PCB 조립 마스터하기: 13가지 필수 팁 & 기술 인사이트

이 기판들을 보면 대부분 알아볼 수 있습니다. 녹색에 구리로 만들어져 전자기기에서 찾아볼 수 있습니다. 조립 공정에도 많은 기술 지원이 필요합니다. 이 기술들을 마스터하지 않으면 PCB가 기능을 원활히 수행하지 못할 것입니다. 인쇄회로기판 조립(PCBA)은 모든 전자 부품을 납땜하는 과정입니다. 모든 것을 인쇄회로기판에 접착하며 많은 수동 및 자동 단계로 구성됩니다. 자, 인쇄회로기판 조립의 기술을 배워봅시다.

PCBA를 위한 스루홀 기술 (Thru-Hole Technology)

전통적인 조립 방법 중 하나라 할 수 있습니다. 여기엔 다양한 수동 및 자동 절차의 협업이 필요합니다.

이 조립 공정에서 일어나는 일은 다음과 같습니다. 먼저 리드(Lead)가 있는 전자 부품들이 있습니다. 이들이 PCB의 미세한 구멍으로 나옵니다. 기판은 솔더 마스크로 고정됩니다. 이 절차엔 세 단계가 있습니다.

1. 부품 배치 (Components Placement)
2. 검사 및 수정 (Inspection and Rectification)
3. 웨이브 솔더링 (Wave Soldering)

첫 번째는 수동 공정입니다. 엔지니어들이 부품을 해당 위치에 배치합니다. 이때 회로 기판의 설계 파일을 염두에 두어야 합니다. 이것이 고객 니즈에 맞춰 설계를 구조화하는 데 도움이 됩니다.

부품 배치가 어느 정도 고품질 제품을 보장합니다. 생산을 위해 제조사들은 여러 작업 표준과 규정을 따릅니다.

예를 들어 엔지니어들은 극성 확인을 체크해야 합니다. 주변 부품에 대한 부품 방향을 봐야 합니다. 부품 배치가 완료되면 해당 표준과 호환되어야 합니다. 일부는 정전기 방지 손목 밴드를 착용해야 합니다. 정전기에 민감한 부품을 다룰 때 특히 그렇습니다. 예를 들어 집적 회로(IC) 다룰 때 특히 그렇습니다.

두 번째 단계는 검사 및 수정입니다. 부품 배치 후 기판을 매칭 프레임 트랜스포트에 올립니다. 기판을 조사해야 합니다. 모든 부품이 안전한지 확인합니다. 배열 정확성을 보장합니다. 문제가 있으면 지금 수정하기 쉽습니다. 조립 공정에서 솔더링 전 단계라 쉽습니다.

최종 공정은 웨이브 솔더링입니다. 스루홀 부품을 기판에 납땜한 후 세 번째 공정입니다. 여기선 기판을 액화 납땜 혼합물에 통과시킵니다. 약 500°F(약 260°C)의 매우 높은 온도에서 일어납니다. 공정이 끝나면 부품이 단단히 부착됩니다.

표면 실장 기술 (Surface Mount Technology, SMT) 공법

이 PCB 조립 공정에서 전자 부품은 작고 민감합니다. 다이오드, 저항기 같은 것들입니다. 여기서 장비와 납땜 소재가 다릅니다.

이 공정은 위와 다릅니다. 어떤 면에선 두드러집니다. 여기서 더 높은 제조 효율을 달성할 수 있어 많은 제조사들이 이 방식을 채택합니다. 픽앤플레이스, 솔더 페이스트 프린팅, 리플로우 솔더링 모두 여기서 일어납니다.

이 절차는 세 단계로 구성됩니다. 모두 아래에서 다루겠습니다.

첫 단계는 솔더 페이스트 프린팅입니다. 여기서 페이스트 프린터를 통해 코드에 페이스트를 도포합니다. 실장 정확도를 위해 제조사들은 스텐실이나 솔더 스크린을 사용합니다.

페이스트 프린팅 품질이 솔더링 품질을 어떻게 결정하나요? 제조사들은 검사를 통해 봅니다. 솔더 페이스트 검사관이 이를 담당합니다. 프린팅 공정 후 시작합니다. 이 검사로 엄격한 규정을 맞출 수 있습니다. 결함이 있으면 제조사들은 프린팅을 재작업하고 씻어냅니다. 그때서야 두 번째 프린팅을 시작합니다.

두 번째 단계는 부품 실장입니다. 프린터에서 나온 기판이 픽앤플레이스 머신으로 갑니다. 여기서 집적 회로나 소자를 해당 패드에 설치합니다. 페이스트의 텐션을 고려해야 합니다. 머신 내부에 있는 부품 릴을 통해 부품을 기판에 실장합니다. 부품이 기판에 단단히 붙도록 돕습니다.

마지막 단계는 리플로우 솔더링(Reflow Soldering)입니다. 여기서 부품을 긴 퍼니스를 통해 기판에 올립니다. 다시 위와 비슷한 온도가 필요합니다. 이것이 납땜을 액화시킵니다. 그러면 모든 소자가 기판에 단단히 결합됩니다.

