PCB뉴스 - PCB 플로우 솔더링 (PCB flow soldering)은 무엇인가요?

PCB 플로우 솔더링(PCB flow soldering)은 PCB 제조 공정에 사용되는 솔더링 기술입니다. 용융된 땜납과 용접할 부품의 상대적인 이동과 이를 젖게 만들어 용접을 수행하는 작업이 포함됩니다.

이 기술은 생산효율과 용접품질을 획기적으로 향상시킬 수 있어 대량생산에 주로 활용된다. 최근 전자산업의 발전 과정에서 눈에 띄는 한 가지 분명한 추세는 리플로우 솔더링(flow soldering) 기술입니다. 원칙적으로 기존 플러그인은 일반적으로 스루홀 리플로우 납땜으로 알려진 리플로우 납땜이 가능합니다. 장점은 모든 솔더 조인트를 동시에 완성할 수 있어 생산 비용을 최소화할 수 있다는 것입니다. 그러나 온도에 민감한 부품은 삽입물이든 SMD이든 리플로우 솔더링 적용을 제한합니다.

그런 다음 사람들은 선택적 용접에 관심을 돌렸습니다. 선택적 납땜은 대부분의 응용 분야에서 리플로우 납땜 후에 사용할 수 있습니다. 이는 나머지 인서트를 납땜하는 비용 효율적이고 효율적인 방법이 될 것이며 향후 무연 납땜과 완벽하게 호환될 것입니다.

일반적인 PCB 납땜 기술(PCB flow soldering)

1. 웨이브 납땜

웨이브 솔더링은 대량 생산에 적합한 자동 솔더링 방식입니다. 웨이브 솔더링 공정 중에 PCB는 용융된 솔더 웨이브를 통과하여 패드와 부품 핀 사이에 안정적인 솔더 조인트를 형성합니다. 이 방법은 매우 효율적이며 스루홀 부품을 납땜하는 데 적합합니다.

2. 리플로우 납땜

리플로우 솔더링은 표면 실장 부품(SMT) 솔더링에 주로 사용됩니다. 리플로우 솔더링 공정 중에 이전에 PCB에 배치된 솔더 페이스트는 고온에서 녹았다가 다시 굳어 강력한 솔더 조인트를 형성합니다. 이 방법은 고밀도, 고정밀 전자 조립에 적합합니다.

3. 수동용접

수동 용접은 소량 생산이나 수리 작업에 적합한 기본 용접 방법입니다. 이는 운영자의 기술과 경험에 의존하며 효율성은 떨어지더라도 일부 특정 상황에서는 여전히 필수입니다.

납땜(PCB flow soldering) 공정:

1. 부품 삽입: PCB 보드의 예약된 구멍에 부품을 올바르게 삽입합니다.

2. 용접 전 검사 : 부품 위치가 정확한지 확인하십시오.

3. 용접: 부품과 PCB 보드를 납땜 인두 또는 용접기로 함께 납땜합니다.

4. 용접 후 검사 : 용접 품질 및 부품 위치를 확인하십시오.

5. 테스트: 납땜된 PCB 보드가 제대로 작동하는지 확인합니다.

6. 포장: 운송 및 사용을 위해 용접된 PCB 보드를 포장합니다.

지침:

안전 보호: 용접 중에 보호 안경을 착용하여 땜납이나 플럭스가 튀어 눈이 손상되지 않도록 하십시오. 납땜 인두를 사용할 때에는 감전을 방지하고 정전기 방지 조치를 준수하십시오.

PCB 플로우 솔더링(PCB flow soldering)과 PCB 리플로우 콜드 솔더링의 관계는 둘 다 PCB 제조 공정에서 사용되는 솔더링 기술이며, 콜드 솔더링은 리플로우 솔더링 공정 중에 발생할 수 있는 바람직하지 않은 현상이라는 점이다. . 관련 정보를 소개하면 다음과 같습니다.

리플로우 냉간 납땜 문제는 전자 제품 제조 과정에서 발생할 수 있는 납땜 결함입니다. 이는 리플로우 솔더링 공정 중에 일부 요인의 영향으로 솔더 조인트 사이의 금속 연결이 충분히 강하지 않아 솔더링 문제가 발생한다는 사실을 나타냅니다.

리플로우 솔더링에서 냉간 솔더링 문제가 발생하면 다음과 같은 영향을 미칠 수 있습니다.

1. 솔더 조인트의 신뢰성 감소: 콜드 리플로우 솔더링으로 인해 솔더 조인트의 금속 연결 강도가 충분하지 않게 됩니다. 이는 솔더 조인트의 강도와 신뢰성이 감소하여 진동, 온도 변화 또는 기계적 응력과 같은 환경 요인의 영향으로 솔더링 연결이 파손되거나 느슨해질 가능성이 더 높다는 것을 의미합니다.

