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인쇄 회로 기판은 광범위한 전자 제품의 원동력입니다. 간단한 계산기와 고급 군사 및 위성 시스템에서 찾을 수 있습니다. 그런데 PCB 조립은 어떻게 하는지 아세요? 프로세스와 관련된 단계를 알고 있습니까? 하지 않으면 서두를 필요가 없습니다! 우리는 보드에 장착할 PCB의 BOM(Bill Of Material)에 대한 이 심층 가이드를 만들었습니다. PCB 어셈블리를 통해 프로세스에 대해 필요한 모든 정보를 얻을 수 있습니다. 그런 다음 PCB를 조립하고 프로젝트에 생기를 불어넣을 수 있습니다.
이 가이드에서는 PCB 조립 프로세스와 사용된 다양한 기술을 살펴봅니다.
인쇄 회로 기판 어셈블리는 기판에 기능을 부여하는 전자 부품을 장착하거나 배치합니다. 수동 및 자동 기술로 전자 부품을 장착한 다음 제자리에 납땜합니다.
PCBA 또는 인쇄 회로 기판 어셈블리. 프로토타입을 생산하고 만드는 인쇄회로기판(PCB) 제조와 혼동하지 않으시면 도움이 될 것입니다. 조립 과정 중 전자 부품 설치를 다룹니다. 인쇄 회로 기판 어셈블리)는 전체 부품과 부품이 납땜되고 올바르게 설치된 후에 제공되는 기판입니다.
SMT 및 THT 공정을 비롯한 다양한 기술을 사용하여 PCB를 조립할 수 있습니다. 4장에서 자세히 살펴보겠지만 지금은 PCB 설계를 살펴보겠습니다.
회로도를 사용하면 CAD(Computer-Aided Design) 솔루션을 사용하여 PCB를 설계할 수 있습니다. 설계에 따라 설계 파일이나 Gerber 파일은 PCB를 생산하거나 조립하는 제조업체에 인계됩니다.
PCB의 기본 설계는 다음을 포함합니다-
기재: PCB의 기본 재료는 기판으로 알려져 있습니다. 보드를 단단하고 내구성있게 만드는 것입니다.
구리: PCB의 각 기능면에는 얇은 전도성 구리층이 적용됩니다. 보드가 단면인지 양면인지에 따라 면의 수에 구리 층이 필요합니다.
납땜 마스크: PCB의 녹색 물질은 솔더 마스크 적용으로 인한 것입니다. 구리 트레이스가 전도성 구성 요소와 접촉하지 않도록 절연을 제공합니다.
실크스크린: PCB의 마지막 레이어로 흰색 화면을 사용합니다. 그것은 기호와 문자로 다른 구성 요소의 레이블을 포함합니다.
PCB는 또한 세 가지 유형이 될 수 있습니다.
다음 장에서는 인쇄 회로 기판 조립 공정에 대해 알아볼 것입니다.
PCB를 수동으로 납땜하려면 최소한의 도구가 필요합니다. 정리할 사항은 다음과 같습니다.
수동 인쇄 회로 기판 조립을 위한 다양한 납땜 장비 중에서 선택할 수 있습니다. 가장 단순한 것들은 전원 콘센트에 바로 꽂고 온도 조절을 위한 옵션이 많지 않습니다. PCB 어셈블리에 대해 15-30와트 납땜 인두를 선택해야 합니다.
자동 온도 조절식 납땜 인두는 온도 제어 옵션이 제공되므로 적합할 수 있습니다. 일부는 온도를 제어하는 다이얼이 있고 다른 일부는 특정 온도의 자화 팁을 사용합니다.
다양한 크기의 교체 가능한 팁이 있는 납땜 인두를 선택하면 도움이 될 것입니다. 전류 흐름을 증가시켜 온도를 상승시키면 보너스가 자화되기 시작합니다. 자기력이 떨어지면 열도 줄어듭니다.
뜨거운 공기를 사용하여 땜납을 녹이는 뜨거운 공기 납땜 스테이션이 필요할 수도 있습니다.
시장에서 다양한 유형의 땜납을 찾고 프로젝트의 목적과 응용 프로그램에 따라 선택할 수 있습니다. 전자 제품에 사용되는 솔더에는 세 가지 유형이 있습니다.
