리플로우 솔더링은 PCB 어셈블리 제조에 널리 사용됩니다. 다양한 부품과 패드 크기에 대해 일관된 솔더링을 제공합니다. 게다가 제어 및 모니터링이 매우 쉽습니다. 업계에서는 오랫동안 PCB 어셈블리 제조에 리플로우 솔더링을 사용해 왔습니다. 이 가이드에서는 리플로우 솔더링의 정의, 이 중요한 공정의 작동 방식, 일반적인 리플로우 솔더링 결함, 그리고 웨이브 솔더링과의 비교를 설명합니다. 계속 읽어 보겠습니다.
리플 로우 솔더링이란 무엇입니까?
리플로우 솔더링은 표면 실장 부품을 인쇄 회로 기판에 부착하는 방법입니다. 이 공정은 PCB의 지정된 패드에 솔더 페이스트를 도포하는 것으로 시작됩니다. 다음으로, 부품을 페이스트 위에 놓고 조립품을 리플로우 오븐에서 가열합니다. 온도가 상승하면 솔더 페이스트가 녹아 부품과 회로 기판 사이에 강력한 전기적, 기계적 연결이 형성됩니다.
리플로우 솔더링 사용의 이점
리플로우 솔더링은 여러 개의 연결을 동시에 처리할 수 있도록 합니다. 이를 통해 인접한 와이어를 납땜하는 동안 와이어가 분리되는 것을 방지할 수 있습니다. 또한 리플로우 솔더링은 최종 PCB의 품질을 향상시키고 다음과 같은 여러 이점을 제공합니다.
- 솔더 조인트 및 표면 실장 부품의 습윤성 향상.
- 다양한 전자 부품의 납땜성이 향상되었습니다.
- 중요한 전자 애플리케이션을 위한 향상된 조인트 무결성.
- 보드 변색 감소.
- 발열체 및 보드의 탄화 플럭스 잔류물 제거.
- 로진 또는 주석 플럭스의 산화로 인한 화이트 헤이즈 형성 감소
- 잔류물이 적고 무세척 페이스트의 성능이 최적화되었습니다.
- 다양한 작동 조건을 수용하기 위해 프로세스의 유연성이 향상되었습니다.
PCB 제조의 리플로우 솔더링 공정: 6단계
PCB 제조에서 리플로우 솔더링 단계는 여러 단계로 구성됩니다. 각 단계를 하나씩 살펴보겠습니다.
솔더 페이스트
먼저, 기판에 솔더 페이스트를 도포합니다. 납땜이 필요한 부분에만 솔더 페이스트를 도포합니다. 솔더 페이스트 기계와 솔더 마스크를 사용하여 이 작업을 수행합니다. 솔더 페이스트를 도포한 후 다음 단계로 넘어갑니다.
픽 앤 플레이스
솔더 페이스트를 도포한 후 부품을 제자리에 고정할 수 있습니다. 일반적으로 부품 픽앤플레이싱에는 자동화 장비를 사용합니다. 부품 수가 많고 정확도가 요구되기 때문에 수동 배치는 적합하지 않기 때문입니다. 하지만 부품은 신중하게 다루어야 합니다.
예열
보드를 필요한 온도에 꾸준히 도달시켜야 합니다. 가열 속도가 너무 빠르면 열 응력으로 인해 부품이나 보드가 손상될 수 있습니다. 또한, 가열 속도가 너무 빠르면 열 응력으로 인해 보드의 일부 영역이 필요한 온도에 도달하지 못할 수 있습니다. 반대로, 가열 속도가 너무 느리면 보드 전체가 필요한 온도에 도달하지 못할 수 있습니다.
열 흡수
보드 온도를 필요한 온도까지 올리면 다음 단계로 넘어갑니다. 이를 "열 소킹(Thermal Soaking)"이라고 합니다. 이 단계에서는 보드를 필요한 온도로 유지합니다. 이렇게 하는 데에는 세 가지 이유가 있습니다.
• 필요한 온도에 도달하지 못한 영역이 있는 경우 이 단계에서 해당 부분을 제거할 수 있습니다.
