. 희귀하거나 구하기 어려운 부품을 사용하면 비용과 리드 타임이 늘어날 수 있습니다. 부품의 배치는 PCB 설계 프로세스에서 또 다른 중요한 요소입니다.

PCB 제조를 위한 설계를 할 때는 제조 공정이 어떻게 진행되는지 이해하는 것이 중요합니다. 일부 PCB 제조 공정에는 동박 인쇄가 포함됩니다. 먼저 구리를 유리 섬유 또는 에폭시 수지 기판에 미리 접착합니다. 그 후, 디자인을 드러내기 위해 휘틀링됩니다.

도식 오류

PCB를 설계하는 과정은 복잡합니다. PCB 설계에는 많은 미세 조정과 오류 확인이 필요합니다. PCB 설계 과정에서 설계자는 설계 기준을 검토하여 설계가 최종 설계와 일치하는지 확인해야 합니다. 10년 전에는 이 과정이 더 쉬웠지만 오늘날의 PCB 설계는 훨씬 더 복잡해졌습니다. 핀 수가 많고 회로가 복잡하며 온보드 및 오프보드 커넥터가 큰 경우가 많습니다.

회로도 오류를 방지하는 첫 번째 단계는 회로도에 의미 있는 네트 이름이 포함되어 있는지 확인하는 것입니다. 이렇게 하면 PCB 설계자가 오류 보고서를 검토할 때 특정 네트를 더 쉽게 찾을 수 있습니다. 또 다른 중요한 단계는 회로도에 데칼과 동일한 핀 명칭이 있는지 확인하는 것입니다. 디바이스의 핀 지정이 잘못되면 PCB에 결함이 발생할 수 있습니다.

비용

PCB 제작 비용은 여러 요인에 따라 달라집니다. 여기에는 보드 수량, 툴링 비용, 스텐실 제작 등이 포함됩니다. 다른 비용은 가변적이며 보드당 기준으로 계산됩니다. 보드의 수량을 늘리면 제작 과정에서 보드당 비용이 감소합니다.

회로 기판의 레이어 수 또한 비용에 영향을 미칩니다. 소규모 생산의 경우 이 비용은 대규모 생산의 비용보다 적습니다. 마찬가지로 대량 생산의 경우 생산량이 많을수록 전체 PCB 제조 비용이 감소합니다.

RF 및 마이크로파 PCB 설계가 왜 그렇게 어려운가요?

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RF 및 마이크로파 PCB 설계가 왜 그렇게 어려운가요?

간단히 설명하자면, RF 및 마이크로파 PCB는 고주파에서 작동하도록 설계되었기 때문에 설계 프로세스가 조금 더 복잡합니다. 신호 잡음에 더 민감할 뿐만 아니라 전도성 소재가 필요하고 모서리가 날카롭습니다.

RF 및 마이크로파 PCB는 고주파 신호를 작동하도록 설계되었습니다.

RF 및 마이크로파 회로 기판은 고주파 신호를 작동하도록 설계된 특수 기판입니다. 이러한 기판은 종종 낮은 CTE 재료로 만들어져 고온 조건에서 더 안정적입니다. 또한 여러 레이어를 쉽게 정렬할 수 있습니다. 또한 다층 보드 스택업 구조로 조립 비용을 낮추고 성능을 극대화하는 데 도움이 됩니다. 고주파 신호는 잡음에 매우 민감하므로 설계자는 회로 기판이 이러한 잡음에 대한 내성을 갖출 수 있도록 해야 합니다.

RF PCB에는 고투과성 기판이 필수적입니다. 상대 유전율은 유전 상수와 진공 유전율 사이의 비율입니다. 이 기능은 회로 기판에 필요한 공간을 최소화하기 때문에 중요합니다. 또한 기판 재료는 고온과 저온 모두에서 안정적이어야 하며 습기에 강해야 합니다.

신호 잡음에 더 민감합니다.

고주파 신호 잡음은 RF 및 마이크로파 PCB에서 흔히 발생하는 문제이므로 설계자는 그 영향을 줄이기 위해 특히 주의를 기울여야 합니다. RF 및 마이크로파 신호는 고속 디지털 신호보다 신호 잡음에 대한 허용 오차가 훨씬 낮기 때문에 그 영향을 최소화할 수 있는 방식으로 설계해야 합니다. 신호 노이즈 경로가 중단되지 않도록 하려면 회로 기판에 접지면을 사용해야 합니다.

신호 잡음은 무선 및 마이크로파 PCB에 여러 가지 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 첫째, RF 및 마이크로파 신호는 저항이 가장 적은 경로를 따라 이동하기 때문에 신호 잡음에 더 민감합니다. 주파수가 높은 신호는 인덕턴스가 낮은 경로를 따라 이동하는 경향이 있어 신호 잡음과 울림이 발생할 수 있습니다. 따라서 드라이버에서 수신기까지 연속적인 접지면을 확보하는 것이 중요합니다.

열을 방출하기 위해 전도성 소재가 필요합니다.

RF 또는 마이크로파 인쇄 회로 기판에 전원이 공급되면 전도성 재료가 발생된 열을 방출해야 합니다. 이는 열이 소스에서 더 낮은 온도의 영역으로 흐르는 일반적인 열 흐름 모델을 따라 이루어집니다. 일반적으로 구리와 같은 전도성 소재는 손실 없이 열을 방출할 수 있는 능력이 있기 때문에 RF 애플리케이션에 사용됩니다.