땜납은 납과 주석의 조합으로 만들어지며 미량의 다른 금속도 포함할 수 있습니다. 이는 대부분의 전자 제품이 열에 민감하기 때문에 솔더에 더 낮은 용융 온도를 제공하는 역할을 합니다.
납 합금 땜납은 주석 중량과 납 중량의 비율로 정의됩니다. 예를 들어, 60:40 또는 63:37의 잔액을 가질 수 있습니다. 첫 번째 숫자는 용기의 양을 나타내고 두 번째 숫자는 납의 양을 나타냅니다.
일반적인 전자 응용 분야에 두 가지 솔더 유형을 모두 사용할 수 있습니다. 63:37 합금은 액체 상태로 효과적으로 변형될 수 있으며 콜드 솔더 조인트를 방지하는 데 도움이 됩니다.
납 기반 합금은 전자 산업에서 표준으로 사용되지만 건강에 영향을 미칠 수 있습니다.
주석 96.5%, 은 3%, 구리 0.5%를 포함하는 96.5:3:0.5와 같은 무연 합금을 볼 수 있습니다. 무연 합금은 납 기반 합금보다 비싸고 용융 온도가 더 높습니다.
무연 합금은 부서지기 쉽지만 더 강한 솔더 조인트를 생성합니다.
땜납에는 납이 포함되거나 포함되지 않을 수 있습니다. 은은 더 견고하고 내구성 있는 솔더 조인트를 만들기 위해 솔더에 처음 사용되었습니다. 은 합금 땜납은 납 기반 및 무연 합금보다 더 비싼 경향이 있습니다.
PCB 조립 공정. 인쇄회로기판을 조립하는 동안 여러 번 납땜 방법의 도움을 받아야 합니다. 가능한 최고 품질의 최종 제품을 얻기 위해 적절한 납땜 기술을 사용한다면 도움이 될 것입니다. 여기에서 PCB의 BOM(Bill Of Materials) 중에 적절한 납땜 기술을 사용하여 보드에 장착하는 방법을 알려드리겠습니다.
납땜을 하는 적절한 방법은 납땜할 표면을 납땜의 융점 이상으로 가열하는 것입니다. 솔더가 표면 위로 자유롭게 흐를 수 있습니다. 땜납의 양도 확인하고 너무 많이 사용하지 않도록 하면 도움이 됩니다.
또한 차가운 솔더 조인트를 방지할 수 있을 만큼 표면이 충분히 가열되었는지 확인해야 합니다. 표면에 열을 너무 적게 사용하여 솔더가 자유롭게 움직일 수 없을 때 발생합니다.
나머지 납땜 공정은 기계에 의해 자동으로 수행됩니다. 리플 로우 솔더링은 일련의 히터와 콜드 히터를 사용하여 솔더를 녹이고 응고시켜 단단하게 만듭니다.
리플로 납땜 기계에서 온도가 올바르게 설정되었는지 확인해야 합니다. 땜납을 녹이기 위해서는 섭씨 250도까지 가열해야 합니다.
THT 구성 요소를 다룰 때는 수동 납땜 기술이 필요할 수 있습니다. 부품을 손으로 배치한 다음 보드의 반대쪽에 여분의 리드 또는 와이어를 납땜해야 합니다. 솔더나 플럭스가 다른 구성 요소에 닿지 않고 올바른 위치에만 들어가도록 주의해서 수행해야 합니다.
완전히 새로운 작업인 경우 PCB를 납땜하는 것이 복잡하거나 어려울 수 있습니다. 소규모 프로젝트에서 먼저 연습한 다음 숙련된 후 PCB 납땜에 손을 대는 것이 도움이 될 것입니다. 또한 땜납의 플럭스에서 나오는 연기나 연기를 흡입하지 않도록 주의하면 도움이 됩니다.
이제 PCB 조립에 사용되는 프로세스 간의 차이점을 확인하겠습니다.
다양한 기술을 사용하여 PCB에 전자 부품을 조립할 수 있습니다. 주요 방법으로는 쓰루홀 기술(THT), 표면 실장 기술(SMT) 및 혼합 기술이 있습니다.
SMT)의 주요 차이점과 프로세스에 대해 논의합니다. 이렇게 하면 픽 앤 플레이스 기계가 PCB(각 방법에 대한 PCB 어셈블리)에서 구성 요소를 쉽게 선택하고 배치할 수 있습니다.
