PCB 고장 원인 분석: 주요 원인 5가지와 예방 전략

2019년 9월 26일

인쇄 회로 기판(PCB)은 일상생활에서 사용하는 다양한 전자 기기의 필수적인 부분입니다. 텔레비전, 스마트폰, 제어판, 가로등 등 많은 기기가 PCB에 크게 의존합니다. 그렇기 때문에 PCB가 제 기능을 하지 못할 때 PCB 제조업체에게는 매우 답답한 일입니다. PCB는 최종 제품이 피해를 입지 않도록 신중하게 설계, 조립, 테스트되어야 합니다. PCB 고장은 설계 및 제조 문제부터 환경적 스트레스까지 다양한 원인으로 발생할 수 있습니다. 때로는 수년간 사용 후 다양한 이유로 고장이 나기도 합니다. 회로 기판을 제대로 작동시키려면 고장 원인과 예방법을 이해하는 것이 중요합니다. 가장 흔한 PCB 고장 원인이 무엇인지 알고 싶으신가요? 이 글에서 이를 강조합니다.

PCB 고장의 5가지 주요 원인과 회피 방법

다음은 PCB 조립품에서 발견되는 일반적인 문제와 시정 조치입니다.

솔더 브리징은 PCB 제조 공정 중 발생할 수 있는 가장 흔한 표면 실장 기술(SMT) 결함입니다. 때로는 쇼트(shorts)라고도 불리며, 솔더가 커넥터 사이로 흘러 다리를 형성할 때 발생합니다. 다른 납땜 문제는 쉽게 식별할 수 있지만, 솔더 브리지는 크기가 작아 감지하기 어렵습니다. 이 쇼트가 PCB 검사 중에 발견되지 않으면 부품 소손이나 단락 등 심각한 손상으로 이어질 수 있습니다. 이 문제는 회로 기판과 스텐실 사이의 간격을 제로(0)로 유지하거나 패드 사이에 솔더 마스크를 추가하여 해결할 수 있습니다.

PCB 고장의 원인이 설계 내에 있는 경우가 많습니다. 산 트랩은 회로 기판의 예각(acute angle)을 지칭하는 일반적인 용어입니다. 회로 기판 에칭 공정 중 산을 가두기 때문입니다. 산은 각도의 모서리에 머무릅니다. 의도한 시간보다 더 오래 머무르면 연결을 손상시켜 회로 기판을 불량하게 만들고 나중에 심각한 문제를 일으킵니다. 산 트랩은 홀 위에 솔더 마스크를 적용하여 방지할 수 있습니다.

PTH(도금 관통 구멍)는 구리로 코팅된 벽을 가진 PCB의 구멍으로, 전기가 보드의 한쪽에서 다른 쪽으로 전달되도록 합니다. PCB 제조 공정 중 구멍 벽이 전기도금되어 한 층에서 다른 층으로 전기 신호를 전도합니다. 전기도금을 위해 회로 기판은 구리 증착을 통해 상단에서 하단까지 전도성으로 만들어집니다. 전기도금 공정에서 무전해 구리가 구멍 안쪽에 부착되어 도금 보이드가 발생합니다. 도금 보이드는 재료 내 기포, 재료 오염 등 다양한 이유로 발생할 수 있습니다. 드릴링 전 재료를 세척하여 방지할 수 있습니다.

대부분의 인쇄 회로 기판은 열악한 환경에서 온도 변화로 인해 부품 열화 또는 고장을 경험합니다. 습기와 이물질은 회로 기판 효율을 서서히 저하시키는 가장 흔한 문제입니다. 또한 많은 양의 물이 회로 기판에 유입되면 PCB를 영구적으로 손상시킬 수 있습니다. 이러한 결함을 피하려면 제조업체가 PCB가 사용될 환경의 작동 온도를 고려하는 것이 중요합니다.

최선의 관리에도 인쇄 회로 기판은 결국 고장납니다. PCB 부품은 나이가 들면서 고장나기 시작합니다. 회로 기판이 부품 노후화로 인해 고장난 경우 개별 부품을 교체할 수 있으며, 이는 보통 저렴합니다. 어느 시점에는 회로 기판 전체를 교체해야 하지만, 소소한 교체와 수리로 꽤 오랫동안 미룰 수 있습니다.

인쇄 회로 기판 설계 및 조립에는 높은 기술력과 정밀함이 필요합니다. 작은 실수 하나가 전체 회로를 손상시키고 막대한 손실을 초래할 수 있습니다. 따라서 이러한 회로 기판을 신중하게 제조하는 것이 중요합니다. 다음 프로젝트에 인쇄 회로 기판을 사용할 계획이라면 신뢰할 수 있는 업계 전문가로부터 조달하십시오. PCB 설계 및 조립 분야에서 방대한 업계 경험을 가진 Creative Hi-Tech는 귀사의 사양에 맞춰 인쇄 회로 기판을 제공합니다. 그들의 고도로 숙련된 전문 팀은 귀사의 요구사항을 충족하는 비용 효율적이고 성능 중심의 회로 기판을 조립할 수 있습니다.

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