PCB 기판의 유전 상수(Dk)는 열을 얼마나 잘 방출하는지를 결정합니다. 전도성 재료로 만들어진 PCB는 불활성 재료로 만들어진 PCB보다 Dk 값이 낮습니다. Dk 값이 높을수록 PCB의 크기가 작아집니다.

여러 디자인 규칙이 필요합니다.

RF 및 마이크로웨이브 PCB에는 최적의 성능을 위해 따라야 하는 여러 설계 규칙이 있습니다. 예를 들어, RF/마이크로파 PCB의 레이아웃은 RF를 다룰 때 매우 중요한 도체 간 임피던스 정합의 필요성을 고려해야 합니다. 또한 회로 레이아웃은 도체 간의 에너지 교환인 누화 위험을 최소화해야 합니다.

RF/마이크로파 PCB를 설계할 때 또 다른 중요한 규칙은 기판 재료가 낮은 습도를 흡수할 수 있어야 한다는 것입니다. 이렇게 하면 회로 기판에 필요한 공간을 줄이는 데 도움이 됩니다. 기판 재료에 대한 또 다른 고려 사항은 유전율과 진공 유전율의 비율인 상대 유전율입니다. 이상적으로 RF/극초단파 PCB 재료의 상대적 유전율은 라인 폭과 임피던스 허용 오차를 손상시키지 않으면서 고속 상호 연결을 허용할 수 있을 만큼 충분히 높아야 합니다. 이를 위해서는 예비 파라미터와 재료에 대한 신중한 분석이 필요하며, 이는 회로 기판 다이어그램을 사용하여 결정해야 합니다.

PCB 설계로 열 방출을 개선하는 방법

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PCB 설계로 열 방출을 개선하는 방법

PCB가 효과적이고 효율적으로 작동하기를 원한다면 몇 가지 설계 변경을 고려해야 합니다. 열 방출을 개선하려면 부품 레이아웃을 최적화해야 합니다. 이렇게 하면 PCB가 구리 평면, 방열 구멍 및 솔더 마스크 개구부를 최대한 활용할 수 있습니다. 또한 사용하는 열 저항 채널이 합리적인지 확인하여 PCB에서 열을 원활하게 배출할 수 있도록 해야 합니다.

열 비아

PCB 설계에서 열 방출을 개선하는 방법 중 하나는 열 비아를 포함하는 것입니다. 써멀 비아는 서로 다른 두 레이어 간에 열을 전달할 수 있다는 장점이 있습니다. 써멀 비아가 클수록 열이 이동할 수 있는 공간이 더 넓어집니다. 과거에는 전도성 에폭시로 채워진 비아가 널리 사용되었습니다. 하지만 이러한 비아는 비경제적일 뿐만 아니라 가격도 비쌀 수 있습니다. 대신 무료이며 거의 동일한 효과를 내는 일반 써멀 비아를 사용하는 것이 좋습니다.

써멀 비아는 장치에 유익할 뿐만 아니라 접합부 온도를 낮추는 데도 도움이 됩니다. 또한 PCB 뒷면에 다른 방법으로 열을 방출할 수 있습니다.

구리 무게

구리 무게는 PCB 설계를 계획할 때 중요한 고려 사항입니다. 구리는 회로 기판의 전체 두께를 증가시키며 일반적으로 평방 피트당 온스 단위로 측정됩니다. 무거운 구리를 사용하는 PCB의 무게는 평방 피트당 20온스까지 올라갈 수 있습니다. 두께 외에도 구리 무게는 PCB의 전류 전달 용량에 영향을 미치는 주요 요소입니다.

헤비 구리 PCB는 가혹한 환경을 견뎌야 하는 전력 전자 기기 및 기타 장치에 자주 사용됩니다. 이러한 설계는 더 높은 전류를 전달할 수 있는 더 두꺼운 트레이스가 특징입니다. 또한 홀수 길이의 트레이스가 필요하지 않습니다. 또한 저구리 PCB는 낮은 트레이스 임피던스를 허용하지만 트레이스 폭이 매우 작을 가능성이 높습니다.

노출된 패드

열 비아가 있으면 패드와 주변 면의 온도 차이를 줄일 수 있습니다. 표면에 밑면이 있는 경우 열 비아의 열전도율도 감소합니다. 두 패드 사이에 배치된 열 비아는 표면 면적의 작은 비율을 차지합니다.

PCB의 전력 부품에서 발생하는 열을 최소화하는 것이 중요합니다. 따라서 설계자는 모서리와 인접한 흔적에서 멀리 떨어져 있어야 합니다. 또한 이러한 전원 부품 주변 영역을 최적화해야 하는데, 이는 종종 전원 패드를 노출하여 수행됩니다. 이러한 유형의 패드는 IC 패키지에서 발생하는 열의 80%를 패키지 바닥을 통해 전도하고 나머지는 측면을 통해 발산합니다.

PCB의 열을 줄이기 위해 설계자는 향상된 열 관리 제품을 사용할 수 있습니다. 이러한 제품에는 히트 파이프, 히트싱크, 팬 등이 포함됩니다. 이러한 제품은 전도, 수동 대류 및 복사를 통해 PCB의 온도를 낮추는 데 도움이 될 수 있습니다. 또한 설계자는 보드에서 발생하는 열을 줄일 수 있는 상호 연결 방법을 선택할 수 있습니다. 일반적인 노출형 패드 접근 방식은 해결하는 것보다 더 많은 열 문제를 야기할 수 있습니다.

