PCB 설계에서 솔더 페이스트 결핍의 3대 원인 및 대책

PCB 설계에서 솔더 페이스트 결핍의 원인과 대책에는 여러 가지가 있습니다. 여기에는 차가운 납땜 접합부, 부정확한 배치, 납땜 중 너무 많은 열, 화학 물질 누출 등이 포함됩니다. 다음은 가장 일반적인 원인과 해결 방법 몇 가지입니다.

콜드 솔더 조인트

콜드 솔더 조인트의 형성을 피하기 위해 PCB 설계자는 모든 부품이 비슷한 방향으로 배치되고 부품 풋프린트가 양호한 방식으로 PCB를 설계해야 합니다. 이렇게 하면 열 불균형과 솔더 조인트의 비대칭 문제를 방지하는 데 도움이 됩니다. 또한 각 부품이 D자형 패드에 배치되도록 PCB를 설계하는 것이 중요합니다. 또한 PCB 설계에서 콜드 존을 생성하므로 키가 큰 부품을 사용하지 않는 것이 중요합니다. 또한 보드 가장자리 근처의 구성 요소는 중앙의 구성 요소보다 더 뜨거워질 가능성이 높습니다.

솔더 조인트 결함은 플럭스 부족이나 조인트가 제대로 결합되지 않는 등 다양한 요인으로 인해 발생할 수 있습니다. 좋은 솔더 조인트 품질을 위해서는 깨끗한 작업 공간이 필수적입니다. 또한 납땜 팁의 산화를 방지하기 위해 납땜 팁을 다시 주석 도금하는 것도 중요합니다.

화학 물질 누출

PCB 설계자라면 화학물질 누출을 방지하는 방법에 관심이 있을 것입니다. 이 문제는 PCB의 라미네이트, 레지스트 또는 도체 표면에 부착되는 작은 솔더 구체로 나타나는 솔더 볼로 인해 발생합니다. 발생된 열로 인해 PCB의 스루홀 근처의 수분이 증기로 변하여 땜납이 압출될 수 있습니다.

솔더 브리징은 솔더 페이스트 부족으로 인해 발생하는 또 다른 문제입니다. 납땜이 굳기 전에 납에서 분리되지 않으면 단락이 발생합니다. 단락은 눈에 보이지 않는 경우가 많지만 구성 요소에 큰 문제를 일으킬 수 있습니다. PCB의 핀 수, 핀 사이의 거리, 리플로우 오븐 설정 등 여러 가지 요인이 이 문제를 일으킬 수 있습니다. 경우에 따라 재료의 변경으로 인해 솔더 브리징이 발생할 수도 있습니다.

납땜 중 너무 많은 열

솔더 페이스트는 납땜 중 특정 온도에 도달하면 변형이 발생하기 쉽습니다. 납땜 중 열이 너무 높으면 솔더 볼링과 불규칙한 변형이 발생할 수 있습니다. 솔더 페이스트가 너무 많으면 플럭스가 너무 많이 배출될 수도 있습니다. 이러한 요인들은 PCB 설계에서 솔더 볼링과 기형의 원인이 될 수 있습니다.

솔더 페이스트는 습기나 습도와 절대 접촉해서는 안 됩니다. 솔더 마스크는 올바른 위치에 있어야 하며 스텐실 바닥은 정기적으로 청소해야 합니다. 납땜 중 힘의 불균형으로 인해 발생하는 또 다른 일반적인 PCB 설계 오류는 툼스톤 효과 또는 "맨해튼 효과"로 알려져 있습니다. 이 효과는 묘지의 묘비 모양과 비슷합니다. 그러나 이는 개방 회로가 있는 오래된 PCB 설계를 나타냅니다.

드릴링 후 재료를 올바르게 청소하기

솔더 페이스트 부족은 드릴링 후 재료가 부적절하게 세척된 결과입니다. 납땜 와이어는 올바른 온도에 있어야 하며 패드와 핀에 완전히 적셔지는 것이 이상적입니다. 솔더가 적절하게 젖지 않으면 솔더 브리지 또는 기타 결함이 발생할 수 있습니다. 패드와 핀을 고르게 적시려면 적절한 양의 땜납이 필요합니다. 그렇지 않으면 접착된 물체에 금속 산화물 층이 형성될 수 있습니다. 이는 재료를 잘 청소하고 올바른 납땜 인두를 사용하여 해결할 수 있습니다.

납땜이 불충분하면 회로 기판에 여러 가지 문제가 발생할 수 있습니다. 납땜이 충분하지 않으면 모래 구멍, 파선, "블로우 홀" 또는 "납땜 조인트 빈 공간"이 발생할 수 있습니다. 솔더 페이스트가 불충분하면 부품에서 주석이 제거될 수도 있습니다. PCB 설계 프로세스를 준수하여 이러한 문제를 방지하는 것이 중요합니다.

예방 조치

납땜 브리징은 납땜이 들어가서는 안 되는 공간에 납땜이 들어갈 때 발생합니다. 솔더 브리징은 더 큰 부품 리드를 사용하면 방지할 수 있습니다. 패드가 너무 작으면 땜납이 더 넓은 영역을 적시고 더 적은 양을 리드 위로 흘려보내야 합니다. 이로 인해 납땜 볼이 형성되어 단락이 발생합니다. 납땜 공정에서 패드를 최적의 위치에 배치하고 적절한 솔더 페이스트를 사용하는 것이 중요합니다.

기판에 솔더 페이스트가 부족하면 부품 리드의 열 질량이 적고 주변의 공기 흐름이 많기 때문에 부품 리드가 패드보다 더 따뜻해질 수도 있습니다. 솔더 페이스트의 담금 시간을 늘리면 이 문제를 방지하고 어셈블리 전체의 온도를 균일화할 수 있습니다. 또한 솔더가 더 따뜻한 표면으로 흐르는 경향도 줄어듭니다. 또 다른 예방 방법은 스텐실 디자인을 최적화하여 문제 영역에 솔더 페이스트의 양을 최소화하는 것입니다. 스텐실을 사용하는 것 외에도 부품을 배치하기 전에 부품이 손상되지 않았는지 확인하면 문제가 있는 영역의 솔더 페이스트를 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다. 구리 밸런싱을 사용하여 PCB의 가열 및 냉각을 균일하게 할 수도 있습니다.