산업기술
산업 제조
이동: 웨이브 솔더링이란 무엇입니까? | 웨이브 솔더링 결함 및 해결 방법
웨이브 솔더링은 인쇄 회로 기판 또는 PCB의 대량 제조 중에 사용되는 일종의 솔더링 공정입니다. 웨이브 솔더링 공정을 통해 제조업체는 대형 인쇄 회로 기판을 빠르고 안정적으로 솔더링할 수 있습니다. 이 프로세스는 각 보드가 통과하는 땜납의 물결에서 이름을 얻습니다. 개별 솔더 포인트가 아닌 솔더 웨이브를 사용하면 기계적으로나 전기적으로 신뢰할 수 있는 솔더 조인트가 생성됩니다.
웨이브 솔더링 공정은 PCB 조립의 기존 쓰루 홀 방식과 새로운 표면 실장 방식 모두에 효과적입니다.
웨이브 솔더 기계에는 무엇이 있으며 프로세스는 어떻게 작동합니까?
기본적으로 표준 웨이브 솔더 기계는 하나의 구성 요소로 시작합니다. 즉, 진행 중인 특정 솔더링 프로세스에 필요한 온도로 유지되는 가열된 솔더 탱크입니다. 탱크 내부에서 기술자는 땜납 웨이브를 설정한 다음 탱크를 통해 각 PCB를 통과시키므로 땜납 웨이브의 상단이 PCB 하단과 접촉하게 됩니다.
설계자는 웨이브 솔더링될 인쇄 회로 기판을 설계할 때 두 가지 주요 문제를 알고 있어야 합니다.
솔더링할 기판이 패드 간격과 솔더 레지스트 층을 확인했으면 이제 플럭스를 도포할 차례입니다. Flux는 납땜이 필요한 기판 영역을 깨끗하고 산화되지 않도록 합니다. 상황에 따라 플럭스를 적용하는 두 가지 방법이 있습니다.
기판 밑면을 플럭스로 처리했으면 기판을 예열할 차례입니다. 웨이브 솔더링 프로세스의 일부로 솔더가 적용되는 방식 때문에 웨이브 솔더링된 인쇄 회로 기판은 수동으로 솔더링했을 때보다 훨씬 더 많은 양의 열에 노출됩니다. 예열을 하지 않으면 회로 기판은 결국 열 충격으로 인해 다양한 유형의 납땜 결함이 생길 수 있습니다.
열 충격 가능성을 최소화하려면 웨이브 납땜이 필요한 보드를 필요한 온도까지 천천히 가열해야 합니다.
웨이브 솔더 보드가 예열되지 않은 경우 발생할 수 있는 결함에는 어떤 것이 있습니까?
웨이브 솔더링 프로세스와 관련된 기계가 있다고 해서 각 조인트를 손으로 솔더링하는 것보다 오류가 덜 발생한다는 의미는 아닙니다. 땜납 탱크를 사용하든 핸드 인두를 사용하든, 납땜을 정확한 과학처럼 취급하고 납땜 위치와 대상을 신중하게 제어해야 합니다.
그렇지 않으면 아래 나열된 것과 같은 여러 납땜 결함이 발생합니다.
불충분한 구멍 채우기는 기판에 장착할 부품을 위한 구멍이 미리 뚫려 있는 인쇄 회로 기판에서 발생하는 문제입니다. 본질적으로, 불충분한 양의 땜납이 부품용으로 뚫은 구멍을 채울 때 불충분한 구멍 채우기가 발생합니다. 즉, 땜납이 냉각되면 회로 기판에 달라붙지 않습니다. 구멍 채우기가 충분하지 않은 데는 여러 가지 이유가 있습니다.
이러한 문제를 해결하는 가장 좋은 방법은 다른 일련의 사전 땜납 검사를 실행하는 것입니다. 사용 중인 플럭스의 유형을 확인하고 전체 PCB를 덮기에 충분한 양인지 확인하십시오. 이 단계는 두 번째 문제인 불충분한 예열에도 도움이 됩니다.
솔더는 열로 흐르기 때문에 PCB의 스루홀이 올바른 온도에 있지 않으면 솔더도 잘 흐르지 않습니다. "적절한" 온도는 회사의 운영 표준에 따라 다르지만 일반적으로 화씨 300~340도 또는 대략 섭씨 150~170도입니다.
전체 어셈블리는 전에 이 온도에 도달해야 합니다. 보드는 파도와 접촉합니다. 관통 구멍이 올바른 온도에 도달하고 있는지 확실하지 않은 경우 웨이브 솔더 프로세스의 프로필을 확인하세요. 기판의 리플로우 프로세스와 정확히 비슷하거나 매우 유사해야 합니다.
웨이브 솔더 프로세스의 프로필을 작성하는 동안 보드 높이, 즉 한 번에 보드가 웨이브에 얼마나 노출되는지도 확인할 수 있습니다. 한 번에 땜납 웨이브에서 보드 두께의 절반 이상을 실행하도록 하십시오. 그러면 웨이브의 정수압이 땜납을 스루홀로 밀어 올릴 수 있습니다.