냉각 팬

PCB는 보드에서 열을 제거하기 위해 냉각 팬을 추가하면 이점을 얻을 수 있습니다. 일반적으로 구리 또는 폴리이미드 기본 재료로 만든 PCB는 비전도성 기본 재료로 만든 PCB보다 열을 더 빨리 방출합니다. 또한 이러한 PCB는 더 유연하고 열 전도를 위한 표면적이 더 넓은 경우가 많습니다. 또한 고전력 부품 사이에 더 많은 공간을 확보할 수 있습니다.

냉각 팬을 적절히 배치하면 열 방출을 개선하는 데 도움이 됩니다. 좋은 PCB 레이아웃은 가장 높은 전력을 생성하는 부품을 냉각 팬의 하류에 배치합니다. 설계자는 IPC-2221 PCB 설계 가이드를 사용하여 각 구성 요소 간의 권장 거리를 확인할 수 있습니다.

열 전도성 기판

PCB 설계에 열 전도성 기판을 선택하는 것은 설계에서 중요한 고려 사항입니다. 열 전도성 기판은 능동 부품의 열 스트레스를 줄여 열 방출을 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다. 열전도율이 높으면 부피가 큰 방열판이나 팬이 필요하지 않을 수도 있습니다.

열 전도성 기판은 PCB의 필수 구성 요소이므로 올바른 기판을 선택하는 것이 중요합니다. 열 전도성 기판을 사용하는 것 외에도 부품의 올바른 기하학적 배열을 통해 열 전달을 줄일 수 있습니다. 예를 들어 트레이스 사이의 간격이 중요합니다. 트레이스가 너무 짧으면 핫스팟이 발생하거나 민감한 부품의 성능이 저하될 수 있습니다. 또 다른 중요한 고려 사항은 구리 트레이스 두께입니다. 임피던스가 낮은 구리 트레이스를 선택해야 전력 손실과 열 발생량을 줄일 수 있습니다.

PCB 설계에 열 전도성 기판을 사용하면 열 방출을 개선하고 장치 간의 열 저항을 줄일 수 있습니다. 칩 리드 바닥에 열 전도성 소재를 사용하면 칩 리드 사이의 접촉 면적을 넓혀 디바이스의 열 방출을 도울 수 있습니다. 또한 열 전도성 소재를 충전재로 사용하여 열 저항을 줄일 수 있습니다.

플렉스 기판 설계와 리지드 PCB의 차이점

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플렉스 기판 설계와 리지드 PCB의 차이점

플렉스 PCB에 관심이 있다면 플렉스 보드 설계와 리지드 보드 설계의 차이점이 무엇인지 궁금할 것입니다. 둘 다 FR4를 주요 절연 재료로 사용하지만, 플렉스 보드와 리지드 보드에는 몇 가지 차이점이 있습니다. 첫 번째 주요 차이점은 플렉스 보드를 표면에 장착하거나 붙일 수 있다는 것입니다. 또 다른 큰 차이점은 플렉스 PCB에 차폐 필름을 추가할 수 있다는 것입니다. 리지드 PCB와 플렉스 PCB의 마지막 차이점은 사용되는 절연 재료의 유형입니다.

FR4는 플렉스 PCB에 가장 많이 사용되는 경질 단열재입니다.

리지드 PCB는 FR4 에폭시 라미네이트로 제작됩니다. 일반적으로 이 재료는 PCB 생산에 가장 저렴한 재료입니다. 그러나 이 소재는 고온 성능이 필요한 애플리케이션에는 적합하지 않습니다. 이를 극복하기 위해 제조업체는 FR4 코어에 고온 라미네이트를 사용합니다. 그 결과 비용이 절감되고 내구성이 향상되며 성능이 향상됩니다.

연성 PCB는 폴리에스테르 또는 폴리이미드 필름과 같은 유연한 재료로 만들어집니다. 이러한 소재는 저렴하지만 고주파 회로에는 적합하지 않습니다. 리지드 PCB는 효율적으로 작동하기 위해 FR4 소재가 필요합니다. 리지드 PCB는 의료 및 제약 산업과 다양한 유형의 장비에도 사용됩니다.

FR4 PCB를 선택할 때 고려해야 할 사항은 많지만 가장 중요한 것은 제품의 품질입니다. 많은 제조업체가 저렴한 제품을 만들지만 품질에 타협해서는 안 됩니다. 보드의 레이어 수를 결정할 때 두께가 중요합니다. 시트가 두꺼울수록 더 오래 지속됩니다. 또한 모든 전기 회로에서 필수적인 임피던스 매칭이 올바른지 확인하세요.

FR4는 유전율이 매우 높기 때문에 고온 및 기계적 조건에 이상적입니다. 그러나 FR4는 고주파 애플리케이션에는 권장되지 않습니다. 이러한 애플리케이션의 경우 고주파 라미네이트가 더 나은 선택입니다.

