웨이브 납땜의 작동 원리

웨이브 납땜의 작동 원리

전자 산업 초창기, SMT(표면 실장 기술)가 완전히 개발되기 전에는 거의 모든 회로 기판 어셈블리는 웨이브 납땜 전자 부품을 회로 기판에 납땜하는 공정입니다.

목차
    목차 생성을 시작하려면 헤더를 추가하세요.

    웨이브 납땜이란?

    "웨이브 솔더링"이라고 불리는 이유는 납땜 중에 주석로를 사용하기 때문입니다. 주석 용광로는 주석 바를 녹이고 용융 주석 액체를 형성하기에 충분한 온도로 가열됩니다. 이 주석 액체를 "호수 물"의 웅덩이로 간주할 수 있습니다. 잔잔하고 파도가 없는 상태를 "전진파"라고 합니다. 호수 물을 교반하여 파도가 움직이면 이를 "난류 파"라고 합니다. 

    보트는 잔잔하거나 약간 물결치는 호수 표면 위로 미끄러지듯 움직이며 주석 액체가 전자 부품의 발과 회로 기판 사이에 달라붙을 수 있도록 합니다. 주석 액체를 통과한 후 빠르게 냉각되고 땜납이 전자 부품을 회로 기판에 용접합니다.

    웨이브 솔더링이 SMT로 완전히 대체되지 않은 이유

    산업 기술의 급속한 발전으로 대부분의 전자 부품은 점점 더 작아지고 있으며, 이는 SMT 리플 로우 솔더링 (예 : 소형 부품 및 리플 로우 고온 저항)의 요구 사항을 충족 할 수 있으므로 대부분의 PCB 제조업체는 웨이브 솔더링 프로세스를 포기했으며, 크기를 줄일 수없는 일부 부품의 경우에도 재료의 온도 저항이 SMT 리플 로우 솔더링 요구 사항을 충족 할 수있는 한 (PIH) 페이스트 인 홀 프로세스를 사용하여 리플 로우로를 사용하여 납땜을 수행 할 수도 있습니다.

    그럼에도 불구하고 여전히 SMT 공정의 요구 사항을 충족하지 못하는 전자 부품이 적지 않기 때문에 경우에 따라 땜납을 많이 소비하는 공정이 있습니다.

    SMT 공정

    웨이브 납땜 과정

    플럭스 영역

    플럭스를 사용하는 목적은 PCB, 전자 부품 및 주석 액체가 보관 및 사용 환경에서 오염되어 산화를 일으키고 납땜 품질에 영향을 미칠 수 있기 때문에 부품 납땜의 품질을 향상시키는 것입니다. "플럭스"의 주요 기능은 금속 표면의 산화물과 먼지를 제거하는 것이며, 고온 작동 중에 공기를 차단하기 위해 금속 표면에 박막을 형성하여 솔더가 산화되기 쉽지 않도록 할 수도 있습니다.

    그러나 웨이브 솔더링 공정은 용융 주석을 솔더링 매체로 사용해야 합니다. 주석 액체이기 때문에 온도가 땜납의 융점보다 높아야 합니다. SAC305 무연 솔더의 현재 온도는 약 217 ° C이며 일반 플럭스는 이러한 고온에서 오랫동안 유지 될 수 없으므로 플럭스를 추가하려면 회로 기판이 주석 액체를 통과하기 전에 플럭스를 적용해야합니다.

    일반적으로 플럭스를 적용하는 방법에는 두 가지가 있습니다. 하나는 발포 플럭스를 사용하는 것입니다. 회로 기판이 플럭스 영역을 통과하면 회로 기판에 부착됩니다. 이 방법의 단점은 플럭스가 회로 기판에 고르게 도포되지 않아 플럭스로 코팅되지 않은 부품의 납땜이 불량하다는 것입니다.

    플럭스를 적용하는 두 번째 방법은 스프레이입니다.

    플럭스를 적용하는 두 번째 방법은 스프레이입니다. 노즐은 체인 하단에 설정되어 있으며 회로 기판이 지나갈 때 아래에서 위로 분사됩니다. 이 방법에는 플럭스가 회로 기판의 틈새를 통과하기가 더 쉽다는 단점도 있습니다. 때로는 플럭스가 회로 기판 전면의 부품을 직접 오염 시키거나 플럭스에 민감한 일부 부품의 내부로 침투하여 향후 위협이 될 수 있습니다. 또는 웨이브 솔더링 기계의 상단에 남아있을 수도 있습니다.

    기계를 정기적으로 청소하지 않으면 플럭스가 일정량 축적되면 떨어지고 큰 덩어리가 회로 기판 전면을 직접 오염시킬 수 있으며, 플럭스를 처리하지 않고 회로 기판에 직접 떨어 뜨리면 회로 기판 부식 또는 미세 단락과 같은 품질 문제가 발생할 수 있습니다.