• 휘발성 물질과 솔더 페이스트 용매를 제거합니다.
• 플럭스를 활성화합니다.
리플 로우
리플로우 단계는 납땜 공정에서 가장 높은 온도에 도달하는 단계입니다. 이 단계에서는 땜납이 녹아 필요한 땜납 접합부가 형성됩니다. 활성화된 플럭스는 관련 금속의 접합부에서 표면 장력을 감소시켜 금속 결합을 달성합니다. 이를 통해 땜납 분말 구형체가 녹아 결합될 수 있습니다.
냉각
리플로우 단계 후 부품에 응력이 가해지지 않도록 기판을 냉각해야 합니다. 적절한 냉각 속도를 사용하면 부품의 열 충격과 과도한 금속간 화합물 형성을 방지할 수 있습니다. 저희는 주로 30~100°C의 온도 범위에서 기판을 냉각합니다. 이 온도 범위에서는 냉각 속도가 빨라 매우 미세한 입자 크기를 얻을 수 있습니다. 이를 통해 솔더가 견고한 기계적 접합을 형성할 수 있습니다.
주의해야 할 일반적인 리플로우 솔더링 결함
다른 제조 공정과 마찬가지로 리플로우 솔더링에도 결함이 있습니다. 일반적인 리플로우 솔더링 결함 몇 가지와 이를 방지하는 방법을 간략하게 살펴보겠습니다.
솔더 스플래시
솔더 페이스트가 솔더 마스크에 엉키게 달라붙으면 솔더 튐 현상이 발생합니다. 이는 플럭싱제를 부적절하게 사용하여 발생합니다. 또한 기판 표면에 오염 물질이 있는 경우에도 발생할 수 있습니다. 충분한 양의 플럭싱제를 사용하면 이러한 현상을 방지할 수 있으며, 단락을 유발할 수 있으므로 반드시 예방해야 합니다.
솔더 스킵
솔더 스킵은 솔더가 제대로 젖지 않은 솔더 접합부입니다. 솔더가 패드에 닿지 않아 회로가 단선될 때 발생합니다. 제조 또는 설계 단계에서 발생하는 오류 때문입니다. 솔더 스킵을 방지하려면 솔더 페이스트를 고르게 도포해야 합니다.
솔더볼링
솔더볼은 리플로우 솔더링에서 흔히 발생하는 결함입니다. 이는 레지스트, 도체 또는 라미네이트 표면에 부착되는 솔더 페이스트의 작은 구형입니다. 이는 리플로우 온도 범위가 부적절하거나, 녹슨 전자 부품을 사용하거나, 솔더 페이스트를 잘못 도포하거나, PCB 설계가 거칠거나 등 여러 가지 이유로 발생할 수 있습니다.
솔더 굶주림
납땜 부족 접합부는 납땜이 제대로 되지 않아 제대로 된 연결을 형성하지 못하는 접합부입니다. 주로 가열이 부족하여 발생하며, 이는 전체 회로의 고장으로 이어질 수 있습니다. 납땜 부족 접합부는 처음에는 정상적으로 작동하지만, 균열이 발생하기 시작하면 결국 고장이 발생합니다. 납땜 부족 접합부는 접합부를 다시 가열하고 솔더 페이스트를 더 첨가하면 간단히 해결할 수 있습니다.
사람들은 종종 솔더 부족 접합과 솔더 스킵을 혼동합니다. 하지만 이 둘은 다릅니다. 솔더 스킵은 솔더가 전혀 닿지 않거나 젖음성이 좋지 않아 기계적 연결을 형성할 수 없는 솔더 접합입니다. 솔더 부족 접합은 솔더 양이 전기적 연결을 형성하기에 충분하지 않은 접합입니다.
묘비
PCB 묘비 부품의 한쪽 면이 패드에서 떨어져 나갔을 때 발생합니다. 솔더는 양쪽 패드에 부착되어 젖음 과정을 시작해야 합니다. 하지만 솔더가 한쪽 패드에서 젖음 과정을 완료하지 못하면 부품의 한쪽 면이 기울어질 수 있습니다. 이는 일반적인 묘비처럼 보이며, 이것이 이 결함의 이름의 유래입니다.