2. 전기적 연결 문제: 냉간 용접 현상으로 인해 납땜 접합부 사이의 전기적 연결이 불량해질 수 있습니다. 전자 장치 및 회로 기판의 납땜 접합부에 냉납 문제가 있는 경우 불안정한 신호 전송, 불량한 전류 전도 또는 신뢰할 수 없는 전기 접촉이 발생할 수 있습니다. 이는 전자 장치의 적절한 기능과 성능에 영향을 미칠 수 있습니다.

3. 고장률 증가: 리플로우 냉납 문제로 인한 용접 품질 저하, 솔더 조인트의 신뢰성 감소, 전기 연결 문제 증가 및 신호 간섭 증가로 인해 장비의 고장률이 높아질 수 있습니다. 이로 인해 제품 사용 중에 더 많은 고장과 수리 필요성이 발생하여 제조업체와 사용자에게 불편을 끼치고 비용이 증가할 수 있습니다.

4. 신호 간섭: 리플로우 냉납 문제는 전자 장비의 신호 라인이나 신호 전송 경로의 연결 불량을 유발할 수 있습니다. 이는 신호 전송의 임피던스를 증가시키고 추가적인 잡음과 간섭을 발생시켜 장치의 신호 품질과 간섭 방지 기능에 영향을 미칩니다.

리플로우 솔더링에서 냉납의 원인

다음은 리플로우 솔더링에서 냉간 솔더링을 유발할 수 있는 몇 가지 요인입니다.

1. 열악한 솔더 페이스트: 솔더 페이스트는 리플로우 솔더링 공정에서 매우 중요한 역할을 합니다. 솔더 페이스트에 잘못된 성분이 포함되어 있거나 품질이 좋지 않거나 너무 오랫동안 보관하면 노화가 발생하는 경우 솔더 페이스트의 성능이 영향을 받습니다. 예를 들어, 솔더 페이스트의 융점 불일치, 유동성 불량, 플럭스 함량 부족 등의 문제로 인해 냉간 솔더링이 발생할 수 있습니다.

2. 부적절한 표면 처리: 리플로우 솔더링 전에 솔더링 표면은 일반적으로 산화물 제거, 솔더로 청소 또는 코팅 등과 같이 적절하게 처리되어야 합니다. 표면 준비가 부적절하거나 부정확하거나 오염 물질이 포함된 경우 납땜 중 금속과 납땜 페이스트 사이의 접착력이 영향을 받아 냉간 납땜 문제가 발생할 수 있습니다.

3. 장비 및 공정 매개변수: 리플로우 솔더링 공정 중 장비 상태와 공정 매개변수 설정은 용접 품질에 매우 중요합니다. 장비의 열전도 효과가 좋지 않거나 제어가 불안정하거나 공정 매개 변수가 잘못 설정되면 온도 분포가 고르지 않거나 요구 온도에 도달하지 못해 냉간 용접 문제가 발생할 수 있습니다.

해결책 - 리플로우 솔더링에서 냉간 솔더링을 제어하기 위한 몇 가지 조치:

1. 온도 제어 및 최적화: 리플로우 오븐의 온도가 올바르게 설정되었는지 확인하고 정기적인 교정을 수행합니다. 솔더 조인트가 충분한 온도에 도달할 수 있도록 온도 분포가 균일해야 합니다. 필요한 경우 가열 영역, 가열 속도 또는 유지 시간을 조정하여 온도 제어를 최적화할 수 있습니다.

2. 솔더 페이스트 선택 및 품질 관리: 고품질 솔더 페이스트를 선택하고 솔더링 애플리케이션의 요구 사항을 충족하는지 확인하십시오. 만료되거나 오래된 솔더 페이스트를 사용하지 않도록 솔더 페이스트의 보관 및 서비스 수명을 관리하십시오. 솔더 페이스트를 선택할 때 융점, 유동성 및 플럭스 함량과 같은 요소를 고려하여 솔더 페이스트가 적절한 온도에서 완전히 녹고 흐를 수 있는지 확인하십시오.

3. 용접 시간을 늘립니다. 금속이 완전히 녹고 혼합될 수 있도록 솔더 조인트가 충분한 시간 동안 용융 상태에 있는지 확인하십시오. 납땜된 부품의 특성 및 요구 사항에 따라 리플로우 오븐의 시간 및 속도 매개변수를 조정하여 납땜 접합이 완전히 형성되도록 합니다.

4. 공정 제어 및 매개변수 최적화: 리플로우 솔더링 공정에 대한 상세한 공정 제어를 수행합니다. 가열 균일성, 로 환경 및 분위기 제어를 포함하여 장비의 정상적인 작동을 보장합니다. 가열 속도, 냉각 속도, 운반 속도 등 공정 매개변수를 최적화하여 용접 품질을 향상시킵니다.