    예열 구역

    마찬가지로 SMT 생산 라인웨이브 납땜 공정은 실제 납땜 전에 회로 기판을 예열해야 합니다. 이는 회로 기판의 변형을 줄이고 일부 부품의 내부 습기를 방지하기위한 것입니다. 그렇지 않으면 실온에서 217 ° C 이상의 온도로 직접 가열되어 박리가 발생하기 쉽습니다.

    납땜 영역

    많은 주석 막대를 탱크에 던져 넣은 다음 가열하여 주석 액체로 녹이기 때문에이 공정에는 많은 주석 재료가 필요합니다. 액체 주석이기 때문에 납땜 주석의 요구를 충족시키기 위해 액체의 특성에 따라 다양한 주석 표면을 만들 수 있습니다.

    일반적으로 주석 용광로의 주석 욕조는 두 개의 슬롯으로 나뉩니다. 첫 번째 슬롯을 칩 웨이브라고 하고 두 번째 슬롯을 웨이브라고 합니다. 이 두 주석 슬롯은 서로 다른 기능을 가지고 있습니다. 대부분의 경우 전진파만 켜집니다.

    칩 웨이브

    SMD 부품

    도구를 사용하여 주석 액체를 저어 분수와 같은 효과를 형성합니다. SMD 부품은 일반적으로 회로 기판의 여러 영역에 밀집되어 있고 회로 기판의 동작이 삼판의 슬라이딩과 유사하기 때문에 크고 작고 높고 낮기 때문에 SMD 부품을 납땜하는 것이 주요 목적입니다. 삼판 아래에 큰 물체가 있으면 슬라이딩 할 때 큰 물체 뒤에 소위 "그림자 효과"가 형성된다고 상상해보십시오.

    주석 액체도 마찬가지이며, 텀블링 주석 액체가 없으면 그림자 아래에서 이러한 부품이나 납땜 조인트에 닿을 수 없으므로 빈 용접 문제가 발생합니다. 그러나 주석 액체가 항상 텀블링되기 때문에 때때로 용접이 충분히 동일하지 않고 용접 브리징 또는 선명도가 발생할 수 있으므로 일반적으로 난류 파 후에 파도가 추가됩니다.

    웨이브

    그것은 고요한 수면과 다소 비슷하지만 실제로는 멈추지 않고 흐르는 주석 액체이지만 흐름이 매우 부드러워 난기류로 인한 일부 버와 용접 브리징 및 단락 문제를 효과적으로 제거 할 수 있습니다. 또한 전진 파는 기존의 스루 홀 구성 요소 (회로 기판에서 튀어 나온 긴 다리)에 매우 우수한 용접 효과를 나타냅니다. 웨이브 솔더링 중에 스루홀 구성 요소 만있는 경우 스포일러 웨이브를 끄고 전진 만 사용하여 용접을 완료하는 것도 고려할 수 있습니다.

    단락 브리징

    냉각 구역

    단일 진행파는 또한 이중파 공정의 난류파에서 플럭스가 증발하고 진행파의 경우 플럭스의 탈산 및 납땜 지원이 적기 때문에 멀티 핀 플러그인의 단락 브리징 문제를 줄이는 데 도움이됩니다. 땜납의 습윤성이.

    이 영역은 일반적으로 주석 용광로 출구에서 냉각 팬을 사용하여 고온 주석 액체를 방금 통과 한 회로 기판을 냉각시키는 역할을하는데, 이는 즉시 수행해야 할 납땜 및 수리 작업이있을 것이기 때문입니다. 일반적으로 주석로를 통과하는 회로 기판은 대부분 기존의 스루홀 구성 요소이거나 대형 SMD 부품이기 때문에 급속 냉각 장비를 사용하지 않습니다.

    일부 웨이브 퍼니스는 일부 회로 기판이 여전히 청소 프로세스를 거치기 때문에 마지막에 추가 청소 프로세스를 추가합니다.

    웨이브 납땜 시 경사각이 필요한 이유

    "웨이브 솔더링"의 트랙은 주석 표면과 일정한 경사각을 갖습니다. 일반적으로 경사각은 약 3~7°로 설정됩니다. 약간의 경사가있는 이유는 솔더 조인트가 주석 표면에서 분리 될 때 주석 제거를 용이하게하기 때문입니다. 그리고 이 경사각을 "주석 제거 각도"라고도 합니다. 주석을 통과 할 때 각도가 필요합니다. PCB 보드 와 액체 용융 주석 표면이 분리됩니다. 주석 제거 각도가 작을수록 솔더 조인트가 커지고 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.

