PCB 신뢰성 시험 9가지 필수 항목: IPC 표준 기반 품질 검증 가이드

PCB(인쇄회로기판)는 현대 생활에서 근본적 역할을 합니다. 전자 부품의 기반이자 고속도로입니다. 그만큼 PCB 품질은 의심할 여지 없이 중요합니다.

PCB 품질을 검사하기 위해 여러 신뢰성 시험을 수행해야 합니다. 다음 단락에서 시험 항목을 소개합니다.

IPC(국제전자회로산업연결협회)가 시험 방법 표준을 제정해 PCB 품질 시험의 세부 기준을 열거했습니다. 이 기준에 따라 주로 9가지 시험을 수행해야 합니다.

1. 이온 오염 시험

목적: 보드 표면 이온 수를 측정해 보드 청정도 합격 여부 판단.

방법: 75% 농도 프로판올로 시료 표면 세정. 이온이 프로판올에 녹아 전도도 변화시킴. 전도도 변화 기록해 이온 농도 산출.

기준: ≤ 6.45 μg NaCl/sq.in

2. 솔더 마스크 내화학성 시험

목적: 솔더 마스크 내화학성 검사.

방법:

• 시료 표면에 q.s.(충분량) 디클로로메탄 적하.
• 잠시 후 백색 면봉으로 디클로로메탄 닦아냄.
• 면봉 오염 여부와 솔더 마스크 용해 여부 확인.

기준: 오염 또는 용해 없음.

3. 솔더 마스크 경도 시험

목적: 솔더 마스크 경도 검사.

방법:

• 보드를 평평한 면에 놓음.
• 표준 경도 시험 연필로 긁어 흠집이 안 생길 때까지 테스트.
• 최소 경도 연필 기록.

기준: 최소 경도 6H 이상.

4. 와이어 박리 강도 시험

목적: 보드 위 구리 와이어 박리 힘 측정.

장비: 박리 강도 시험기

방법:

• 기판 한 면에서 구리 와이어를 최소 10mm 박리.
• 시료 보드를 시험기에 장착.
• 수직 힘으로 나머지 구리 와이어 박리.
• 힘 기록.

기준: 1.1 N/mm 초과.

5. 납땜성 시험

목적: 보드 솔더 패드와 스루홀 납땜성 검사.

장비: 납땜 머신, 오븐, 타이머.

방법:

• 오븐에서 105℃로 1시간 베이킹.
• 플럭스 딥.
• 평평하게 보드를 235℃ 납땜 머신에 넣고 3초 후 꺼내 솔더 패드 주석 도금 면적 확인.
• 수직으로 보드를 235℃ 납땜 머신에 넣고 3초 후 꺼내 스루홀 주석 도금 여부 확인.

기준: 패드 도금 면적 95% 이상. 모든 스루홀 주석 도금 필수.

6. 내전압 시험

목적: 보드 내전압 능력 시험.

장비: 내전압 시험기

방법:

• 시료 세정·건조.
• 시험기 연결.
• 전압을 500V DC(직류)로 100V/s 이하 속도로 상승.
• 500V DC 30초 유지.

기준: 회로에 절연 파괴 없어야 함.

7. Tg(유리 전이 온도) 시험

목적: 보드 유리 전이 온도 측정.

장비: DSC(시차 주사 열량계) 시험기, 오븐, 건조기, 전자 저울.

방법:

• 시료 준비(무게 15~25mg).
• 오븐에서 105℃ 2시간 베이킹 후 건조기에서 실온 냉각.
• DSC 시료 스테이지에 올리고 온도 상승률 20℃/min 설정.
• 2회 스캔해 Tg 기록.

기준: Tg 150℃ 이상.

8. CTE(열팽창 계수) 시험

목적: 보드 열팽창 계수 평가.

장비: TMA(열기계 분석) 시험기, 오븐, 건조기.

방법:

• 시료 6.35×6.35mm 준비.
• 오븐 105℃ 2시간 베이킹 후 건조기에서 실온 냉각.
• TMA 시료 스테이지에 올리고 온도 상승률 10℃/min, 종단 온도 250℃ 설정.
• CTE 기록.

9. 내열 시험

목적: 보드 내열 능력 평가.

장비: TMA 시험기, 오븐, 건조기.

방법:

• 시료 6.35×6.35mm 준비.
• 오븐 105℃ 2시간 베이킹 후 건조기에서 실온 냉각.
• TMA 시료 스테이지에 올리고 온도 상승률 10℃/min 설정.
• 시료 온도 260℃까지 상승.
• 온도 유지하며 마이크로크랙(measling) 또는 박리(delamination) 발생까지 시간 기록.

이상으로 마칩니다. PCB에 대해 더 알고 싶으시면 언제든 연락 주세요!