플렉스 보드 설계의 오프셋 컨덕터

오프셋 컨덕터는 플렉스 회로 설계에서 중요한 요소입니다. 많은 애플리케이션에 적합한 선택이지만 문제를 일으킬 수도 있습니다. 조립, 사용 및 취급 중에 손상될 수 있습니다. 이를 방지하려면 사용되는 재료가 중요합니다. 사용되는 재료에는 여러 가지 유형이 있으며 제조업체는 자신의 필요에 가장 적합한 재료를 결정해야 합니다. 플렉스 회로에 사용되는 몇 가지 일반적인 재료는 구리와 폴리이미드입니다.

오프셋 트레이스는 구부리는 동안 외부 도체에 과도한 응력이 집중되는 것을 방지하는 데 도움이 됩니다. 구리 피처는 외부 레이어에 최소 0.025인치의 여유 공간이 있어야 합니다. 또한 플렉스 레이어의 두께 균형을 맞추는 것이 중요합니다. 또한 플렉스 레이어는 쌍으로 사용할 수 있습니다. 또한 플렉스 접착제를 단단한 영역에서 멀리 떨어뜨리는 것도 중요합니다. 또한 병렬 레이아웃은 기계적 스트레스를 제거하는 데 도움이 됩니다.

플렉스 회로에는 일반적으로 리지드 플렉스 회로와 플렉시블 플렉스 회로의 두 가지 유형이 있습니다. 유연한 플렉스 회로는 종종 플렉스 보드 설계라고도 합니다. 이 유형의 보드는 여러 층의 구리로 만들어지며 각 층은 다양한 각도로 구부러질 수 있습니다. 굽힘 반경은 회로의 모양과 무결성을 유지하는 데 중요합니다.

플렉스 회로는 리지드 회로와 다르지만 많은 공정이 동일합니다. 플렉스 소재(일반적으로 구리 피복 폴리이미드)는 구멍을 뚫고, 도금하고, 사진 이미지화하고, 현상합니다. 그런 다음 과도한 수분을 제거하기 위해 구워집니다. 마지막으로 기판이 벗겨지거나 갈라지는 것을 방지하는 커버레이 층으로 덮습니다.

PCB 보드 검사를 위한 4가지 팁

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PCB 보드 검사를 위한 4가지 팁

PCB 보드 검사는 결함을 찾기 위한 다양한 테스트가 포함된 프로세스입니다. 이 프로세스에는 기판의 거칠기, 휨, 치수를 검사하는 것이 포함됩니다. 또한 기판의 표면 품질에 구멍, 긁힘, 공극과 같은 결함이 있는지 검사하는 것도 포함됩니다. 또한 전기 커넥터, 비아 및 패드 도금에 결함이 있는지 철저히 검사해야 합니다.

자동 광학 검사(AOI)

AOI는 PCB 보드의 품질을 평가하는 데 탁월한 도구입니다. 이 프로세스는 다른 문제로 이어지기 전에 PCB의 결함을 감지하는 데 도움이 될 수 있습니다. AOI는 이미지 처리 시스템을 사용하여 결함을 인식합니다. 또한 패키지의 치수를 측정할 수도 있습니다. 이 시스템은 구동 시스템, 조명 시스템, CCD 이미지 시스템 등 여러 부품으로 구성됩니다.

AOI는 생산 공정의 핵심 단계인 리플로우 납땜을 포함하여 제조 공정의 모든 단계에서 사용할 수 있습니다. 여러 결함을 감지할 수 있기 때문에 대량 생산에 이상적입니다. 그러나 소량 생산이나 개발 실행에는 권장되지 않습니다. 또한 설정하는 데 상당한 투자와 시간이 필요합니다. AOI는 제조 매개변수를 수정하여 효율성을 높이면서 비용을 절감하는 데 도움이 될 수 있습니다.

AOI는 솔더 브리지를 감지하는 데 매우 유용합니다. 또한 패드의 과도한 납땜도 감지합니다. 이는 특히 비슷한 디자인의 기판 수십 개를 검사해야 하는 경우, 사람이 직접 검사할 경우 놓칠 수 있는 문제입니다. AOI는 이러한 결함을 감지하고 필요한 경우 재작업을 위해 보드를 보낼 수 있습니다.

전기 테스트

PCB 보드 검사를 위한 전기 테스트에는 회로 기판의 흔적을 테스트하는 작업이 포함됩니다. 이러한 테스트는 결함이나 설계 문제가 있는지 확인하는 데 도움이 될 수 있습니다. 또한 회로 기판의 구성 요소 간 절연이 충분한지 확인하는 데 도움이 될 수 있습니다. 보드의 각기 다른 영역에 초점을 맞춘 다양한 유형의 테스트를 사용할 수 있습니다.

전기 테스트는 회로 기판에 단락 및 기타 문제가 없는지 확인하는 데 자주 사용됩니다. 이 테스트는 일반적으로 보드를 프로브 베드에 밀어 넣는 방식으로 수행됩니다. 테스트 프로세스는 시간이 많이 걸리고 고가의 도구가 필요합니다. 회로 기판 검사기에는 여러 가지 유형이 있으며, 각기 장단점이 있습니다.

두 번째 유형의 테스트는 보드의 구조를 분석하는 것입니다. 이를 단면 분석이라고도 합니다. 이는 파괴적인 절차이지만 중요한 설계 결함을 발견할 수 있습니다. 이러한 유형의 테스트는 복잡하고 대량으로 생산되는 PCB에 필요한 경우가 많습니다.