    "웨이브 솔더링" 중에 트랙과 주석 표면이 기울어지지 않고 납땜 제거 각도가 없으면 납땜 조인트가 너무 커지고 많은 수의 납땜 조인트가 쉽게 나타납니다. 웨이브 솔더링 중 특정 납땜 제거 각도는 과도한 납땜 조인트를 촉진 할 수 있습니다. 용융 주석 액체는 중력에 의해 탈주석 각도를 따라 웨이브 솔더링 퍼니스로 유입되어 솔더 조인트의 주석 양을 제어하는 목적을 달성합니다.

    선택적 웨이브 납땜이란?

    회로 기판의 모든 부품에 웨이브 솔더링이 필요한 것은 아니기 때문에 보드에 수백 개의 부품이 있지만 웨이브 솔더링이 필요한 부품은 5 개 미만인 경우가 많으므로 선택적 웨이브 솔더링이 탄생했습니다.
    선택적 웨이브 납땜에는 두 가지 유형이 있습니다:

    첫 번째 유형의 선택적 웨이브 솔더링은 웨이브 솔더링이 필요하지 않은 부품을 덮기 위해 웨이브 솔더링로 캐리어를 사용하는 것이며, 공정은 여전히 원래 웨이브 솔더링 주석로를 따릅니다. 두 번째 선택적 웨이브 솔더링은 작은 주석로를 사용하는 것입니다. 작은 노즐을 용접해야 하는 부품과 정렬하도록 노즐을 이동하면 땜납을 절약할 수 있습니다.

    결론

    SMT와 비교하여 많은 단점이 있음에도 불구하고 웨이브 솔더링은 여전히 PCB 조립 공장 고유한 특성으로 인해 다른 제조 공정으로 쉽게 대체할 수 없습니다.

    자주 묻는 질문

    "웨이브 솔더링"이라고 불리는 이유는 납땜 중에 주석로를 사용하기 때문입니다. 주석 용광로는 주석 바를 녹이고 용융 주석 액체를 형성하기에 충분한 온도로 가열됩니다. 우리는 이 주석 액체를 "호수 물"의 웅덩이로 간주할 수 있습니다. 잔잔하고 파도가 없는 상태를 "전진파"라고 합니다.

    여전히 SMT 공정의 요구 사항을 충족하지 못하는 전자 부품이 적지 않기 때문에 경우에 따라 많은 땜납을 소비하는 공정이 있습니다.

    선택적 웨이브 솔더링에는 두 가지 유형이 있습니다: 첫 번째 유형의 선택적 웨이브 솔더링은 웨이브 솔더링이 필요하지 않은 부품을 덮기 위해 웨이브 솔더링로 캐리어를 사용하는 것이며, 공정은 여전히 원래 웨이브 솔더링 주석로를 따릅니다. 두 번째 선택적 웨이브 솔더링은 작은 주석로를 사용하는 것입니다. 작은 노즐을 용접해야 하는 부품과 정렬하도록 노즐을 이동하면 땜납을 절약할 수 있습니다.

    관련 게시물

    PCB 임피던스 기판 - 알아야 할 모든 것

    PCB 임피던스 기판 - 알아야 할 모든 것

    PCB 임피던스 보드는 신호 무결성이 가장 중요한 고성능 전자 시스템의 중추입니다. 이러한 특수 인쇄 회로 기판은 세심하게 설계되고 제작되며 ...
    인쇄 회로 기판에 저항기를 설치하는 방법

    인쇄 회로 기판에 저항을 설치하는 방법은 무엇인가요?

    인쇄 회로 기판(PCB)에 저항을 적용하는 것은 회로 설계의 중요한 측면입니다. 저항기는 전류를 제한하는 데 사용되는 부품으로 ...
    SMT PCB 어셈블리 포장 풀기 - 표면 실장 기술

    SMT PCB 어셈블리 포장 풀기 - 표면 실장 기술

    이 기사에서는 SMT PCB 조립 공정, 기계, 비용 구조, 이전 제품 대비 장점, 제조 파트너 선택 전략에 대한 정의에 대해 설명합니다.
    기존 PCB 제조와 래피드 프로토타이핑 PCB - 상세한 비교

    기존 PCB 제조와 래피드 프로토타이핑 PCB - 상세한 비교

    끊임없이 진화하는 전자 제품 환경에서 인쇄 회로 기판(PCB)의 제작은 제품 개발의 중요한 측면으로 자리 잡고 있습니다. 소비자용이든 ...
    2024년 CES(국제전자제품박람회)에서 만나는 IBE 일렉트로닉스

    2024년 CES(국제전자제품박람회)에서 만나는 IBE 일렉트로닉스

    대량 생산 기반을 갖춘 글로벌 ODM/OEM 제조업체 중 하나인 IBE는 1월에 열리는 2012&2014 부스 및 2929 부스를 방문하도록 초대합니다.
    견적 요청하기

    댓글 남기기

    이메일 주소는 공개되지 않습니다. 필수 필드는 *로 표시됩니다

    ko_KRKorean
    맨 위로 스크롤