SMT·THT 혼합 PCB 조립: 공정 순서부터 스텐실과 DFM까지

최초 게시일 Sep 03, 2026, 업데이트 되였습니다. Sep 03, 2026

2 분

전자 기술이 복잡해지면서 정교한 PCB에 대한 수요도 늘고 있습니다. 대표적인 PCB 조립 기술인 표면 실장 기술(SMT)과 스루홀 실장 기술(THT)은 부품을 기판에 장착하는 방식이 다릅니다. SMT는 부품을 기판 표면에 실장하고, THT는 기판의 홀에 부품 리드를 삽입해 납땜합니다.

두 기술은 각각의 용도에 맞게 사용되지만, 하나의 기판에 함께 적용할 수도 있습니다. 혼합 PCB 조립 또는 하이브리드 PCB 조립은 SMT와 THT의 장점을 같은 기판에서 활용하는 방식입니다.

개념은 간단해 보여도 실제 제조에는 정확한 공정 순서가 필요합니다. SMT 기판에 스루홀 부품 몇 개를 추가하는 것만으로 끝나지 않습니다. 조립 순서를 잘못 정하면 제조 수율이 크게 떨어질 수 있습니다.

핵심 요약

SMT와 THT의 결합: 혼합 PCB 조립은 표면 실장 부품과 스루홀 부품을 하나의 기판에 함께 실장합니다.

적용 이유: SMT의 높은 실장 밀도와 THT의 기계적 고정 강도를 함께 확보해야 하는 회로에 적합합니다.

대표 공정: SMT 부품을 리플로우 솔더링한 뒤 THT 부품을 삽입하고, 웨이브 또는 셀렉티브 솔더링으로 스루홀 접합부를 완성합니다.

Pin-in-Paste 방식: 솔더 페이스트를 넣은 홀에 THT 부품을 삽입해 SMT 부품과 함께 리플로우하는 PIP 공정도 있습니다. 적용 조건이 맞으면 별도의 웨이브 공정을 줄일 수 있습니다.

스텐실 구성: SMT용 솔더 페이스트 스텐실을 사용합니다. 하부 SMD가 웨이브를 통과한다면 부품 고정용 접착제를 도포하는 레드 글루 스텐실도 검토합니다.

양산 시 고려 사항: 혼합 조립은 다양한 양산 기판에 사용되며, 부품 구성에 맞는 공정 순서와 설비 준비가 중요합니다.

혼합 PCB 조립이란?

혼합 PCB 조립은 한 기판에 SMT 부품과 THT 부품을 함께 사용하는 제조 방식입니다. 영어로는 Mixed PCB Assembly, Mixed Technology PCB Assembly, Hybrid PCB Assembly 또는 Mixed-Tech Assembly라고 부릅니다. 일반적으로 하나의 납땜 공정만 사용하는 것이 아니라 여러 단계를 순서대로 진행합니다.

SMT와 THT 중 한 가지만 사용하는 공정과 달리, 한쪽의 설계 결정이 다른 쪽의 제조 결과에 영향을 줍니다. 웨이브 솔더링까지 안정적으로 진행하려면 SMT와 THT의 요구 사항을 함께 검토해야 합니다.

혼합 조립이 필요한 경우

공정의 정의만큼 적용 상황을 이해하는 것도 중요합니다. 다음과 같은 부품 구성이 대표적입니다.

USB, RJ45, DIN, 보드 간 커넥터처럼 반복적인 삽입과 분리로 기계적 하중을 받는 부품이 있습니다. 적절한 스루홀 고정 구조를 SMT 부품과 함께 사용하면 연결부의 기계적 안정성을 확보할 수 있습니다.
대형 전해 커패시터, 변압기, 나사식 단자대가 포함됩니다. 스루홀 리드와 접합 면적은 전류 용량과 기계적 지지를 확보하는 데 도움이 됩니다.
TO-220 레귤레이터와 대형 방열판처럼 발열이 큰 부품을 사용합니다. 리드, 동박, 탭, 방열판을 포함한 열 전달 경로와 고정 구조를 함께 설계해야 합니다.
릴레이, 고전압 부품, 패널 장착 부품처럼 충격과 진동 또는 반복적인 기계적 응력을 받는 부품이 있습니다. 적절히 형성된 스루홀 접합부는 이러한 하중을 지지하는 데 유리합니다.
미세 피치 SMT IC를 사용하는 혼성 신호 회로에 스루홀 패키지로만 공급되는 기존 아날로그 부품이 필요합니다.
이러한 요구가 없다면 SMT 중심으로 설계해 공정을 단순화할 수 있습니다. 일부 THT 부품에는 PIP를 적용해 리플로우 공정으로 통합할 수도 있습니다. 다만 THT 부품이 남아 있다면 실장 방식 자체는 혼합 조립입니다.