삭제 표시라고도 하는 들어 올려진 구성 요소는 납땜 프로세스 중에 보드에서 올라간 구성 요소입니다. 삭제 표시의 일반적인 원인은 다음과 같습니다.
잘못된 리드 길이를 수정하려면 사용 중인 리드를 확인하세요. 리드가 너무 길면 땜납 욕조를 치면 스루홀에서 리드를 밀어낼 수 있습니다. 이 문제를 해결하기 위해 웨이브 내 침지 시간을 늘릴 수 있습니다. 그러면 리드에 대한 열 수요가 줄어들고 리드가 안정될 수 있습니다.
PCB의 구부러짐 또는 기타 굴곡 관련 문제를 수정하려면 사용 중인 PCB의 종류와 열 허용 오차가 무엇인지 다시 확인하십시오. 보드 굴곡은 대형 커넥터와 대형 IC 패키지 또는 소켓에서 일반적입니다. 플라스틱과 같이 처음부터 휘어지는 PCB는 웨이브 솔더링하면 안 됩니다. 솔더의 물결로 인해 플라스틱이 구부러지고 보드에서 부품이 들어올릴 수 있기 때문입니다.
마지막으로 보드의 열 허용 오차를 확인한 후에는 모든 구성 요소의 열 허용 오차를 확인하십시오. 온도 요구 사항이 다르거나 납땜 가능성 온도를 납입하는 구성 요소도 파도와 접촉하면 들어 올릴 수 있습니다. 일부 구성 요소는 솔더링되고 과도한 열은 다른 구성 요소를 밀어내기 때문입니다. 사용 중인 모든 구성 요소에 동일한 요구 사항이 있는지 확인하면 이러한 문제를 방지하는 데 도움이 됩니다.
<올 시작="3">
과도한 땜납은 보드가 웨이브 땜납 탱크를 통과할 때 땜납 축적의 결과입니다. 이것은 여전히 보드와 문제의 구성 요소 사이에 전기적 연결을 만드는 것으로 끝나지만, 당신이나 누군가가 보드를 보고 있는 사람이 땜납 자체 내부에서 무슨 일이 일어나고 있는지 정확히 말하기는 어려울 것입니다.
연결에 너무 많은 땜납이 있는 데에는 여러 가지 이유가 있을 수 있습니다.
첫 번째 원인은 충분히 쉽게 해결할 수 있습니다. 단일 유형의 모든 구성 요소(예:모든 배터리)가 파도 탱크에 들어갈 때 동일한 방향을 향하도록 하십시오. 따라서 한 구성 요소가 탱크에 들어갈 때 탱크에서 "멀리" 향하고 있으면 해당 유형의 다른 모든 구성 요소도 그런 방향을 향해야 합니다.
설계 과정에서 잘못된 리드 길이로 인해 발생하는 리드 돌출부를 수정하면 과도한 땜납을 방지할 수도 있습니다. 납이 너무 길면 땜납이 엉겨붙어 과도해질 수 있습니다. 이 문제를 해결하려면 패드 표면을 너무 멀리 확장하지 않는 리드 길이를 결정하십시오. 예를 들어, NASA는 2.29mm의 리드 길이를 사용합니다. 이는 납땜을 위해 패드를 지나갈 수 있을 정도의 길이입니다.
구성 요소가 모두 같은 방향을 향하고 있고 솔더 길이가 정확한 경우 컨베이어 벨트의 속도를 줄여야 할 수 있습니다. 너무 빨리 가는 컨베이어 벨트는 솔더 탱크를 통과할 때 보드의 구성 요소에 솔더의 물결을 연이어 덤핑하게 될 수 있습니다. 이 문제에 대한 가장 쉬운 해결책은 허용 가능한 컨베이어 벨트 속도에 대해 프로젝트 관리자에게 문의하는 것입니다.
<올 시작="4">
솔더 볼링은 웨이브 솔더링 프로세스를 거치면서 특히 리드 근처에서 작은 솔더 비트가 PCB에 다시 부착될 때 발생할 수 있습니다. 솔더 볼링의 일반적인 원인은 다음과 같습니다.
일반적인 솔더 볼링 문제를 해결하는 가장 좋은 방법은 PCB 자체를 설계하는 것입니다. PCB 설계에 사용하는 솔더 마스크를 고를 때 처음부터 솔더가 부착될 가능성이 가장 적은 마스크를 찾으십시오. 설계에 가장 적합한 솔더 마스크를 선택하면 보드 설계를 더욱 견고하게 만들 수 있습니다.
