PCB 어셈블리 마스터하기: 일관된 품질을 위한 6대 필수 공정

단면·양면·다층은 PCB의 3대 유형입니다. PCB 어셈블리는 여러 개별 공정으로 이뤄지며, 모든 공정이 유기적으로 연계돼야 통합된 품질이 나옵니다. 각 공정은 다음 공정으로 자연스럽게 이어져야 하며, 최종 공정 후 피드백을 통해 품질을 유지합니다. 이렇게 하면 문제를 조기 발견해 즉시 수정할 수 있습니다. PCB 어셈블리 공정 개요를 정리했습니다.

1. 솔더 페이스트 도포

부품 실장 전, 부품 패드 등 필수 영역에 솔더 페이스트를 도포합니다. 솔더 스크린을 이용해 미세한 솔더 입자(플럭스 포함)를 패드에 인쇄하듯 도포합니다. 러너(runner)로 스크린을 훑으면 홀을 통해 페이스트가 패드에만 쌓입니다. 거버 파일을 기반으로 스크린 홀이 패드와 정렬되기 때문입니다. 최적 결과를 위해 솔더 양을 모니터링해 적정 볼륨이 조인트에 들어가게 관리합니다.

2. 픽 앤 플레이스(Pick and Place)

자동 픽앤플레이스 머신이 부품을 디스펜서에서 꺼내 보드 상 정확한 위치에 놓습니다. 솔더 페이스트의 표면장력이 부품을 고정하므로 보드가 흔들리지 않는 한 위치가 유지됩니다. 일부 머신은 솔더링 공정 중 부품 고정을 위해 분해성 접착제를 소량 도포하기도 합니다. 수리 용이성을 위해 열에 녹는 접착제를 쓰는 게 좋습니다.

3. 솔더링

부품이 모두 실장되면 보드를 솔더링 머신에 통과시킵니다. 과거엔 웨이브 솔더링을 썼으나 요즘은 리플로 오븐(reflow oven)이 주류입니다. 웨이브 솔더링은 머신 자체에 솔더가 있어 별도 페이스트 도포가 필요 없습니다.

4. 검사(Inspection)

솔더링 후 필수 공정입니다. 표면 실장 부품이 많아 육안 전수 검사는 비현실적입니다. 자동 광학 검사(AOI)가 대안으로, 부품 누락·오배치·불량 조인트·잘못된 부품까지 고속·정밀하게 잡아냅니다.

5. 테스트(Testing)

출하 전 기능 검증은 필수입니다. 주요 테스트 방법:

• 외관 육안 점검: 모든 전기 부품 장착 확인
• 아날로그 시그니처 분석: 회로 두 지점에 교류 전류 인가해 특성 분석
• 기능 테스트: 보드가 의도한 동작을 하는지 검증
• 인-서킷 테스트(ICT): 주파수·전압 등 다수 파라미터 측정

6. 피드백(Feedback)

출력 모니터링으로 공정 건전성을 확인합니다. 검출된 모든 실패를 조사해 원인을 제거하세요. 광학 검사 단계가 최적 시점입니다. 솔더링 직후라 동일 불량의 양산 전파를 차단할 수 있습니다.

결론

TV·전자레인지·스마트폰 등 거의 모든 전자기기에 PCB가 쓰입니다. 위 공정을 이해하면 PCB 제조·어셈블리의 전체 그림이 보입니다.