PCB 어셈블리 공정

PCB 어셈블리는 인쇄 회로 기판(PCB)에 전자 부품을 납땜하고 조립하는 공정을 의미합니다. 일반적으로 전문 생산 기계를 사용하여 대량 생산하며, 인쇄 회로 기판 어셈블리 공정을 흔히 PCBA라고 합니다.
그렇다면 PCB는 어떻게 조립될까요? PCB 어셈블리 공정을 살펴보겠습니다:

1. 솔더 페이스트 도포: 먼저 기판에 솔더 페이스트(플럭스와 혼합된 작은 입자의 솔더 페이스트)를 도포합니다. 이 도포를 위해 대부분의 PCB 제조업체는 기판의 특정 부분에 정확한 양의 솔더 페이스트를 적절히 도포할 수 있는 스텐실(여러 크기, 모양, 사양)을 사용합니다.

2. 부품 배치: 과거와 달리, 이 단계의 PCB 어셈블리 공정은 이제 완전히 자동화되었습니다. 표면 실장 부품과 같은 부품의 픽 앤 플레이스는 한때 수동으로 수행되었지만, 이제는 로봇 픽 앤 플레이스 기계에 의해 수행됩니다. 이 기계들은 부품을 기판의 사전 계획된 영역에 정밀하게 배치합니다.

3. 리플로우: 솔더 페이스트와 모든 표면 실장 부품이 제자리에 배치된 상태에서, 솔더 페이스트를 올바른 사양으로 경화시키는 것은 PCB 부품을 제대로 접착하는 데 중요합니다. 이것이 PCB 어셈블리 공정의 관련 부분인 리플로우 납땜입니다. 이를 위해 솔더 페이스트와 부품이 있는 부품들은 산업용 리플로우 오븐을 통과하는 컨베이어 벨트를 통해 이동됩니다. 오븐의 히터가 솔더 페이스트의 솔더를 녹입니다. 용융이 완료되면 부품은 다시 컨베이어 벨트를 통해 이동되며 일련의 냉각 히터에 노출됩니다. 이 냉각기의 목적은 용융된 솔더를 냉각시켜 응고시키는 것입니다.

4. 검사: 리플로우 공정 후, PCB는 기능을 확인하기 위해 검사되어야 합니다. 이 단계는 리플로우 중 기판의 지속적인 이동으로 인한 불량 연결, 잘못 배치된 부품, 단락을 식별하는 데 도움이 됩니다. PCB 제조업체는 수동 검사, 자동 광학 검사, X-ray 검사와 같은 여러 검사 단계를 사용하여 기판의 기능을 확인하고, 낮은 품질의 솔더를 식별하며, 잠재적인 문제점을 찾아냅니다. 검사가 완료되면 조립 팀은 중요한 결정을 내립니다. 여러 기능 오류가 있는 기판은 일반적으로 폐기되며, 반면에 사소한 오류가 있는 경우 기판은 재작업을 위해 다시 보내집니다.

5. 스루홀 부품 삽입: 특정 유형의 PCB는 일반 SMD 부품과 함께 스루홀 부품을 삽입해야 합니다. 이 단계는 이러한 부품의 삽입에 전념합니다. 이를 위해 PCB 부품이 기판의 한쪽에서 다른 쪽으로 신호를 전달하는 도금 스루홀이 생성됩니다. PCB 스루홀 삽입은 일반적으로 수동 또는 웨이브 솔더링을 사용하여 수행됩니다.

6. 최종 검사: 이제 2차 검사 시간입니다. 여기서 조립된 기판은 기능적으로 테스트되거나, PCB는 전압, 전류 또는 신호 출력을 포함한 전기적 특성을 모니터링하기 위해 철저히 검사됩니다. 오늘날 제조업체는 완성된 기판의 성공 또는 실패를 판단하는 데 도움이 되는 다양한 고급 테스트 장비를 활용합니다.

7. 세척: 납땜 공정은 PCB에 많은 양의 플럭스 잔류물을 남기기 때문에 최종 기판을 고객에게 인도하기 전에 부품을 철저히 세척하는 것이 중요합니다. 이를 위해 탈이온수로 PCB를 세척합니다. 세척 공정 후 압축 공기를 사용하여 기판을 완전히 건조시킵니다. 이제 PCB 어셈블리는 고객 검사를 받을 준비가 되었습니다.