가열된 플럭스의 가스로 인해 발생하는 솔더 볼은 일반적으로 웨이브 솔더 탱크 주변 공기의 과도한 역류 또는 환경에 존재하는 질소의 저하로 인해 발생합니다. 솔더 탱크로 흐르는 공기의 양과 솔더 탱크 환경에 존재하는 질소의 양을 확인하십시오. 이 두 가지를 모두 주의 깊게 관찰하면 가열된 플럭스의 반발로 인해 발생하는 솔더 볼 문제를 완화하는 데 도움이 됩니다.
솔더가 다시 웨이브로 떨어질 수 있는 몇 가지 이유가 있습니다. 플럭스에 휘발성 물질이 있는지 여부, 솔더 웨이브가 얼마나 높은지 등입니다. 문제의 근본 원인을 비드로 만드는 가장 좋은 방법은 파도의 상단에 흰색 카드가 있지만 보드 처리가 없습니다. 웨이브를 통과하는 몇 개의 테스트 보드로 동일한 테스트를 실행하고 결과를 비교합니다.
땜납 플래그는 리드 끝에서 튀어나온 땜납의 작은 돌출부입니다. 그것들은 여전히 보드의 다른 구성 요소와 적절한 전기 연결을 형성할 수 있게 해 주지만 부적절한 플럭스 적용과 보드에서 땜납이 배출되는 방식에 대한 문제를 나타냅니다.
솔더 플래그의 일반적인 원인은 다음과 같습니다.
느린 배수는 일반적으로 솔더 웨이브와 기판 분리 사이의 제어가 잘 되지 않아 발생합니다. 대부분의 경우 이는 솔더 웨이브의 역류가 올바르게 설정되지 않았기 때문입니다. "람다" 스타일 웨이브로 설정되어 있는지 확인하십시오. 솔더 웨이브의 역류가 적절하게 설정되면 웨이브에서 분리될 때 보드와 동일한 속도로 동일한 방향으로 솔더가 흐를 것입니다. 필요한 경우 약간 더 빠르게 실행할 수 있습니다. 그러나 천천히 실행하거나 전혀 실행하지 않으면 솔더 플래그/스파이크가 증가합니다.
산화는 부적절하게 절단되거나 저장된 리드의 결과일 수 있습니다. 리드가 사내에서 절단되지 않은 경우 공급업체에 문의하여 리드를 절단하는 방법을 확인하십시오. 끝부분이 잘려져 있으면 리드가 산화될 수 있습니다. 특히 장기간 보관하는 경우 더욱 그렇습니다. 매장에서 리드를 사내에서 절단하는 경우 절단 및 보관 방법과 보관 기간을 더 잘 제어할 수 있습니다. 이 세 가지 요인 모두 납이 산화될 수 있도록 하여 웨이브를 통과할 때가 되었을 때 땜납에 젖기 훨씬 더 어렵게 만듭니다.
다음 PCB 프로젝트에 대한 설계 지원을 찾고 있다면 Millennium Circuits Limited를 찾으십시오. PCB 파일을 보내 주시면 제조 중에 나타날 수있는 결함이나 문제를 찾기 위해 제조 검사를 위한 완전한 설계를 수행합니다. PCB 파일 검사 서비스의 이점은 다음과 같습니다.
확인을 위해 파일을 제출할 준비가 되었다면 PCB 파일 확인 양식을 작성하기만 하면 됩니다. 다음에 무엇을 해야 할지 모르겠다고요? 부담 없이 문의해 주세요. 지원 직원이 궁금한 사항에 대해 기꺼이 상담해 드립니다.
산업기술
납땜 인두는 회로를 구축할 때 필수품입니다. 부품을 보드에 결합하여 연결을 형성할 수 있기 때문입니다. 각 응용 분야에 특정 온도가 필요한 다른 용도로도 사용할 수 있습니다. 이러한 전기 도구에는 결합에 도움이 되는 고유한 첨가제 혼합물이 포함되어 있습니다. 또한 오늘날 시장에는 세 가지 다른 납땜 인두 유형이 있습니다. WellPCB는 귀하를 올바른 길로 인도하는 것을 목표로 합니다. 이 기사를 읽고 나면 납땜 인두의 기능을 더 잘 이해할 수 있을 것입니다. 그럼 시작하겠습니다! DIY 납땜 인두– 납땜이란 무엇입니까? (
의심할 여지 없이 대부분의 일반 엔지니어링 프로젝트는 표준 PCB 설계를 사용합니다. 또한 기존 PCB가 모든 작업에 작동할 수는 없습니다. 따라서 고급 응용 프로그램을 처리하는 경우 고속 PCB가 필요합니다. 그러나 고속 PCB를 설계하는 것은 까다로울 수 있습니다. 신호 무결성, 반사 및 누화와 같은 세부 사항에 주의를 기울여야 합니다. 이러한 용어에 익숙하지 않은 경우 이 도움말을 참조하세요. 이 기사에서는 고속 PCB와 설계 규칙에 대한 모든 것을 배울 것입니다. 고주파 PCB와도 비교하겠습니다. 자, 시작하겠습니다.