PCB 조립의 THT 방법은 와이어 또는 리드와 함께 제공되는 전자 부품에 사용됩니다. PCB에는 조각에 맞게 구멍이 뚫려 있습니다. 구멍을 통과하는 추가 전하는 보드의 반대쪽에 납땜됩니다.
THT는 코일 및 커패시터와 같은 중요한 부품에 사용됩니다. PCB의 도금된 스루홀을 통과하는 다른 도금된 스루홀 또는 PTH 부품에도 사용됩니다. 다양한 PCB 구성 요소는 보드의 구멍을 사용하여 PCB의 한쪽에서 다른 쪽으로 신호를 전송합니다. 이러한 이유로 구멍을 통해 바로 통과하는 솔더링 페이스트에 의존할 수 없습니다.
THT 어셈블리는 수동 및 자동 프로세스를 모두 사용하여 구성 요소를 PCB에 배치합니다. 다음과 같이 진행하십시오 –
전기 엔지니어는 사양에 따라 PCB에 부품을 수동으로 배치합니다. 올바른 기능을 위해서는 THT 조립 공정의 운영 표준 또는 규정을 완전히 준수하여 신속하고 정확하게 수행되어야 합니다.
예를 들어, 작동 요소가 영향을 미치지 않도록 전자 부품의 방향과 극성을 정의하는 것이 필수적입니다.
PCB의 모든 전자 부품이 정확하게 배치되었는지 확인해야 합니다. 운송 프레임을 사용하여 자동으로 수행할 수 있습니다. 엔지니어는 오류나 실수를 발견하면 신속하게 수정할 수 있습니다.
이러한 전자 부품은 이 단계에서 기판에 납땜되어야 합니다. 수동으로 할 수도 있지만 웨이브 솔더링이라는 훨씬 더 효율적이고 자동화된 프로세스를 사용할 수 있습니다.
PCB는 고온에서 용융된 땜납을 포함하는 특수 오븐 내부로 운반되는 컨베이어 벨트에 배치됩니다. 솔더는 모든 핀을 한 번에 덮는 보드 바닥에 적용됩니다.
전자 부품은 보드에 대한 모든 리드 또는 와이어 연결로 부착됩니다.
WellPCB에는 PCB 요구 사항을 실현할 수 있는 적절한 기술을 갖춘 전문가와 전문가가 있습니다. 우리는 PCB 제조 PCB 어셈블리를 제공합니다(SMT를 사용하면 생산 공정의 속도를 높일 수 있지만 결함 가능성이 높아집니다. SMT는 PCB에 전자 부품을 자동으로 배치하거나 장착하는 것입니다. 이러한 이유로 이 방법은 오류 감지 기능도 사용합니다. 기능적인 제품을 만듭니다.
SMT로 실장된 전기 부품은 PTH 부품보다 작으며 리드가 있을 수도 있고 없을 수도 있습니다. 때때로 핀, 평평한 접점 또는 몸체에 단자가 함께 제공됩니다.
PCB에 솔더를 도포하려면 솔더 페이스트 프린터를 사용해야 합니다. 솔더 스크린 또는 스텐실은 전자 부품이 배치될 유효한 지점에 솔더가 적절하게 적용되도록 하는 데 사용됩니다.
솔더링 품질에 직접적인 영향을 미치기 때문에 효율적인 솔더 페이스트 인쇄 프로세스를 갖는 것이 중요합니다. 솔더 검사기는 솔더 페이스트 인쇄 품질의 결함을 찾는 데 사용됩니다. 그 자리에 오류가 있으면 두 번째 인쇄를 위해 솔더를 씻어냅니다.
경미한 결함의 경우 재작업으로 충분합니다.
픽앤플레이스 기계는 솔더 프린팅 후 전자 부품을 장착하는 데 사용됩니다. 엔진은 부품 릴을 통해 IC 또는 부품을 자동으로 장착합니다. 구성 요소 릴은 세부 정보를 기계에 공급한 다음 PCB에 고정하는 역할을 합니다.
이 단계에서는 특수 오븐을 사용하여 솔더 페이스트를 경화시켜 보드의 구성 요소를 단단히 고정합니다. PCB는 보드의 온도를 섭씨 250도까지 올리는 일련의 히터 내부에 장착됩니다. 고온으로 인해 기판의 땜납이 녹습니다.