혼합 기술 (Mixed Technology)

오늘날 전자 제품은 더 통합되고 복잡해졌습니다. 게다가 회로 기판은 크기가 작아지고 있습니다. 기판이 단일 카테고리 부품만 포함하는 건 특이합니다.

대부분 기판은 스루홀과 표면 실장 부품을 모두 가집니다. 두 기술의 협업이 필요합니다. 네, 납땜 공정이 매우 복잡합니다. 많은 소재로 영향을 주고 싶지 않습니다. 두 기술의 순서 배열을 더 잘 짜야 합니다.

PCB 조립 - 파일 포맷 정확히 알기

무료 회로 기판 선택 시 제조사가 경험이 있는지 확인하세요. 여러분이 쓸 예정인 포맷을 다룰 수 있어야 합니다. 일부 제조사가 모든 파일 포맷을 다루지 않을 수 있어 중요한 단계입니다. 가장 대중적인 두 옵션은 CAD와 거버(Gerber)입니다.

파일 포맷은 PCB 설계의 중요한 단계입니다. 여러분이 선택한 제조사가 쓸 포맷에 좋은 경험이 있는지 확인해야 합니다.

PCB 조립 업체와 소통하기

설계 단계에서 PCB 조립 업체와 소통하세요. 마지막까지 기다리지 마세요. 그러면 설계에 더 많은 옵션이 열립니다. 맵에 대한 필수 제안과 업계 인사이트를 얻습니다. 새로운 공정과 기술을 알게 됩니다. 최신 모델, 방법, 업계 트렌드를 알게 해줍니다.

최종 제품을 위해 사용 가능한 모든 도구 활용하기

어셈블러가 최종 제품을 가장 효과적으로 만들 도구를 제공할 수 있습니다. 무엇이 필요한지 아세요. 설계 단계에서 제조사와 대화하세요. 최신 기술이 효율을 높일 수 있습니다. 최종 제품을 더 좋게 만드는 방법을 살펴보세요.

해외 업체(Offshore Provider) 신중히 다루기

많은 이들이 해외 업체를 선택합니다. 우선 저렴한 가격에 제공하기 때문입니다. 하지만 이 과정엔 많은 리스크가 따릅니다.

해외 업체들은 때때로 저품질 부품을 씁니다. 올바른 표준이 아닙니다. 이는 장기적으로 여러분에게 영향을 줍니다. 생산 지연도 일정에 영향을 줄 수 있습니다. 신뢰할 수 있는 해외 업체가 필요합니다.

단일 공급업체에 의존하지 않기

새 공급업체만 믿지 마세요. 혹은 모든 니즈에 단일 공급업체만 의존하지 마세요. 항상 백업 플랜을 가지세요. 완벽한 설계를 최대한 신중하게 확보하고 싶습니다. 또한 시장에 없는 부품을 포함하려 하지 마세요.

PCB 조립 - 항상 부품 이름과 라벨 붙이기

패키지에 포함된 모든 부품의 이름과 번호를 항상 언급하려 노력하세요. 오류 범위를 줄여줍니다. 라벨링도 좋은 관행입니다. 것들을 섞이고 싶지 않습니다. 나중에 정리하는 데 상당한 시간이 걸립니다.

PCB 조립 - 라벨링을 읽기 쉽게 만들기

여러분의 넘버링과 라벨링 파트가 이해하기 쉽고 읽기 쉽게 만드세요. 예를 들어 두 파트가 있으면 파트 1, 2로 라벨링하세요. 이름이 비슷하면 다르게 표기하세요. 이렇게 하면 실수 범위가 없습니다.

제조용 설계 테스트(Design for Manufacturing Test) 면밀히 살피기

제조용 설계 테스트는 관련 비용을 줄여줍니다. 거래를 더 편하게 만듭니다. 잠재적 문제를 찾아 해결해 원활한 제조 공정을 보장합니다.

모든 트레이드오프 확인하기

기판에서 무엇을 원하는지 알아 잘 설계된 PCB 조립을 얻으세요. 가장 좋은 방법은 고객과 대화하는 것입니다. 고객이 모든 요구사항을 충족하도록 설계를 개선하는 팁을 줄 수 있습니다.

PCB 조립 - 주문 전 테스트하기

많은 곳에서 대량 주문 시 큰 할인을 제공합니다. 하지만 품질이 확실하지 않다면 이에 넘어가지 마세요. 대량 주문 전 최종 제품을 테스트해 양호한 상태인지 확인하세요. 다른 어셈블러 서비스도 고용해 비교 후 최종 결정할 수 있습니다.

결론

이 간단한 팁과 기술들을 따라 PCB 조립을 성공시키세요. 블룸 테크(Bloom Tech)에서는 모든 PCB 조립 이슈에 전문 서비스를 제공합니다. 우리 회사를 선택함으로써 최고의 서비스를 제공하는 파트너를 얻게 됩니다. 더 짧은 대기 시간뿐만 아니라 고품질 제품도 제공합니다.

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