PCB 기술 - PCB 용접의 컴포넌트 및 용접점 정보

PCB 용접은 전자 제품 조립 과정에서 중요한 공정입니다.용접 품질은 전자 회로와 전자 부품의 성능에 직접적인 영향을 미친다.

우수한 용접 품질은 회로에 양호한 안정성과 신뢰성을 제공할 수 있다.용접 방법이 좋지 않으면 부품에 손상을 초래하여 테스트에 큰 어려움을 초래할 수 있으며, 때로는 전자 설비의 신뢰성에 영향을 주는 잠재적 위험을 남기기도 한다.

1. PCB 용접의 분류와 특징

용접은 일반적으로 용접, 접촉 용접 및 드릴 용접의 세 가지 범주로 나뉩니다.

용접: 용접 중에 용접 조인트를 용접 상태로 가열하여 압력 없이 용접을 완료하는 방법입니다.예를 들면 아크 용접, 가스 용접 등이다.

접촉 용접: 용접 중에 용접을 완료하려면 용접에 압력을 가해야 합니다 (가열하거나 가열하지 않음).초음파 용접, 펄스 용접, 마찰 용접 등.

납땜: 전자제품을 설치하는 과정에 이른바"납땜"은 일종의 소프트납땜으로서 주로 주석, 납 등 저용해점합금재료를 용접재로 사용하기 때문에 속칭"납땜"이라고 한다.

2. PCB 용접 원리

전자 회로의 용접은 매우 간단한 것 같다.그것은 용접재를 용융하고 용접할 금속 (기저금속) 을 결합하는 과정인 것 같지만, 물리, 화학, 재료과학, 전기학 등 지식과 관련된 미시적 기리가 매우 복잡하다.용접의 기본 이론을 익히면 용접 중의 각종 문제를 이해하고 자유롭게 처리할 수 있어 용접점의 용접 품질을 향상시킬 수 있다.

용접이란 용접재와 용접할 금속을 동시에 최적 온도로 가열해 용접된 용접재가 금속 사이의 간격을 채우고 그와 금속합금을 조합하는 과정이다. 미시적으로 용접은 윤습 과정과 확산 과정이라는 두 가지 과정을 포함한다.

1. 윤습(가로 흐름)

윤습이라고도 하는데 용해된 용접재가 금속표면에 균일하고 매끄럽고 련속적이며 견고하게 접착된 용접재층을 형성하는것을 말한다.

윤습 정도는 주로 용접물 표면의 청결도와 용접물의 표면 장력에 의해 결정된다.

금속 표면은 상대적으로 매끄러워 보이지만 현미경 아래에는 수많은 범프, 결정 경계 및 흉터가 있습니다.용접재는 모세관 작용을 통해 이러한 표면의 돌출과 흉터를 따라 축축하고 확산되므로 용접은 용접재를 흐르게 해야 한다.

유동 과정은 보통 송진이 앞의 산화막을 제거하고 용접재가 그 뒤를 따르기 때문에 윤습은 기본적으로 용융 용접재가 물체 표면을 따라 가로로 흐른다.

2. 확산(수직류)

용접재가 용접 대기 표면에 퍼지는 윤습 현상에 따라 용접재는 고체 금속으로 확산된다.예를 들어, 구리 부품을 주석 납 용접재로 용접할 때 용접 과정에서 표면 확산, 결정 경계 확산 및 결정 내 확산이 존재합니다.주석 납 용접재의 납은 표면 확산에만 관여하고 주석과 메스 원자는 서로 확산하는데 이는 서로 다른 금속의 성질에 의해 결정되는 선택적 확산이다.바로 이러한 확산으로 인해 둘 사이의 인터페이스에 새로운 합금이 형성되어 용접재와 용접재가 견고하게 결합되었다.

3. 야금 접착

확산의 결과로 주석 원자와 용접할 구리 금속의 접합부에 합금층이 형성되어 강한 용접점이 형성된다.주석 납 정으로 구리 부품을 용접하는 것을 예로 들다.저온(250℃ ½ 300도) 조건에서 구리와 용접재의 인터페이스는 Cu3Sn과 Cu6Sn5를 형성한다.온도가 섭씨 300도를 초과하면 이러한 합금 외에도 Cu31Sn8과 같은 금속 간 화합물이 형성됩니다.용접점 인터페이스의 두께는 온도와 용접 시간의 변화에 따라 달라지며, 일반적으로 3~10um 사이이다.