SMT 전용, THT 전용, 혼합 조립 비교

항목	SMT 전용	THT 전용	혼합 조립
부품	표면 실장 부품(SMD)	리드가 있는 스루홀 부품	하나의 기판에 SMD와 스루홀 부품 사용
주요 공정	페이스트 인쇄, 부품 실장, 리플로우	부품 삽입 후 웨이브, 셀렉티브 또는 수작업 납땜	SMT 리플로우, THT 삽입, 웨이브 또는 셀렉티브 솔더링
접합부의 기계적 특성	표면 패드와 솔더 접합부로 지지하며 하중 조건에 맞는 설계가 필요	홀을 통과하는 리드가 기계적 지지에 유리	부품별 장착 구조에 따라 달라짐
밀도와 크기	소형 SMD를 사용해 높은 실장 밀도 확보	부품과 홀 때문에 비교적 넓은 공간 필요	밀도와 부품별 요구 사항을 절충
주요 비용 요소	페이스트 인쇄를 포함한 실장 공정	삽입 및 납땜 설비와 작업	공정 구성, 치공구, 스텐실
대표 용도	소비자 전자기기 등 대량 생산 제품	크고 무거운 부품이나 높은 기계적 강도가 필요한 조립품	고밀도 회로와 스루홀 부품이 함께 필요한 기판

SMT와 THT는 각각 적합한 용도가 있습니다. 혼합 조립을 사용하는 전문 제품에서는 두 방식을 사용할지 여부뿐 아니라 어떤 순서로 작업하고 어떤 설비를 준비할지가 중요합니다.

혼합 PCB 조립 공정: SMT와 THT의 순서 정하기

조립 순서는 수율에 직접적인 영향을 줍니다. 후속 가열 공정이 앞서 형성한 접합부에 열응력을 가할 수 있으므로 각 단계의 영향을 고려해야 합니다. 대표적인 흐름은 두 가지입니다.

공정 A는 리플로우 후 웨이브 또는 셀렉티브 솔더링을 진행합니다. 공정 B는 Pin-in-Paste를 적용해 SMT와 THT 접합부를 한 번의 리플로우로 형성합니다.

공정 A: 리플로우 후 웨이브 솔더링

정밀 스텐실로 SMT 면에 솔더 페이스트를 인쇄합니다. 스텐실의 품질은 수율에 영향을 줍니다. 인쇄 상태가 나쁘면 브리징, 솔더 부족, 맨해튼 현상(툼스톤)이 발생할 수 있습니다.
픽앤플레이스 장비로 SMT 부품을 배치합니다.
리플로우 공정으로 SMT 부품을 납땜합니다.
기판을 뒤집고 웨이브에 노출될 하부 SMD 위치에 레드 글루를 도포합니다. 레드 글루 스텐실로 필요한 위치에 접착제 도트를 형성합니다.
하부 SMD를 배치하고 접착제를 경화합니다. 열경화 또는 UV 경화 여부는 사용하는 접착제의 사양에 따릅니다.
기판 상부에서 THT 부품을 삽입합니다.
웨이브 솔더링으로 THT 리드와 접착제로 고정한 하부 SMD를 납땜합니다. THT 접합부가 적다면 셀렉티브 솔더링을 검토할 수 있지만, 이 경우 하부 SMD의 납땜 방식도 별도로 정해야 합니다.
최종 검사를 진행합니다. 제품 요구 사항에 따라 전기 검사, AOI, BGA 등의 X선 검사, 인서킷 테스트(ICT)를 수행합니다.

공정 B: Pin-in-Paste로 한 번에 리플로우하기

Pin-in-Paste(PIP)는 SMD와 THT 부품을 한 번의 리플로우로 납땜하는 방식입니다. 같은 스텐실로 SMT 패드와 스루홀에 필요한 페이스트를 인쇄한 다음 THT 부품을 삽입합니다. 이후 리플로우에서 두 종류의 접합부를 함께 형성해 별도의 웨이브 공정을 줄입니다.

