일반적인 웨이브 솔더링 결함을 해결하는 방법
1 분
- 파형 납땜 결함
- 기공(Voids)
- 납땜 플래그
- 냉납
- 납땜 접합부의 브리지 또는 쇼트
파형 납땜 결함
파형 납땜 공정은 PCBA(인쇄 회로기판 조립)에서 결함을 주로 유발하는 공정입니다. 이 공정은 전체 PCBA 조립 과정에서 최대 50%까지 결함율을 발생시킬 수 있습니다. 파형 납땜은 특히 관통형 부품(회로 기판에 뚫린 구멍에 리드가 삽입되는 부품)에 가장 적합합니다.
다음은 파형 납땜 공정에서 흔히 발생하는 문제와 그 해결책입니다 :
불완전한 납땜
전자 부품의 납땜 과정에서 납이 납땜 포인트에 제대로 부착되지 않을 경우 불완전한 납땜이 발생할 수 있습니다. 이는 약한 납땜 접합부나 간헐적인 접촉 문제를 일으킬 수 있습니다. 납땜 결함은 적절하지 않은 납땜 온도, 부족한 플럭스, 불충분한 납땜 시간, 오염된 납땜 표면 등 여러 요인에 의해 발생할 수 있습니다. 이러한 납땜 문제를 예방하기 위해 다음과 같은 조치를 취할 수 있습니다:
- 납이 완전히 녹아 납땜 표면에 효과적으로 젖게 하려면 적절한 납땜 온도를 유지하십시오.
- 납땜 표면에 잘 부착되도록 적절한 양의 플럭스를 사용하십시오.
- 납땜 시간이 충분하되 너무 짧지 않도록 조절하십시오.
- 납땜 전에 납땜할 표면을 깨끗이 청소하여 오염이 없도록 하십시오.
- 정기적으로 납땜 품질을 점검하고 약한 접합부와 같은 문제를 즉시 찾아내어 수리하십시오.
기공(Voids)
웨이브 납땜 및 수작업 납땜에서는 가스 방출 문제가 흔하게 발생합니다. 기공은 용접 접합부에 생기는 가스 구멍을 의미합니다. 기공의 형성은 납땜 표면에 있는 산화물, 기름, 불순물과 관련이 있을 수 있으며, 납땜 과정 중 발생하는 가스 방출로 인해 생길 수도 있습니다. 이러한 기공은 접합부 표면에 작은 구멍이나 더 큰 공동 형태로 나타날 수 있습니다.
통과 구멍에서는 적절한 구리 도금 두께가 매우 중요하며, 구멍 벽 표면에는 최소 25µm의 구리가 도금되어야 합니다. 또한, 납땜 표면이 깨끗하며 산화물, 기름, 불순물이 없어야 합니다. 가스 생성을 줄이고 축적을 방지하기 위해, 납땜 온도와 납땜 플로우과 같은 납땜 매개변수를 조정해야 합니다. 이러한 방법을 통해 기공 문제가 효과적으로 감소되고, 납땜의 품질과 신뢰성을 향상시킬 수 있습니다.
과도한 납 사용
납땜을 처음 접하는 초보자들은 더 많은 납을 사용하는 것이 좋다고 생각하지만, 과도한 납 사용은 부품 단자와 핀이 납에 잠기거나, 납땜 접합부에 둥글고 볼록한 기포가 생길 수 있습니다. 이러한 문제의 원인으로는 지나치게 길게 돌출된 리드, 플럭스 부족, 과도한 솔더 드래, 부적절한 노즐 스트리핑 동작 등 있습니다.
과도한 땜납은 일반적으로 뜨거운 다리미 끝을 사용하여 제거할 수 있습니다. 극단적인 경우에는 납땜 추출기나 납땜 심지도 도움이 될 수 있습니다.
납땜 플래그
납땜 조인트 팁은 납땜 과정 중에 나타나는 납땜 조인트의 비정상적인 모양을 의미하며, 날카롭거나 돌출된 형태를 가질 수 있습니다. 잘라낸 후, 납땜 조인트 팁은 부품 리드와 전체적으로 일치해야 하며, PCB를 2mm 이상 넘지 않아야 합니다.
납땜 팁 도금 문제의 주요 원인으로는 납땜 인두 팁이 잘못된 방향으로 납땜 조인트를 떠나는 것, 납땜 인두를 너무 천천히 이동시키는 것, 불량한 납땜재, 납땜재 내 과도한 불순물, 그리고 너무 낮은 온도에서 납땜하는 것이 있습니다. 이로 인해 발생하는 결과로는 외관 불량과 브리징 가능성이 있으며, 고전압 회로에서는 팁 방전이 일어날 수도 있습니다.
납땜 조인트의 날카로움을 방지하기 위해서는 납땜 과정에서 각도, 속도, 온도를 정확하게 제어하고, 고품질 납땜재를 선택하며, 납땜 장비가 정상적으로 작동하는지 확인하는 것이 중요합니다. 올바른 납땜 작업과 철저한 품질 관리를 통해 납땜 조인트의 날카로움 발생을 효과적으로 줄일 수 있으며, 이를 통해 납땜의 품질과 신뢰성을 향상시킬 수 있습니다.
냉납
냉납은 납땜 불량이라고도 불립니다. 납땜 접합부의 표면이 불규칙한 자국과 울퉁불퉁함을 나타냅니다. 납땜 불량은 일시적 접촉 불량과 동일한 현상을 보입니다. 제조 과정에서는 이를 완전히 식별하기 어렵기 때문에 제품을 사용 중에 발견되는 경우가 많습니다. 사용자가 이를 발견하기까지는 며칠에서 몇 달, 혹은 몇 년이 걸릴 수 있습니다. 이러한 문제는 심각한 부정적인 영향을 미치며, 치명적인 결과를 초래할 수 있습니다. 냉납은 강도가 낮아 전도성이 좋지 않기 때문입니다.
● 냉각 중에 체인이 진동하거나 외부 힘에 의해 영향을 받아 납땜이 불량해질 수 있습니다.
● 납땜 온도가 너무 낮거나 체인 속도가 너무 빠르면, 용융된 납땜의 점도가 너무 높아져 납땜 접합부 표면에 주름이 생길 수 있습니다.
● 차가운 납땜 접합부를 수리하려면, 뜨거운 납땜 인두로 접합부를 다시 가열하여 납이 흐르도록 하면 됩니다.
납땜 접합부의 브리지 또는 쇼트
납땜 접합부의 브리징은 파형 납땜에서 흔히 발생하는 결함입니다. 이는 부품 핀이 너무 가까이 배치되었거나, 파형이 불안정한 경우에 발생할 수 있습니다. 가능한 원인으로는 납땜 온도가 너무 낮게 설정된 경우, 납땜 시간이 너무 짧은 경우, 납땜 후 온도가 너무 빨리 떨어지는 경우, 그리고 플럭스의 분사량이 너무 적은 경우가 있습니다.
이런 경우에는 파형을 확인하고 납땜 좌표가 정확한지 확인해야 합니다. 이는 납땜 온도나 예열 온도를 높이거나, 납땜 시간을 연장하거나, 냉각 시간을 늘리거나, 플럭스 분사량을 증가시키는 방법들로 개선할 수 있습니다.
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