3. PCB 용접의 요소

1. 용접 모재의 용접성

용접성이란 액체용접재와 기저금속이 서로 용해될수 있어야 한다는것을 말한다. 다시말하면 이 두가지 류형의 원자사이에는 반드시 량호한 친화력이 있어야 한다.서로 다른 두 금속의 상호 용해 정도는 원자 반지름, 원소 주기 테이블에서의 위치 및 결정 유형에 따라 달라집니다.주석 납 용접재는 크롬이 많이 함유된 금속 재료와 서로 용해되지 않는 알루미늄 합금을 제외하고 대부분 다른 금속 재료와 서로 용해된다.용접성을 높이기 위해 표면에 주석과 은을 도금하는 등의 조치를 취한다.

2. 용접부위의 청결도

용접재와 기저금속의 표면은 반드시"깨끗"해야 하는데, 그 중"깨끗함"은 용접재와 기저금속 사이에 산화층이 없다는 것을 의미하며, 오염은 말할 것도 없다.용접재와 용접 대기 금속 사이에 산화물이나 때가 있을 때 용융 금속 원자의 자유로운 확산을 방해하고 윤습 작용을 일으키지 않는다.컴포넌트 핀이나 PCB 용접 디스크의 산화는 가상 용접의 주요 원인 중 하나입니다.

3. 용접제

용접제는 산화막을 파괴하고 용접 표면을 정화하여 용접점을 매끄럽고 밝게 할 수 있다.전자 부품의 용접제는 일반적으로 솔방울입니다.

4. 용접온도와 시간

최적 용접온도는 250±5℃, 최저 용접온도는 240℃다.온도가 너무 낮아서 냉용접점을 형성하기가 쉽지 않다.온도가 섭씨 260도를 넘으면 용접점의 질량이 떨어진다.

용접시간: 윤습과 확산 두 과정은 2~3S가 필요한데 1S는 윤습과 확산 두 과정의 35% 만 완성한다.IC와 삼극관의 용접 시간은 일반적으로 3S보다 작고 기타 부품의 용접 시간은 4~5S이다.

5. 용접 방법

용접 방법과 절차는 매우 중요하다.

4. PCB 패치 용접점 품질 표준

1.전기 성능이 좋다

고품질의 용접점은 용접재와 금속 부품 표면에 고체 합금층을 형성하여 양호한 전도성을 확보해야 한다.용접물을 금속 가공소재 표면에 간단히 스택하여 가상 용접을 형성하는 것은 용접에서 금기입니다.

2. 일정한 기계적 강도를 가지고 있다

전자 장치는 때때로 진동 환경에서 작동해야 한다.용접점이 느슨해지거나 떨어지는 것을 방지하려면 일정한 기계적 강도를 가져야 합니다.주석 납 용접재 중의 주석과 납의 강도는 상대적으로 낮다.강도를 높이기 위해 필요에 따라 용접 표면을 늘릴 수 있다.또는 용접 전에 부품 지시선과 컨덕터를 접점에 맞물리거나 비틀고 연결합니다.

3. 용접점의 용접재량은 적당해야 한다

용접점의 용접재가 너무 적으면 기계의 강도를 낮출 뿐만 아니라 용접점의 조기 실효를 초래할 수 있다;용접점에 너무 많은 용접재는 원가를 증가시켜 용접점의 브리지 (합선) 를 쉽게 초래할수 있으며 용접결함도 은페할수 있다.따라서 용접점의 용접 재료량이 적절해야 합니다.인쇄회로기판을 용접할 때 용접재가 용접판을 채우고 스커트 모양으로 흩어질 때 가장 적합하다.

4. 용접점 표면은 고르게 광택이 나야 한다

좋은 용접점의 표면은 밝고 색상이 균일해야 합니다.이는 주로 용접제에서 완전히 휘발되지 않은 수지성분으로 형성된 박막이 용접점의 표면을 덮었기에 용접점의 표면산화를 방지할수 있다.

5. 용접점에 가시와 빈틈이 없어야 한다

용접점 표면에 가시와 틈새가 있어 아름답지 않을 뿐만 아니라 전자제품에도 해를 끼칠 수 있다. 특히 고압 회로 부분에서는 격렬한 방전을 일으켜 전자설비를 손상시킬 수 있다.

6.PCB 용접점 표면은 반드시 청결해야 한다

만약 용접점 표면의 때가 제때에 제거되지 않으면 산성물질은 소자 지시선, 촉점, PCB 인쇄회로를 부식시키고 흡습은 루출 심지어 단락연소를 초래하여 엄중한 우환을 초래하게 된다.