공정 B는 웨이브 설비를 줄일 수 있으며 공정 A보다 1~2단계를 단축할 수 있습니다. 다만 모든 THT 부품에 적용할 수 있는 것은 아닙니다. 핀 수가 적거나 중간 정도인 커넥터와 소형 커패시터가 검토 대상이 될 수 있습니다. 예를 들어 20핀 미만 커넥터를 후보로 검토할 수 있지만, 이 수치는 적용 가능 여부를 결정하는 절대적인 제한이 아닙니다. 열용량이 큰 부품은 홀 내부 페이스트가 필요한 온도에 도달하기 어려울 수 있습니다. 홀을 채울 만큼 충분한 페이스트를 공급하려면 개구부를 확장하는 등 스텐실 설계도 복잡해집니다. 페이스트량, 부품 형상, 내열성에 따라 PIP가 적합하지 않은 부품도 있습니다.

기판에 맞는 공정 선택하기

항목	공정 A: 리플로우 → 웨이브/셀렉티브	공정 B: Pin-in-Paste
적합한 용도	상·하부에 부품이 있는 혼합 기판	SMT와 THT를 한 번의 리플로우로 통합할 수 있는 기판
THT 부품	선택한 납땜 조건에 적합한 일반 THT 부품	리플로우에 적합한 커넥터, 소형 커패시터 등
추가 설비	웨이브 또는 셀렉티브 장비, 필요 시 글루 스텐실과 경화 설비	별도 웨이브 설비를 생략할 수 있음
공정 단계	인쇄, 리플로우, 접착제 도포·경화, 후속 납땜을 포함한 예시의 8단계	페이스트 인쇄, 부품 실장·삽입, 리플로우
스텐실 복잡도	페이스트용 정밀 스텐실과 필요 시 글루용 스텐실	홀 충진용 페이스트량을 확보하는 개구부 설계 필요
선택 시 주의점	설비 비용이나 공정 길이를 줄여야 할 때 불리할 수 있음	열용량이 크거나 리플로우 비호환 THT 부품에는 부적합

혼합 PCB 조립용 스텐실 구성

SMT와 THT를 함께 사용하는 기판에서는 공정에 따라 두 종류 이상의 스텐실이 필요할 수 있습니다. 설계 초기부터 스텐실과 관련 비용을 검토하면 제조 직전의 변경을 줄일 수 있습니다.

기본이 되는 솔더 페이스트 스텐실

솔더 페이스트 스텐실의 품질은 인쇄와 조립 수율에 영향을 줍니다. 미세 피치 SMT에서는 가장 작은 부품의 피치와 필요한 페이스트량을 고려해 보통 0.10~0.15 mm 두께를 검토합니다. 혼합 조립에서도 개구부 설계의 기본 원칙은 같습니다. IPC-7525C(2021)의 설계 지침을 참고하고, 면적비 ≥0.66과 종횡비 ≥1.5를 일반적인 검토 기준으로 사용할 수 있습니다. 실제 허용 범위는 개구부 형상, 페이스트, 코팅 및 인쇄 조건과 함께 평가해야 합니다.

장시간 반복 인쇄에서는 개구부 전해 연마와 나노 코팅이 페이스트의 이형성과 인쇄 안정성을 개선하는 데 도움이 됩니다. 0.4 mm 피치 BGA와 TO-220의 열 패드처럼 필요한 페이스트량이 다른 영역이 섞여 있다면 스텝 스텐실로 영역별 두께를 조절할 수 있습니다.

하부 SMD의 웨이브 솔더링을 위한 레드 글루 스텐실

웨이브를 통과하는 하부 SMD는 용융 솔더에 의해 떨어지지 않도록 사전에 고정해야 합니다. 별도의 레드 글루 스텐실을 사용해 부품 아래의 패드 사이 또는 옆쪽에 에폭시 접착제 도트를 형성합니다. 0.15~0.30 mm 정도의 스텐실 두께를 검토할 수 있으며, 실제 도트 높이는 부품과 기판 사이의 간격에 맞춰 정해야 합니다.

페이스트 스텐실과 글루 스텐실은 같은 PCB 원점을 사용해야 합니다. 동일한 Gerber 데이터 기준으로 두 스텐실을 준비하고, JLCPCB에 주문할 때도 기준 좌표와 두 종류의 제작 요구를 함께 전달하면 정합 오류를 줄일 수 있습니다.

혼합 실장 PCB의 설계 기준

제조 문제는 설계 단계에서 시작되는 경우가 많습니다. 혼합 기판도 예외가 아닙니다. 다음 사항을 검토하면 경험 수준과 관계없이 생산 중 불량을 줄이는 데 도움이 됩니다.

부품 배치

웨이브 솔더링에서는 SMT와 THT 부품 사이로 솔더가 충분히 접근해야 합니다. 부품 간 2.5 mm 이상을 확보하는 배치 기준을 검토하되, 실제 최소 간격은 부품 높이와 장비, 팔레트 및 공정 조건에 따라 제조사와 확인합니다. 열에 민감한 커넥터와 플라스틱 하우징은 가능한 한 직접적인 웨이브 노출 구역에서 떨어뜨립니다.