5. 표면 처리 최적화: 용접 표면이 적절하고 올바르게 처리되었는지 확인합니다. 용접면을 청소하여 산화물과 오염물질을 제거하여 용접 품질을 향상시킵니다. 필요한 경우 적절한 표면 처리제나 납땜 코팅을 사용하여 납땜 성능을 향상시킬 수 있습니다.

6. 품질 검사 및 테스트: 용접 공정을 모니터링하고 테스트하기 위한 엄격한 품질 검사 절차를 수립합니다. 현미경, 전단 테스트 또는 인장 테스트와 같은 적절한 검사 방법을 사용하여 솔더 조인트의 신뢰성과 강도를 평가합니다. 냉간 용접 문제를 적시에 발견하고 적시에 조정 및 수정하십시오.

PCB 플로우 솔더링에 필요한 장비는 무엇입니까? (PCB flow soldering)

유동 용접에 필요한 장비에는 주로 전기 용접기, 용접 조작기, 자동 용접기 등이 포함됩니다.

용접기는 플로우 용접의 핵심 장비로 양극과 음극이 순간적으로 단락될 때 발생하는 고온 아크를 이용해 용접봉의 땜납을 녹이고 접촉되는 물체를 결합시키는 장치입니다. 용접기는 일반적으로 출력 전원의 종류에 따라 AC와 DC로 나눌 수 있는데, 인덕턴스의 원리를 이용하여 전원을 켰을 때와 끌 때 큰 전압 변화가 생기고, 양극과 직류를 켤 때 발생하는 고전압 아크를 이용합니다. 음극은 순간적으로 단락되어 용접봉을 녹여 원자 결합의 목적을 달성합니다.

용접 작업자는 주로 작동 장치, 제어 장치, 전원 장치 및 공정 지원 장치로 구성됩니다. 작동 장치에는 가이드 레일, 경사 조정 메커니즘, 수직 가이드 메커니즘, 용접 건 클램프 및 용접 건이 포함되어 있습니다. 경사 조정 메커니즘을 통해 용접 건이 중심을 중심으로 정방향 및 역방향으로 회전할 수 있습니다. 제어 장치는 용접 작업자의 작업 상태를 제어할 수 있는 전기 제어 시스템으로 구성됩니다. 동력원 장치는 실린더로 구성되어 있으며, 공압에 의해 구동되어 동력을 전달합니다. 공정 지원 장치는 와이어 가이드 메커니즘, 용접 와이어 가이드 및 와이어 가이드 노즐로 구성되어 용접 와이어의 자동 안내 및 위치 지정을 실현하고 용접 품질을 보장할 수 있습니다. ‌

자동 용접기는 특정 형상의 공작물 및 용접 조인트를 위해 특별히 설계된 용접 자동화 장비로 특정 용접 작업에 적합하며 용접의 자동화 수준과 생산 효율성을 향상시킵니다. ‌

전기용접기는 용접에 필요한 고온 아크를 제공하는 장비이며, 자동용접기는 자동화 기술을 통해 용접의 효율성과 정밀도를 향상시키며, 이동작업에 적합합니다.

PCB 솔더링 기술 적용(PCB flow soldering)

1.소비자 가전

휴대폰, 태블릿, TV 등 가전제품의 제조 과정에서 PCB 용접 기술은 핵심적인 역할을 합니다. 이들 제품은 용접 품질과 안정성에 대한 요구 사항이 매우 높기 때문에 리플로우 솔더링과 같은 첨단 용접 기술이 널리 사용됩니다.

2. 산업용 제어 장비

산업용 제어 장비는 혹독한 작업 환경과 장기간 연속 작동을 견뎌야 하므로 용접 조인트에는 매우 높은 신뢰성과 내구성이 필요합니다. 웨이브 납땜 및 리플로우 납땜과 같은 기술은 이러한 엄격한 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

3. 의료기기

의료 장비는 안전과 안정성에 대한 요구 사항이 매우 높습니다. 여기서 PCB 용접 기술은 용접점의 품질을 요구할 뿐만 아니라 생산 과정에서 정전기 및 오염에 대한 엄격한 제어가 필요합니다. 따라서 고정밀 용접 기술과 엄격한 생산 환경 관리가 필수적입니다.

PCB 솔더링 기술(PCB flow soldering)은 전자 장비 제조의 핵심 기술 중 하나입니다. 다양한 용접 기술은 다양한 적용 시나리오에 적합하며 용접 품질 관리 및 테스트는 장비 성능을 보장하는 중요한 링크입니다. 지속적인 기술 개발과 함께 PCB 솔더링 기술(PCB flow soldering)도 더 높은 성능과 더 복잡한 전자 장비의 요구를 충족시키기 위해 계속해서 발전할 것입니다.