PCB 조립 과정

PCB 조립은 전자 부품을 프리폼 매트 위에 납땜하고 조립하여 인쇄 회로 기판(PCB)을 제조하는 과정을 의미합니다. 보통 특수 생산 기계와 대량 생산을 사용하여 인쇄 회로 기판 조립 공정을 PCBA라고 부릅니다.
그렇다면 PCB는 어떻게 조립되나요? PCB 조립 과정을 살펴보겠습니다:

1. 납 페이스트 도포: 먼저 납 페이스트(플럭스가 섞인 작은 납 페이스트 입자)를 보드에 바릅니다. 이 용도에서 대부분의 PCB 제조업체는 스텐실(여러 크기, 모양, 사양)을 사용하며, 보드의 특정 부분에만 적절한 양의 납 페이스트를 제대로 발포할 수 있습니다.

2. 부품 배치: 과거와 달리 이 단계의 PCB 조립 과정은 이제 완전 자동화되었습니다. 표면 실장 부품과 같은 부품의 픽업과 배치는 한때 수작업으로 이루어졌으나, 이제는 로봇 픽 앤 플레이스 기계로 이루어지고 있습니다. 이 기계들은 부품을 미리 계획된 보드 영역에 정확히 배치합니다.

3. 리플로우: 납 페이스트와 모든 표면 실장 부품이 제자리에 있을 때, 납 페이스트를 올바른 사양에 맞게 경화하는 것이 PCB 부품을 제대로 접착하는 데 매우 중요합니다. 이것이 PCB 조립 공정에서 중요한 부분인 리플로우 납땜입니다. 이를 위해 납땜 페이스트가 포함된 부품과 그 위에 있는 부품들이 산업용 리플로우 오븐을 통과하는 컨베이어 벨트를 통과합니다. 오븐 안의 히터가 납땜 페이스트의 납을 녹여버립니다. 녹임이 완료되면 부품들은 다시 컨베이어 벨트를 통과해 일련의 냉각 히터에 노출됩니다. 이 쿨러의 목적은 용융된 납이를 냉각하고 고체화시키는 것입니다.

4. 검사: 리플로우 작업 후에는 PCB를 점검하여 기능을 확인해야 합니다. 이 단계는 리플로우 중 보드가 계속 움직이면서 발생하는 연결 품질이 나쁜 연결, 잘못된 부품, 단락을 식별하는 데 도움을 줍니다. PCB 제조업체는 수동 검사, 자동 광학 검사, X선 검사 등 여러 검사 단계를 사용하여 보드의 기능을 점검하고, 저품질 납땜을 식별하며, 잠재적 함정을 정확히 파악합니다. 점검이 완료되면 조립팀은 중요한 결정을 내립니다. 여러 기능 오류가 있는 보드는 보통 폐기되고, 사소한 오류가 있으면 다시 수리를 위해 보내집니다.

5. 관통 부품 삽입: 특정 유형의 PCB는 일반 SMD 부품과 함께 통과 구멍 부품을 삽입해야 합니다. 이 단계는 이러한 부품의 삽입에 전념합니다. 이를 위해 PCB 부품이 보드 한쪽에서 다른 쪽으로 신호를 전달하는 도금 통과 구멍이 만들어집니다. PCB 스루홀 삽입은 보통 수동 납땜 또는 웨이브 납땜을 통해 이루어집니다.

6. 최종 검사: 지금이 2단계 검사 시간입니다. 여기서 조립된 보드가 기능적으로 테스트되거나, PCB가 전압, 전류, 신호 출력 등 전기적 특성을 철저히 모니터링합니다. 오늘날 제조업체들은 완성된 보드의 성공 여부를 판단하기 위해 다양한 첨단 테스트 장비를 활용합니다.

7. 세척: 납땜 과정에서 PCB에 많은 플럭스 잔여물이 남기 때문에, 최종 보드를 고객에게 납품하기 전에 부품을 철저히 세척하는 것이 매우 중요합니다. 이를 위해 PCB를 탈이온수로 세척하세요. 청소 후에는 압축 공기를 사용해 보드를 완전히 건조시키세요. PCB 조립체는 이제 고객 검사 준비가 완료되었습니다.