RoHS란 무엇이며 왜 중요한가요?

Many manufacturers of EEE have questions about the new RoHS regulations. Many are wondering how to apply for the directive. Here are some answers to frequently asked questions. RoHS is a directive that governs the use of hazardous substances and their substitutes. It also requires manufacturers to make their products more environmentally friendly.

RoHS is a directive

RoHS is a directive that controls hazardous substances in manufacturing equipment. The directive was introduced in Europe in order to reduce the amount of e-waste and improve human welfare. This directive is followed by manufacturers and distributors all over the world. Some countries also have their own versions of the directive. Under the directive, all companies that produce cables, components, or EEE appliances must go through testing to ensure compliance with the directive.

If a product is not compliant with RoHS, the manufacturer can be fined. The penalties for non-compliance vary from EU member state to country, but typically include massive fines and even imprisonment. Workforce training is essential to ensure compliance.

It applies to products in the EU

The RoHS directive is an environmental protection law that applies to a wide variety of electronic and electrical products. This directive is particularly relevant to the automotive industry because it covers electrical cables found in automobiles. The EU has strict limits on certain substances, including lead, mercury, cadmium, and hexavalent chromium, which can be found in automobile batteries.

Under the directive, manufacturers are not allowed to use hazardous substances in their products. This directive was adopted in 2002 and applies to products sold and used in the European Union. The directive contains more specific requirements, requiring manufacturers to include a CE marking on their products.

It restricts the use of hazardous substances

The European Union has adopted the RoHS directive, which restricts the use of certain hazardous substances in electrical and electronic equipment. The directive came into effect in February 2003. The aim of the Directive is to protect the environment and the health of consumers. To comply with the directive, electronic equipment and packaging must contain no more than 20 percent hazardous substances.

The legislation primarily applies to products manufactured in the EU. Certain exemptions apply to products sold in certain countries. The EU regularly updates the list of restricted substances, and changes its exemptions, if necessary. The new regulations are based on scientific findings on biological toxicology and acknowledge the long-term effects of low-level chemical exposures on populations. Furthermore, new testing methods are now able to detect environmental toxicants at much lower concentrations. These findings are causing scientists to associate low-level exposures to harmful effects, such as developmental and neurological changes.

It increases the cost of production

The increased cost of compliance with RoHS regulations is a big challenge for small to medium-sized manufacturers (CMs). The costs of RoHS compliance can account for up to 5.2% of the total cost of production, and may include increased testing and administration fees. Companies are also required to spend more time on the exemption process, which can also increase costs. To combat this problem, more CMs are developing strategies to manage and reduce costs associated with RoHS compliance.

Aside from increased costs, RoHS also carries a high risk of fines. A failure to comply with RoHS can result in product recalls, a write-down of obsolete inventory, and long-term opportunity costs. In addition, lost sales and market share may never be recovered if the brand name of the company is damaged.

It protects the environment

The RoHS directive is a EU legislation that limits the use of hazardous substances in electrical and electronic equipment (EEE). It also promotes the collection and recycling of WEEE. These two directives aim to protect the environment by limiting the amount of hazardous substances in EEE. PCBA123 is committed to protecting people and the environment, and our products meet the RoHS and WEEE regulations.

These rules are designed to help manufacturers identify and avoid harmful substances and find more environmentally friendly alternatives. While they do not apply to all products, they can help the environment and save money. By using RoHS, manufacturers can reduce the amount of harmful substances they use while maintaining the quality and efficiency of their products.

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.

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.

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.