다음으로 PCB는 온도를 낮추고 땜납을 경화시키는 데 도움이 되는 일련의 더 우수한 히터를 통과합니다. 이는 모든 전자 부품을 PCB에 단단히 고정시킵니다.
전자 제품은 현대 시대에 PCB에 다른 전자 부품을 요구하면서 복잡성이 증가했습니다. 표면 실장 및 관통 구멍 세부 정보가 모두 포함된 단일 PCB에서 THT 및 SMT 기술을 모두 사용할 수 있습니다.
혼합 기술은 다음과 같은 경우에 사용됩니다-
단면 혼합 조립에서는 일반적인 솔더 페이스트 인쇄 공정이 먼저 수행됩니다. 그런 다음 표면 실장 부품을 배치하고 리플로우 솔더링을 수행합니다.
그런 다음 THT 부품을 배치하고 웨이브 솔더링을 수행해야 합니다. 소량의 THT 부품을 사용한다면 수동 납땜을 할 수도 있습니다.
먼저 표면 실장 접착제를 적용한 다음 SMT 구성 요소를 실장해야 합니다. 그런 다음 오븐에 넣어 굳힌 다음 뒤집어야 합니다.
그런 다음 THT 부품을 장착하고 웨이브 솔더링을 수행해야 합니다. 이 조립 공정은 접착제 사용량이 많아 비용이 많이 듭니다.
솔더 페이스트 인쇄 후 SMT 구성 요소를 배치하는 복잡하고 긴 프로세스입니다. 그런 다음 SMT 구성 요소를 다른 면에 배치하기 위해 접착제를 사용하고 응고해야 합니다.
다음으로, 웨이브 솔더링으로 끝나는 THT 구성 요소가 장착됩니다. 접착제를 사용하지 않고 공정을 진행할 수도 있지만 세 번 가열해야 하므로 효율성이 떨어집니다.
다음 장에서는 기능과 품질을 보장하기 위해 PCB를 테스트하는 방법을 결정할 것입니다.
PC 어셈블리의 기능을 확인하려면 다양한 테스트를 실행해야 합니다. PCB의 설계 사양에 누락되거나 문제가 있는 기능이 있는지 확인하는 DFM 검사로 시작합니다.
기능에 대한 다음 테스트는 표면 실장 부품을 배치하고 납땜한 후에 수행됩니다. 보드는 부적절한 링크가 발생한 경우 발생할 수 있는 연결 및 단락에 대해 테스트됩니다.
리플로우 공정 후 PCB를 수동으로 검사합니다. 소량의 PCB 배치에는 도움이 될 수 있지만 대규모 생산에는 적합하지 않습니다. 자동 광학 검사기는 고급 카메라를 사용하여 PCB를 테스트하는 데도 사용됩니다.
기계는 빛을 반사하는 방식을 분석하여 저품질 땜납을 감지할 수 있습니다.
고도로 복잡하거나 다층 PCB에 사용되는 덜 전통적인 방법 중 하나는 X선 검사를 포함합니다. X-ray는 모든 층의 시각 자료를 제공하고 평범한 시력에서 숨겨진 문제를 찾는 데 도움이 될 수 있습니다.
조립 공정이 끝나면 최종 검사 및 기능 테스트를 수행합니다. 신호 출력, 전류, 전압 등 다양한 측면을 체험판을 통해 확인할 수 있습니다. 시뮬레이션된 신호를 통해 PCB의 전기적 특성을 파악할 수 있습니다.
이렇게 하면 픽 앤 플레이스 기계가 PCB에서 구성 요소를 쉽게 선택하고 배치할 수 있습니다(PCB 어셈블리는 사용 중인 전자 구성 요소의 수와 유형에 따라 복잡한 프로세스 또는 간단한 프로세스일 수 있습니다. 가장 좋은 방법은 PCB를 조립한다는 것은 모든 사양과 표준을 전문적으로 유지하는 것입니다.
기능 테스트를 빠르게 통과한 인쇄 회로 기판 어셈블리 및 고품질 최종 제품에 대해 문의할 수 있습니다. 최상의 결과를 제공하기 위해 설계 및 지침에 따라 PCB가 조립되었는지 확인합니다.
산업기술
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