하부 SMD의 방향도 웨이브 음영과 미납을 줄이는 데 중요합니다. 두 단자 칩 부품은 긴 축을 웨이브 진행 방향에 수직으로, 다핀 IC는 해당 패키지의 권장 방향에 따라 평행하게 배치하는 방식을 검토합니다. THT 부품은 리드 방향이 일정하도록 묶으면 자동 삽입 공정을 단순화할 수 있습니다.

열 프로파일

각 부품이 실제로 거치는 가열 공정을 확인해야 합니다. 공정 A에서는 상부 리플로우, 하부 접착제 경화, 웨이브 솔더링 과정에서 기판과 부품이 여러 차례 열에 노출될 수 있습니다. 무연 리플로우의 피크 온도 예시는 235~250 °C, 웨이브 솔더 욕조의 온도 예시는 250~260 °C입니다. 욕조 온도와 부품 본체 온도는 같은 값이 아니며, 각 부품의 허용 피크 온도와 반복 가열 허용 횟수를 데이터시트에서 확인해야 합니다.

PIP에서는 THT 부품의 리플로우 호환성을 확인하는 것이 중요합니다. 웨이브 공정에서는 주로 리드 쪽이 솔더에 접촉하지만, PIP 리플로우에서는 플라스틱 하우징을 포함한 부품 전체가 가열됩니다.

재제작을 줄이는 DFM 검토

기판 재제작에는 시간과 비용이 듭니다. 제조를 고려한 설계(DFM)를 초기부터 적용하면 불필요한 재작업을 줄일 수 있습니다.

공정 A의 하부 SMD용 접착제 데이터는 Gerber에서 별도 레이어로 명확히 표시합니다. 공장의 CAM 작업이 해당 데이터로 글루 스텐실을 만들 수 있으므로 누락되면 접착제 도포 요구를 놓칠 수 있습니다. PIP를 사용하는 공정 B에서는 어떤 도금 홀이 페이스트 충진 대상이고 어떤 홀이 웨이브 납땜 대상인지 제작 지시서와 페이스트 레이어에 구분해 전달합니다.

0.4 mm 피치 BGA와 대형 커넥터가 함께 있다면 서로 다른 페이스트량 요구를 DFM 단계에서 조율합니다. 필요에 따라 맞춤형 스텝 스텐실을 적용합니다. 부품 하부 간격이 0.5 mm를 초과하는 위치를 포함해 관련 스탠드오프 높이를 명시하면 글루 스텐실의 두께와 스텝 사양을 결정하는 데 도움이 됩니다.

혼합 PCB 조립에서 흔한 문제와 대응

문제	대응 방법
열응력: 리플로우와 웨이브 또는 PIP 가열 중 열팽창 차이로 접합부 균열이나 부품 손상이 생길 수 있습니다.	피크 온도, 승온·냉각 속도를 관리합니다. 반복 가열 허용 여부를 확인하고 민감한 부품은 강한 열에 노출되는 구역에서 분리합니다.
반복 가열: 하부 SMD나 PIP 부품이 허용 프로파일을 넘으면 솔더 재용융이나 접합부 열화가 발생할 수 있습니다.	부품의 피크 온도와 재리플로우 허용 조건을 확인합니다. 하부 SMD는 접착제를 충분히 경화하고, 조립 순서를 조정해 불필요한 가열 횟수를 줄입니다.
접착제 불량: 도트의 크기, 위치, 경화 상태가 부적절하면 하부 SMD가 웨이브에서 떨어질 수 있습니다.	도트가 부품 하부 간격에 맞도록 스텐실을 설계하고 패드를 피해서 배치합니다. 접착제 사양에 맞는 열 또는 UV 경화를 적용합니다.
웨이브 음영: 높은 부품이 뒤쪽 리드로 향하는 솔더 흐름을 막아 미납이나 홀 충진 부족을 일으킬 수 있습니다.	2.5 mm 간격 기준을 출발점으로 실제 배치를 검토합니다. 높은 부품을 흐름의 뒤쪽에 두고, 피할 수 없는 음영 구역은 셀렉티브 솔더링을 검토합니다.
커넥터 또는 기판 휨: 대형 플라스틱 커넥터나 기판이 가열 중 변형되면 접합부 들뜸과 열화가 생길 수 있습니다.	PIP 부품의 허용 온도 범위를 지키고 열용량과 프로파일을 관리합니다. 필요하면 지그나 지지 구조를 사용합니다.
복잡한 BOM: SMT 릴, THT 부품, 접착제를 함께 준비하면 자재 조달과 라인 전환에서 오류가 생기기 쉽습니다.	공급처를 정리하고 BOM/CPL에서 SMT, THT, PIP를 구분합니다. 피더와 삽입 공정을 계획하고 PIP로 후속 공정을 줄일 수 있는지 검토합니다.

