PCB에 콜드 솔더 접합이 발생하는 것을 원하는 사람은 아무도 없지만, 조심하거나 숙련되지 않으면 PCB 조립 과정에서 콜드 솔더 접합이 발생할 수 있습니다. 이 글에서는 솔더 콜드 솔더에 대해 자세히 알아보고, 이를 방지하는 방법을 알려드리며, 콜드 솔더 접합으로 인해 어려움을 겪는 분들을 위해 해결 방법을 안내해 드리겠습니다.
냉간 납땜 접합이란 무엇입니까?
냉납 접합은 PCB 납땜 중 낮은 납땜 온도, 짧은 납땜 시간, 그리고 반용융 납땜으로 인해 발생하는 결함입니다. 예를 들어, 모재 사이의 용가재 온도가 젖음 온도의 최저 요건보다 낮습니다. 때로는 전체의 일부에서만 젖음이 발생하여 불완전한 금속 반응을 초래합니다.
납땜 부위가 콜드 조인트로 인해 손상되면 어떤 증상이 나타나나요?
일반적으로 표면은 귤처럼 보입니다. 그리고 그 사이의 간격은 적당합니다. 하지만 귤은 귤처럼 단단하지 않아서 매우 약합니다. IMC 레이어또한, 붕괴 높이가 만족스럽지 않습니다. µBGA PCB에서 위와 같은 증상이 발견되었다면, 해당 PCB는 냉납 납땜에 제대로 취약한 상태입니다.
냉납땜 접합부를 식별하는 방법은?
많은 사람들이 냉납 접합부를 육안 검사로 식별합니다. 접합부 표면 상태를 확인하는 것 외에도, 솔더 불균일, 본딩 패드의 불균일한 도포, 패드와 핀 사이의 명확한 간격 등 주변 솔더 접합부도 함께 확인해야 합니다. 기계적 검사 또한 냉납 접합부 식별에 중요한 역할을 합니다. 바늘로 솔더 접합부를 찔러 느슨한지 확인해야 합니다. 전기적 검사는 냉납 접합부를 식별하는 또 다른 전문적인 방법입니다. 멀티미터를 사용하여 접합부 사이의 단선을 확인해야 합니다. 일반적인 경우, 냉납 접합부를 식별하기 위해 여러 가지 방법을 함께 사용하는 것을 적극 권장합니다.
다양한 유형의 콜드 솔더 조인트
- 감기 관절: 위의 첫 번째 사진을 보면 울퉁불퉁하고 거친 표면을 볼 수 있습니다. 이는 감기 관절의 전형적인 모습입니다.
- 패드 젖음성이 부족한 콜드 조인트: 두 번째 사진처럼 패드 젖음성이 부족한 경우도 있습니다. 솔더가 리드를 잘 적시지만 패드와의 연결은 제대로 되지 않습니다.
- 핀과 패드의 젖음성 부족: 더 심각한 문제는 핀과 패드 모두 젖음성이 부족할 수 있다는 것입니다. 세 번째 사진은 납땜이 핀과 패드를 제대로 연결하지 않고 심하게 젖어 있는 상황을 명확하게 보여줍니다.
- 과납: 네 번째 사진처럼 과납은 접합부에 좋지 않을 수 있습니다. 안정적인 전기적 연결 없이 핀이나 패드를 적시지 않을 수도 있습니다.
냉납땜 접합의 원인
의 과정에서 SMT 기판리플로우 솔더링 장비의 온도 변화 설정이 부적절하면 온도가 급격히 상승하거나 급락할 수 있습니다. 따라서 기계 내 솔더링 페이스트의 장력이 물리적 변형 과정에서 불균일해져 솔더 콜드 조인트가 발생합니다. 또한, 냉각 중 솔더 흔들림이나 부품 형상과 접합 위치의 불일치와 같은 요인도 솔더 콜드 조인트를 유발할 수 있습니다.
콜드 솔더 접합이 있는 PCB가 여전히 작동합니까?
아니요. 냉납 접합은 PCB 오작동으로 이어질 수 있습니다. 접합부는 각 부품 간의 중요한 연결 지점이므로 회로 접촉 불량이 발생할 수 있습니다. 접합부의 품질이 떨어지면 부품 간 연결이 원활하지 않아 회로 단선으로 이어질 수 있습니다. 또한, 냉납 접합부가 신호선이나 접지 연결을 담당할 경우, 신호 전송 중 PCB에 신호 간섭이 발생할 수 있습니다.
냉납땜 접합부 예방
걱정하지 마세요. 예방에 도움이 되는 몇 가지 좋은 팁을 알려드리겠습니다.
- 납땜 시간과 온도를 조절하십시오. 피크 온도는 금속의 녹는점보다 15도 높은 값으로 설정하는 것이 좋습니다. 또한, 이 피크 온도를 45초 이상 유지하는 것이 좋습니다.
- 불균일한 납땜에 영향을 미치는 모든 진동 요소를 제거하는 것이 중요합니다.
- 금속 오염이 없는 고품질 솔더 페이스트를 사용해 보세요.
- 익숙해지면 PCB 맞춤 제작, 납땜 기술 및 품질 보증 시스템 감사가 매우 중요합니다.
어떻게 고칠 수 있나요?
그래도 냉납땜이 발생하더라도 걱정하지 마세요. 유용한 해결 방법을 몇 가지 알려드리겠습니다. 일반적으로 이 문제 해결은 금속 표면 관리에 관한 것입니다.
1단계: 조인트 표면의 오일과 먼지를 청소합니다.
2단계: 납땜에 적합한 금속 온도가 될 때까지 열풍총이나 불을 사용하여 관련 부분을 예열합니다.
3단계: 냉납 합금과 같은 충전재를 액체 상태로 가열합니다. 그런 다음 납땜 접합부에 도포합니다.
4단계: 충전재를 조인트에 고르게 넣고 원래 금속과 완전히 결합되었는지 확인합니다.
5단계: 고정 영역과 납땜 접합부의 전체 모양을 조정합니다.
6단계: 관절을 식히고 세척합니다.
회로에 대한 테스트를 수행한 후에는 PCB에 대한 확신을 가질 수 있습니다.