엑스레이

엑스레이를 이용한 PCB 기판 검사는 매우 정확한 공정이 될 수 있습니다. 엑스레이의 높은 투과력은 PCB의 밀도와 두께의 차이를 드러내는 고품질 이미지를 생성합니다. 이 데이터는 조인트의 품질을 판단하거나 설계의 결함을 진단하는 데 사용할 수 있습니다. 이 기술은 초기 제조 단계부터 최종 테스트에 이르기까지 다양한 산업 공정에서 사용됩니다.

검사자는 X-레이로 PCB 기판을 살펴봄으로써 기판 표면에 숨어 있는 문제를 감지할 수 있습니다. 보이드, 브리지 및 기타 '숨겨진' 연결부를 식별하는 것 외에도, 엑스레이는 묻혀 있거나 블라인드 비아, 솔더 페이스트의 과잉 또는 부족을 감지할 수 있습니다. 엑스레이는 PCB 보드의 일반적인 유형인 '볼 그리드 어레이' 표면 실장 패키징을 검사하는 데도 유용합니다. 이러한 유형의 PCB는 표준 PCB보다 보드에 더 많은 연결부가 있어 육안 검사만으로는 검사하기 어렵습니다.

PCB X-Ray 검사는 고품질 측정을 제공하고 제조업체가 PCB의 품질을 보장하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 엑스레이는 샘플 내부를 검사할 수 있기 때문에 2레이어 또는 다층 보드에 이상적입니다. 또한 다른 방법으로는 감지할 수 없는 결함도 감지할 수 있으며, 테스트 범위가 넓어 보다 정확한 결과를 얻을 수 있습니다. 또한 엑스레이는 생산 공정을 평가하는 데 사용할 수 있는 측정 정보를 제공할 수 있습니다.

단층 촬영

PCB는 X-레이 기술을 사용하여 검사할 수 있습니다. 이 고급 기술은 특수 픽스처를 사용하여 PCB가 엑스레이에 노출될 때 제자리에 고정합니다. 이 고정 장치는 엔지니어가 다양한 각도에서 물체를 볼 수 있도록 도와줍니다. 검출기는 각 투영에서 감쇠의 양을 측정한 다음 물체를 재구성하는 데 사용합니다. PCB는 다양한 재료로 만들어지며 일부 재료는 다른 재료보다 더 많은 엑스레이를 흡수합니다.

단층 촬영을 사용하여 PCB 기판을 검사하면 몇 가지 장점이 있습니다. 누락되거나 잘못 배치된 핀이나 커넥터를 정확하게 식별할 수 있습니다. 또한 IC 칩의 내부 결함도 감지할 수 있습니다. 또한 볼 그리드 어레이의 납땜 품질을 측정할 수 있습니다.

PCB에는 눈에 보이지 않는 결함도 있을 수 있습니다. X-레이 이미지는 솔더 조인트의 누락이나 균열을 식별할 수 있습니다. 이 장비로 수집한 이미지는 매우 상세하여 검사자가 결함의 다양한 측면을 분석할 수 있습니다. 보드의 솔더 조인트에 빈 공간이 있으면 솔더 조인트의 열 전도성이 감소하고 신뢰성이 저하됩니다.

SMD와 NSMD의 차이점은 무엇인가요?

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SMD와 NSMD의 차이점은 무엇인가요?

SMD와 NSMD는 두 가지 유형의 반도체입니다. 패드의 크기는 비슷하지만 NSMD 부품은 크기가 더 작습니다. 반면 SMD는 납땜 인두로 움직일 수 있는 반면, 스루홀 부품은 납땜 전에 기계적으로 고정할 수 있습니다.

더 작아진 NSMD 패드

NSMD 패드와 SMD 패드에는 몇 가지 차이점이 있습니다. 첫째, NSMD 패드용 솔더 마스크는 훨씬 더 작게 만들어졌습니다. 따라서 패드 가장자리에 SMD 패드에는 없는 작은 간격을 남길 수 있습니다. 다음 그림은 NSMD 스타일 패드의 상단 및 단면도를 보여줍니다.

NSMD 패드는 SMD 패드보다 작기 때문에 고밀도 기판 레이아웃에 더 적합합니다. 또한 인접한 패드 사이에 더 많은 공간을 허용하고 트레이스 라우팅을 더 쉽게 할 수 있습니다. 따라서 NSMD 패드는 고밀도 BGA 칩에 사용됩니다. 그러나 NSMD 패드는 박리에 더 취약하지만 표준 제조 관행으로 이 문제를 방지할 수 있습니다.

NSMD 패드는 더 작을 뿐만 아니라 제조 비용도 저렴합니다. 이는 저렴한 재료로 만들어졌기 때문입니다. 그러나 이것이 품질이 떨어진다는 것을 의미하지는 않습니다. NSMD 또는 SMD 중 어떤 것을 선택할지는 애플리케이션에 따라 달라집니다. 예를 들어, 큰 패드가 있는 기판은 작은 패드가 있는 기판보다 솔더 마스크 구멍이 더 큰 솔더 마스크가 필요합니다.

BGA 부품을 제조할 때는 적절한 패드 설계가 매우 중요합니다. NSMD 패드는 구리 패드 직경보다 작은 솔더 마스크 구멍을 가지고 있기 때문에 더 작습니다. 또한 NSMD 패드는 비대칭 납땜 범프의 위험이 있으며, 이로 인해 PCB에서 디바이스가 기울어질 수 있습니다.