툼스토닝은 한 패드의 솔더 페이스트가 다른 패드보다 먼저 녹는 경우 발생할 수 있습니다. 일반적인 원인은 패드에 연결되는 배선의 두께가 고르지 않거나 열 방출 설계가 미흡한 경우입니다. 부품의 몸체가 큰 경우 솔더 페이스트에 미끄러져 툼스토닝이 발생할 수 있습니다.
솔더 브리징
작은 부품을 사용하면 많은 문제가 발생할 수 있습니다. 솔더 브리징 이 점에서 가장 중요한 것은 솔더 브릿징입니다. 솔더 브릿징은 두 개 이상의 솔더 접합부가 실수로 서로 연결되는 경우 발생합니다. 이는 주로 크거나 넓은 솔더 팁을 사용하거나 솔더 페이스트를 너무 많이 바르기 때문에 발생합니다. 솔더 브릿지는 미세한 크기 때문에 연결하기가 어려운 경우가 많습니다. 솔더 브릿지를 감지하지 못하면 단락이 발생하여 부품이 타거나 손상될 수 있습니다.
납땜 인두를 납땜 브리지 가운데에 대고 납땜하면 납땜 브리지를 고칠 수 있습니다. 이렇게 하면 납땜이 녹아 브리지를 뚫을 때 납땜 인두를 빼낼 수 있습니다. 납땜 브리지가 너무 크면 납땜 흡입기를 사용할 수 있습니다.
패드를 들어 올렸다
패드 들뜸 현상은 PCB 표면에서 솔더 패드가 떨어져 나가는 현상입니다. 이는 주로 과도한 열이나 솔더 접합부에 가해지는 강한 힘으로 인해 발생합니다. 이러한 패드는 매우 섬세하고 표면에서 쉽게 찢어질 수 있기 때문에 작업하기가 어렵습니다. 납땜을 시도하기 전에 패드를 PCB에 다시 부착하는 데 최선을 다해야 합니다.
리플로우 솔더링과 웨이브 솔더링: 차이점은 무엇인가?
PCB를 조립하는 데는 리플로우 솔더링과 웨이브 솔더링이라는 두 가지 공정이 사용되며, 각각은 서로 다른 유형의 구성 요소와 제조 요구 사항에 적합합니다.
가장 많이 사용되는 분야에서 리플로우 솔더링은 표면 실장 부품 배치에 주로 사용됩니다. 작고 섬세하며 밀도가 높은 부품에 매우 적합한 방법입니다.
반면, 웨이브 솔더링은 기존의 공정입니다. 관통 구멍 구성 요소 PCB가 용융 솔더 웨이브를 가로질러 이동하면서 부품의 리드를 PCB 패드에 용접하는 방식입니다. 리플로우 솔더링은 미세 피치 부품의 정밀도를 높이는 반면, 웨이브 솔더링은 스루홀 부품의 대량 생산에 더 효과적이며, 특히 다음과 결합할 때 더욱 효과적입니다. 선택적 납땜 혼합 구성품 조립용.
한마디로, 납땜 기술을 선택할 때 PCB의 구성 요소 유형, 조립 복잡성, 원하는 생산량에 따라 이러한 방법이 결정됩니다.
히프 라인
리플로우 솔더링은 정밀한 온도 제어와 세심한 취급이 견고하고 안정적인 솔더 접합을 보장하는 데 필수적이기 때문에 전문 지식과 첨단 장비가 필요한 공정입니다. 결함을 방지하고 최적의 결과를 얻으려면 적절한 설비와 숙련된 기술자가 필수적입니다. MOKO Technology는 8개의 자동 SMD 조립 라인과 최첨단 리플로우 솔더링 설비를 보유하고 있습니다. 방대한 생산 능력과 고도로 숙련된 기술진을 통해 복잡한 리플로우 솔더링을 정밀하게 처리할 수 있습니다. PCB 리플로우 솔더링을 위한 리소스가 부족하거나 복잡한 작업에 얽매이고 싶지 않으시다면 언제든지 문의해 주세요.