혼합 PCB 조립 관련 자주 묻는 질문

PIP 부품은 제조사에 어떻게 전달하나요?

설계 자료와 BOM에 해당 부품이 PIP 대상인 THT 부품임을 명확히 표시합니다. 자동 실장이 가능한 포장인지, 리플로우 내열성이 있는지 확인하고 도금 홀에 필요한 페이스트 개구부도 설계해야 합니다. 단순히 일반 SMD로 분류하는 것만으로 PIP 공정이 자동 인식되는 것은 아니므로 제조사와 공정 조건을 합의해야 합니다.

PIP 공정에서 패드를 깨끗하게 유지하려면 어떻게 하나요?

스텐실과 패드의 청결도, 정렬 상태를 확인합니다. 리플로우 이송 중에는 하부 페이스트가 메시 벨트 등에 닿지 않아야 합니다. 메시 벨트에서 기판을 최소 2 mm 띄우는 방식 등을 검토하되 실제 간격은 페이스트 돌출량과 장비에 맞춰 정합니다.

스루홀 접합부를 충분히 형성하려면 어떻게 하나요?

PIP에서는 홀 충진에 필요한 솔더량을 계산하고 스텐실 개구부로 충분한 페이스트를 공급합니다. 웨이브에서는 두 단자 칩과 다핀 IC의 방향, 부품 간격 기준(예: ≥2.5 mm)을 검토합니다. 접합부는 겉모양이 둥근지만 보지 말고 젖음과 홀 충진 상태를 함께 검사해야 합니다.

나노 코팅과 전해 연마가 중요한 이유는 무엇인가요?

나노 코팅은 페이스트의 이형성을 높이고 전해 연마는 개구부 벽을 매끄럽게 해 반복 인쇄 중 페이스트 잔류와 번짐을 줄이는 데 도움이 됩니다. 이는 인쇄 품질 개선을 위한 방법이며, 후속 웨이브 공정의 브리징까지 단독으로 방지하는 것은 아닙니다.

웨이브 솔더링과 셀렉티브 솔더링은 어떻게 다른가요?

웨이브 솔더링은 기판 하부를 용융 솔더의 파형에 통과시켜 여러 접합부를 동시에 형성합니다. 셀렉티브 솔더링은 제어된 노즐과 상대 이동으로 필요한 접합부만 처리합니다. THT 부품이 많은 기판에는 웨이브가, 일부 위치에만 THT 부품이 있는 기판에는 셀렉티브 방식이 적합할 수 있습니다.

SMD 글루 스텐실은 어디에 접착제를 도포하나요?

접착제는 납땜용 동박 패드가 아닌 부품 본체 아래의 솔더 마스크 영역에 도포합니다. 패드 사이의 공간 등을 이용해 고정용 도트를 형성하고 접착제가 솔더 접합부로 번지지 않도록 합니다.

마무리: 혼합 조립은 전체 공정으로 관리해야 합니다

혼합 PCB 조립은 SMT 기판에 THT 부품을 덧붙이는 단순 작업이 아닙니다. 공정 A와 PIP 중 적합한 흐름을 선택하고, 페이스트·글루·스텝 스텐실, DFM 기준, 예상 불량의 대응책을 함께 준비해야 합니다. 어느 한 요소를 놓쳐도 생산 수율에 영향을 줄 수 있습니다.

스텐실의 정밀도와 정합성도 중요합니다. JLCPCB는 시제품과 양산용 스텐실, 나노 코팅, 전해 연마, 스텝 스텐실 등의 제작 옵션을 제공합니다. 레이저 가공 공차는 정밀 사양에서 ±0.003 mm로 안내됩니다. 스텐실은 3달러부터, 제작은 최단 12시간으로 안내되지만 크기, 옵션, 주문 조건에 따라 달라집니다. 페이스트와 글루 데이터의 좌표 기준, 주문 수량, 제작 가능 사양을 주문 전에 확인하면 후속 설계 변경도 관리하기 쉽습니다.

혼합 기판은 설계와 공정 순서가 맞지 않으면 제조가 어려워집니다. 두 실장 방식을 함께 고려하고 필요한 설비와 데이터를 준비하면 반복적인 수정 작업을 줄이고 제품 생산으로 이어갈 수 있습니다.

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