다이오드에 사용되는 NSMD 패드

NSMD 패드는 다이오드 패키징 패드의 일종으로, 패드 가장자리와 솔더 마스크 사이에 간격이 있다는 점에서 SMD 패드와 다릅니다. NSMD 스타일 패드를 사용하면 납땜 연결이 개선되고 트레이스 폭이 더 넓은 패키징 패드를 만들 수 있습니다.

PCB의 솔더 랜드는 솔더 마스크 정의형 또는 비솔더 마스크 정의형입니다. 비솔더 마스크 정의 패드는 솔더 마스크와 원형 접촉 패드 사이에 간격이 있는 것이 특징입니다. 납땜이 접촉 패드의 상단과 측면으로 흐르면서 고품질의 납땜 조인트를 만듭니다.

NSMD 패드의 직경은 종종 BGA 패드의 직경보다 작습니다. 크기가 작아지면 트레이스 라우팅이 더 쉬워집니다. 그러나 NSMD 패드는 SMD 패드보다 박리가 더 잘 일어날 수 있습니다. 따라서 패드 박리 가능성을 최소화하기 위해 표준 제조 관행을 준수해야 합니다.

BGA 부품을 납땜할 때 패드 설계는 매우 중요한 역할을 합니다. 패드가 불량하면 제조 가능성이 떨어지고 고장 분석에 많은 시간이 소요될 수 있습니다. 다행히도 패드 설계에 대한 간단한 지침이 있습니다. 약간의 연습만 하면 BGA 부품에 맞는 올바른 NSMD 패드를 만들 수 있습니다.

트랜지스터에 사용되는 NSMD 패드

트랜지스터에 NSMD 패드를 사용할 때는 NSMD 패드가 해당 SMD 패드보다 작다는 점을 기억해야 합니다. 이 차이는 NSMD 패드가 솔더 마스크가 들어갈 수 있는 더 큰 구멍을 가지고 있기 때문입니다. 따라서 솔더 조인트를 위한 표면적이 더 넓고 트레이스 폭이 더 넓으며 스루홀의 유연성이 향상됩니다. 그러나 이러한 차이점은 납땜 과정에서 NSMD 패드가 떨어질 가능성이 더 높다는 것을 의미합니다.

구리 패드의 직경은 NSMD 패드의 크기를 정의하는 핵심 요소입니다. NSMD 패드는 솔더 볼보다 약 20% 작기 때문에 트레이스 라우팅을 개선할 수 있습니다. 이러한 감소는 고밀도 BGA 칩에 필요합니다. 그러나 NSMD 패드는 박리가 발생하기 쉽지만 표준 제조 관행으로 이 문제를 최소화할 수 있습니다.

NSMD 패드는 트랜지스터를 납땜할 때 좋은 옵션입니다. 이러한 유형의 패드는 금속 기판의 구멍을 통해 트랜지스터를 납땜해야 하는 애플리케이션에 자주 사용됩니다. 따라서 납땜 공정이 더 쉽고 시간이 덜 소요됩니다. 그러나 NSMD 패드 사용의 단점은 SMD 패드와 동일한 수준의 납땜 공정 제어가 불가능하다는 점입니다.

SMD 패드 사용의 또 다른 주요 장점은 쉽게 제조할 수 있다는 것입니다. 이 방법은 고품질 보드를 만드는 가장 비용 효율적인 방법이기 때문에 전자 부품 제조에 매우 인기가 있습니다. 또한 SMD 방식은 설계에 관련된 변수의 수를 최소화할 수 있는 좋은 방법이기도 합니다.

가장 일반적인 PCB 결함 및 해결 방법

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가장 일반적인 PCB 결함 및 해결 방법

PCB에는 많은 문제가 있지만 그 중 일부는 다른 문제보다 덜 분명합니다. 이러한 문제를 구현 실패라고 하며 진단을 위해서는 전문 지식이 필요합니다. 예를 들어 정전기 방전, 화학물질 누출, 패드 들뜸, 부품 이동 등이 모두 고장의 원인이 될 수 있습니다. 고장 모드를 식별하려면 PCB가 고장날 때까지 스트레스 테스트를 수행해야 합니다.

정전기 방전

정전기 방전(ESD)은 전자 회로에서 흔히 발생하는 문제입니다. 전자 부품의 잘못된 취급이나 과도한 전압 레벨로 인해 발생합니다. 대부분의 경우 이로 인한 손상은 잠재적이거나 치명적입니다. 이 문제로 인해 PCB가 부분적으로 또는 완전히 오작동할 수 있습니다.

정전기 방전을 감지하고 수리하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 이 중 일부는 눈에 보이고 제품 성능에 영향을 줄 수 있지만 다른 일부는 그렇지 않습니다. 첫 번째 방법은 장치를 검사하여 영향을 받는 구성 요소가 있는지 확인하는 것입니다. 경우에 따라 회로 기판에 미세한 구멍이 나타날 수 있습니다.

화학 물질 누출

PCB의 화학물질 누출은 많은 산업에서 문제가 될 수 있습니다. 미국은 1977년 PCB 생산을 금지했지만, 여전히 매우 낮은 수준으로 환경 내에서 발견되고 있습니다. 환경 순환은 주변 PCB의 주요 공급원이며 생태계를 통해 운반됩니다. 이러한 오염 물질은 낮은 수준이지만 인간과 환경에 심각한 영향을 미칠 수 있습니다.

