무연 PCB 조립의 단계별 공정

2020년 7월 7일

무연 PCB 어셈블리는 모든 제조 단계에서 납을 사용하지 않는 PCB 어셈블리를 의미합니다. 납은 전통적으로 PCB 납땜 공정에서 사용됩니다. 그러나 납은 독성이 있어 인류에게 위험합니다. 그 결과를 고려하여 유럽 연합의 RoHS(Restriction of Hazardous Substances) 지침은 PCB 조립 공정에서 납 사용을 금지합니다. 납을 독성이 덜한 물질로 교체하면 PCB 조립 공정에 거의 차이가 없습니다. 이 게시물은 무연 PCB 조립 공정에 대한 단계별 세부 정보를 제공합니다.

무연 PCB 조립 지침

무연 PCB 조립 공정은 사전 조립 공정과 활성 조립 공정의 두 가지 기본 부분으로 나뉩니다. 무연 PCB 조립 공정에 관련된 단계는 다음과 같습니다.

사전 조립 단계

무연 PCB 제조에는 세 가지 기본적인 사전 조립 단계가 있습니다. 이러한 단계는 오류가 없고 정밀한 PCB 조립을 위한 기반을 설정합니다. 무연 PCB 조립의 사전 조립 단계는 다음과 같습니다.

• 프로파일링:

  프로파일링은 프로토타입과 유사한 프로세스입니다. 제조업체는 완성된 무연 PCB를 프로토타입으로 사용합니다. 이것은 작동하는 실제 PCB 또는 작동하지 않는 PCB 또는 더미 부품일 수 있습니다. 조립용 스텐실은 프로파일링으로 추적됩니다. 무연 어셈블리 디자인은 어셈블리와의 호환성을 보장하기 위해 프로토타입과 비교됩니다.

• 솔더 페이스트 검사:

  무연 솔더 조인트는 납 기반 솔더와 매우 다른 금속성 외관을 나타내므로 세심한 검사가 중요합니다. PCB 프로파일과 솔더 페이스트는 IPC-610D 표준에 따라 검사되어 무연 솔더 조인트가 견고하고 견고한지 확인합니다. 이 단계에서 수분 수준도 테스트합니다. 무연 납땜에서는 기존 납땜과 비교하여 기판이 높은 수준의 수분에 노출되기 때문입니다.

• BOM(Bill of Material) 및 구성 요소 분석:

  이 프로세스에서 고객은 구성 요소가 무연 재료로 만들어졌는지 확인하기 위해 BOM(Bill of Material)을 확인해야 합니다. 무연 부품은 습기에 취약하므로 제조업체에서 오븐에서 구워야 합니다. 전제 조건 단계가 수행되면 실제 무연 조립이 시작됩니다.

활성 조립 단계

활성 어셈블리 프로세스에서 PCB 어셈블리가 실제로 발생합니다. 활성 무연 조립과 관련된 단계는 다음과 같이 자세히 설명됩니다.

• 스텐실 배치 및 솔더 페이스트 적용:

  이 단계에서는 프로파일링 단계의 무연 스텐실이 보드에 배치됩니다. 그런 다음 무연 솔더 페이스트가 적용됩니다. 일반적으로 무연 솔더 페이스트 재료는 SAC305입니다.

• 구성요소 장착:

  솔더 페이스트가 도포되면 부품이 기판에 장착됩니다. 부품 배치는 수동으로 또는 자동화된 기계를 사용하여 수행할 수 있습니다. 이것은 픽 앤 플레이스 작업이지만 사용된 구성 요소는 BOM 검증 단계에서 확인되고 라벨링되어야 합니다. 기계나 작업자는 라벨이 붙은 구성 요소를 선택하여 지정된 위치에 배치합니다.

• 납땜:

  무연 스루홀 또는 수동 납땜이 이 단계에서 수행됩니다. 공정 유형(THT 또는 SMT)에 관계없이 납땜은 무연이어야 합니다.

• 리플로우 오븐 내부의 기판 배치:

  RoHS 호환 PCB는 솔더 페이스트를 균일하게 녹이기 위해 고온에서 가열해야 합니다. 따라서 PCB는 솔더 페이스트가 녹는 리플로 오븐 내부에 배치됩니다. 또한, 기판을 실온에서 냉각하여 용융된 솔더 페이스트를 고화시킨다. 이렇게 하면 구성 요소를 제자리에 고정하는 데 도움이 됩니다.

• 테스트 및 포장:

  PCB는 IPC-600D 표준에 따라 테스트되었습니다. 솔더 조인트는 이 단계에서 테스트됩니다. 육안 검사 후 AOI 및 X-ray 검사가 수행됩니다. 포장 전에 물리적 및 기능적 테스트를 수행합니다.

무연 PCB 포장의 경우 정전기 방지 백을 사용하는 것이 매우 중요합니다. 이는 최종 제품이 운송 중에 정전기를 겪지 않도록 하는 데 중요합니다.

단, 무연 PCB 어셈블리에 대한 철저한 이해에도 불구하고 완벽을 기하기 위해서는 전문가가 수행해야 합니다. Creative Hi-Tech는 PCB 제조를 위해 RoHS 준수 FR4 재료를 사용하는 무연 PCB 제조 회사입니다. 무연 PCB 제조를 위한 IPC-A-600D 및 ANSI/J-STD-001 표준을 따릅니다.

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