PCB는 전자제품에 사용되는 것 외에도 1950년대부터 1970년대까지 학교 건물 건설에도 사용되었습니다. 많은 학교에서 PCB가 함유된 코크와 형광등을 사용했습니다. 이러한 제품의 문제점은 누출되어 다른 건축 자재와 토양을 오염시킨다는 것이었습니다. 이로 인해 광범위한 오염이 발생했고, 이것이 바로 사용이 금지된 이유입니다.

들어 올린 패드

납땜 중 과도한 열과 힘을 포함하여 여러 가지 원인으로 인해 패드가 들리는 현상이 발생합니다. 그 결과 납땜 조인트가 불만족스러워질 수 있습니다. 이러한 결함은 재납땜이 필요하며 단락 위험으로 이어질 수 있습니다. 패드가 들리는 다른 원인으로는 오염 물질 오염, 청소 불량 또는 플럭스 부족 등이 있습니다. 패드가 들리면 회로 기능 및 기판 외관에 영향을 줄 수 있습니다.

패드가 들리는 현상은 얇은 구리 층과 스루도금이 없는 기판에서 가장 자주 발생합니다. 리프팅의 근본 원인을 파악하는 것은 추가 손상을 방지하는 데 매우 중요합니다. 단면 회로 기판의 경우, 부적절한 웨이브 납땜으로 인해 문제가 발생하는 경우가 많습니다. PCB를 취급할 때 각별한 주의를 기울이고 부품을 다룰 때 과도한 힘을 가하지 않으면 리프트를 방지할 수 있습니다.

구성 요소 이동

부품 이동은 PCB 조립에서 발생하는 가장 일반적인 결함 중 하나입니다. 부품을 잘못 배치하는 등 여러 가지 요인으로 인해 발생할 수 있습니다. 예를 들어, 방향이 올바르지 않은 방식으로 배치된 부품이 떠서 부품이 다시 정렬될 수 있습니다.

부품 이동의 원인은 부품과 패드 형상이 일치하지 않기 때문인 경우도 있습니다. 이로 인해 부품이 가장 가까운 열 덩어리 쪽으로 이동하게 됩니다. 다른 원인으로는 구부러진 리드, 부적절하게 배치된 부품 또는 산화가 있습니다. 다행히도 부품 이동에 대한 해결책은 여러 가지가 있습니다. 예를 들어 올바른 리플로우 프로파일을 준수하고, 리플로우되지 않은 어셈블리 공정에서 움직임을 줄이고, 적극적인 플럭스를 사용하면 부품 이동을 최소화하는 데 도움이 될 수 있습니다.

납땜 볼 결함

솔더링 볼 결함은 SMT 조립 공정에서 흔히 발생합니다. 솔더 볼은 본질적으로 솔더 본체에서 분리되는 솔더 볼입니다. 이를 방지하려면 칩 마운터의 장착 압력을 정확한 설정으로 조정해야 합니다. 이렇게 하면 솔더 페이스트가 패드에서 압착되는 것을 방지하고 솔더 페이스트가 제대로 생성될 가능성을 높일 수 있습니다.

좋은 솔더 조인트는 깨끗하고 대칭이며 오목한 모양을 갖습니다. 반면에 불량 솔더 조인트는 크고 줄기가 길 수 있습니다. 또 다른 일반적인 결함은 조인트가 흐트러져 벗겨지거나 일그러지거나 고르지 않은 모양을 보이는 것입니다.

열화상 이미지

열화상 이미지는 품질 관리를 위한 강력한 도구로, PCB 및 부품 수리 속도를 높여줍니다. 열화상은 핫스팟을 식별하여 결함이 있는 부품이나 전력을 너무 많이 사용하는 영역을 찾아낼 수 있습니다. 이 정보는 설계자가 전력 소비를 줄이고 배터리 수명을 연장하는 데 도움이 될 수 있습니다. 또한 열화상을 통해 열 관리가 제대로 되지 않아 더 많은 냉각, 더 큰 방열판 또는 재설계가 필요한 영역을 감지할 수 있습니다.

PCB 결함에 대한 열화상 이미징은 설계자와 엔지니어가 결함의 원인을 파악하는 데에도 도움이 될 수 있습니다. 테스트 보드가 품질 관리 테스트를 통과하지 못하면 열화상 카메라로 문제를 파악할 수 있습니다. 또한 보드의 서로 다른 두 영역 사이의 온도 차이를 보여줌으로써 두 영역이 어떻게 다른지 밝혀낼 수 있습니다.

SMT 납땜 품질에 영향을 미치는 5가지 요인

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SMT 납땜 품질에 영향을 미치는 5가지 요인

SMT 납땜 품질에는 여러 가지 요인이 영향을 미칩니다. 여기에는 장비 상태, 솔더 페이스트 품질 및 안정성이 포함됩니다. 이러한 요소를 이해하면 SMT 솔더링 공정을 개선하는 데 도움이 됩니다. SMT 납땜 품질을 개선하는 가장 좋은 방법은 모든 영역에서 개선 사항을 구현하는 것입니다.

안정성

부품을 PCB에 배치하는 제조 공정에서 납땜 접합부의 안정성은 회로 성능에 중요한 영향을 미칩니다. 그러나 특정 조건에서는 납땜 공정이 불안정할 수 있습니다. 이러한 조건에서는 기판의 열 스트레스를 줄이기 위해 무연 SnAgCu 솔더링 페이스트가 사용됩니다. 이러한 유형의 솔더 페이스트는 다른 재료에 비해 다양한 기판에 사용할 수 있고 디바이스 표면에 페이스트를 분사하여 도포할 수 있다는 장점이 있습니다.

좋은 솔더 페이스트는 지정된 온도에서 안정적입니다. 솔더 페이스트의 안정성을 확인하는 가장 좋은 방법은 점도계를 사용하여 점도를 측정하는 것입니다. 좋은 페이스트는 160 Pa*S에서 200 Pa*S 사이여야 합니다.

반복성

납땜 공정에서 플럭스는 성공적인 납땜 공정의 핵심 요소입니다. 플럭스가 불충분하거나 불순물이 너무 많으면 납땜 공정이 실패할 수 있습니다. SMTS 납땜의 반복성을 보장하는 가장 좋은 방법은 납땜 전에 부품과 PCB 패드를 신중하게 준비하는 것입니다. 또한 리플로우 온도를 적절히 유지하고 리플로우 중에 어셈블리가 움직이지 않도록 하는 것도 중요합니다. 마지막으로 합금에 오염 물질이 있는지 분석해야 합니다.

무연 솔더를 사용하는 것이 좋지만, 경우에 따라 납이 함유된 솔더를 사용할 수도 있습니다. 하지만 납 납땜에는 안정적인 조인트를 만드는 데 필요한 플럭스가 없다는 점에 유의해야 합니다. 따라서 납땜 과정을 반복할 수 없습니다.

장비 상태

SMT 납땜의 품질에는 여러 가지 요인이 영향을 미칩니다. 이러한 요인에는 PCB 패드의 설계, 솔더 페이스트의 품질, 제조에 사용되는 장비의 상태 등이 포함됩니다. 이러한 각 요소는 리플로우 솔더링 품질 보험의 기본입니다. 또한 납땜 결함에도 영향을 미칠 수 있습니다. 솔더링 품질을 개선하려면 우수한 PCB 패드 설계를 사용하는 것이 필수적입니다.

부품 선택 외에도 실장 정밀도는 솔더 조인트의 품질에 영향을 미치는 또 다른 요소입니다. 마운팅에 사용되는 장비는 부품이 안정적으로 유지될 수 있도록 높은 정밀도를 가져야 합니다. 또한 극성 장치의 방향이 올바르게 유지되도록 장착 각도가 정확해야 합니다. 또한 실장 후 부품의 두께도 적절해야 합니다.

솔더 페이스트 품질

납땜 결함은 다양한 요인으로 인해 발생할 수 있습니다. 종종 이러한 문제는 부적절한 PCB 설계로 인해 발생합니다. 패드 설계가 잘못되면 납땜 결함뿐만 아니라 부품이 이동하거나 툼스톤 모양이 될 수 있습니다. 따라서 이러한 문제를 방지하기 위해 PCB 패드의 설계를 면밀히 검토해야 합니다.

온도와 습도는 솔더 페이스트의 품질에 중요한 역할을 합니다. 도포에 이상적인 온도는 섭씨 20도 정도이며, 적절한 습도는 30~50%입니다. 습도가 높으면 볼이 형성되어 납땜 공정에 영향을 미칠 수 있습니다. 스크래핑 블레이드 속도와 품질도 납땜에 영향을 미치는 중요한 요소입니다. 최적의 결과를 얻으려면 솔더 페이스트를 코어에서 시작하여 보드의 가장자리로 이동하면서 도포해야 합니다.

속도, 스크레이퍼 압력, 스텐실 하강 속도 및 스텐실 청소 모드는 모두 최대 솔더 페이스트 인쇄를 위해 최적화되어야 합니다. 속도가 부적절하면 솔더 페이스트가 고르지 않게 인쇄되어 생산 효율성이 저하될 수 있습니다. 또 다른 중요한 매개 변수는 스텐실 청소 빈도입니다. 스텐실 청소 속도가 너무 높거나 낮으면 주석이 쌓여 생산 효율성에 영향을 미칠 수 있습니다.

PCB 설계

PCB 설계는 제조 품질에 있어 매우 중요한 요소입니다. 여기에는 부품이 올바르게 장착되도록 보드에 부품을 적절히 배치하는 것이 포함됩니다. 여기에는 기계적 고정 구멍을 위한 충분한 여유 공간이 포함되어야 합니다. 그렇지 않으면 섬세한 부품이 손상될 수 있습니다. 또한 표면 실장 부품의 풋프린트 근처에 납땜 조인트가 있으면 단락이 발생할 수 있습니다. 따라서 PCB 설계를 통해 기존 부품과 표면 실장 부품을 모두 적절히 배치할 수 있어야 합니다.

부품을 올바르게 배치하는 것 외에도 적절한 PCB 설계는 SMT 납땜에 기여할 수 있습니다. HP 통계에 따르면 제조 결함의 약 70~80%는 PCB 설계 결함으로 인해 발생한다고 합니다. PCB 설계에 영향을 미치는 요인으로는 부품 레이아웃, 써멀 패드 설계, 부품 패키지 유형, 조립 방법 등이 있습니다. 또한 PCB 설계는 전자파 적합성(EMC) 포인트와 비아 위치도 고려해야 합니다.