PCB 조립 재작업 및 폐기의 가장 흔한 원인

PCB 조립 중에는 잘못될 수 있는 일이 많습니다. 인쇄 회로 기판과 PCB 조립품을 구매할 때, 잘못된 BOM 항목이나 발자국 불일치와 같은 간단한 것들이 조립을 지연시키거나, 재작업하거나, 폐기하게 만들 수 있습니다. PCB 레이아웃의 일부 기능은 결함의 가능성을 높여 제작된 PCB를 폐기해야 할 수도 있습니다. PCB 제조업체는 디자인을 DFM 검토를 거치지만, DFM 검토가 높은 수율을 보장하는 것은 아닙니다.

제 경험에 따르면, PCB를 폐기하거나 PCB 조립을 재작업하게 만드는 몇 가지 공통 요인을 발견했습니다. 이 글에서 이러한 공통 요인들을 개요하겠습니다.

PCB 폐기

제작 중에 PCB에 결함이 있으면 폐기해야 합니다. 제작 결함이 있는 맨 PCB를 재작업하는 방법은 정말 없습니다. PCB 제작 결함은 일반적으로 예상치 못한 곳에서 오픈 회로나 단락을 발생시키며, PCB 조립이 설계대로 작동할 가능성은 매우 적습니다.

아래 표는 PCB 폐기의 원인과 폐기를 방지하기 위한 몇 가지 해결책을 개요합니다.

어떤 구성요소의 풋프린트와도 일치하지 않는 잘못된 패드 배열, PCB 라이브러리의 잘못된 풋프린트, 필요에 따라 풋프린트 검토 및 변경

물론, 이것은 제조 결함의 전체 목록은 아니지만, 저는 언젠가 모두 이런 결함들을 보았습니다. 제조업체는 위의 표에서 제가 개요한 위험을 식별하기 위해 종합적인 DFM 검토를 수행해야 합니다. 그러나 일부 제조업체는 특별히 요청하지 않는 한 설계에 대한 종합적인 검토를 수행하지 않을 것입니다. CBA 구매자는 제조 및 조립 서비스를 주문할 때 무엇을 얻고 있는지 알아야 합니다.

보드가 폐기될 운명이라면, 그 보드를 조립하기 전에 폐기하는 것이 가장 좋습니다. PCB 제작 전에 DFM 검토뿐만 아니라, PCB는 일부 전기 테스트를 거쳐야 합니다. 가장 빠르고 간단한 전기 테스트는 오픈과 숏의 존재를 측정하는 연속성 테스트입니다. 이것은 PCB 설계 소프트웨어에서 내보낸 넷리스트와 비교됩니다. PCB 제작소와 주문을 생성하는 구매자는 이러한 자동 테스트를 설정하는 데 필요한 비용이 매우 저렴하므로 이 서비스도 요청해야 합니다.

PCB 조립 재작업

기성품 베어 프린트 회로 기판과 달리, PCB 조립품은 어느 정도 재작업 및 수정이 가능합니다. PCB 조립 재작업은 접근 가능한 패드에서 솔더 조인트를 손질하거나 청소하는 것처럼 간단할 수도 있고, 선택된 구성 요소를 완전히 납땜 제거하고 교체하는 것처럼 복잡할 수도 있습니다. 더 고급 재작업에는 BGA나 LGA 접촉부를 분리하여 청소하는 것뿐만 아니라 BGA를 다시 볼링하여 다른 조립 라운드에 사용하는 것도 포함됩니다.

재작업으로 해결할 수 있는 조립 결함의 일반적인 원인이 많으며, 그러한 문제들이 모두 설계자의 잘못은 아닙니다. 일반적인 원인 중 일부는 다음과 같습니다:

• 낮은 클리어런스로 인한 구성 요소 간의 솔더 브리징
• 불균형한 리플로우 프로파일로 인한 툼스토닝
• 과도한 페이스트 사용이나 솔더의 느린 냉각으로 인한 구성 요소의 기울어짐
• 열 바이어스와 같은 미충전 홀 및 비아를 통한 솔더 흐름
• 큰 다이 부착 패드에서의 솔더 보이딩
• 특히 작은 SMD 패키지 리드에서의 불충분한 침착
• 무연 패키지의 왜곡 결함, 예를 들어 BGA 패키지의 헤드-인-필로우
• 과도한 솔더 플럭스 잔류물, 노클린 플럭스에서 나온 것을 포함하여 추가 청소가 필요함

이것은 잠재적인 PCB 조립 결함의 전부를 나열한 것은 아니지만, 보드가 조립업체에 재작업을 위해 반송될 수 있는 일반적인 이유들입니다. PCB 조립업체는 재작업이 필요한 조립품을 식별하기 위해 특정 검사를 수행해야 하며, 이는 일반적으로 AOI를 이용한 시각적 검사, 무연 구성 요소의 X-레이 검사, 그리고 최종 세척 단계로 구성됩니다.

PCB 구매자는 무엇을 할 수 있나요?

PCB 구매자는 공급업체의 능력을 이해하고 품질을 위해 공급업체를 감사할 책임이 있습니다. 저량이거나 프로토타이핑 실행에서는 그다지 중요하지 않지만, 생산량이 증가함에 따라 더욱 중요해집니다. 폐기된 보드와 재작업 단계는 공장 바닥에서의 수율을 낮추고, 현장에 배치될 때 덜 신뢰할 수 있는 조립품이 나올 가능성을 높입니다.

다른 회사들은 다른 감사 수준을 수행하며, ISO 9001 및 AS9100과 같은 일반적인 업계 품질 표준을 초과할 수 있는 다른 신뢰성 요구 사항을 가지고 있습니다. 공장 바닥의 공정과 절차를 감사하는 것 외에도, 구매자는 엔지니어로부터 요구되는 검사 및 품질 기대치를 인지해야 합니다. 이러한 요구 사항은 PCB 공급업체에게 전달되어야 하며, 이러한 요구 사항을 충족할 수 없을 때는 다른 공급업체를 고려할 때입니다.

신뢰할 수 있는 전력 전자 제품이나 고급 디지털 시스템을 구축해야 할 경우, Altium의 완벽한 PCB 설계 기능과 세계 최고 수준의 CAD 도구를 사용하세요. Altium Develop은 업계 최고의 PCB 설계 도구와 고급 설계 팀을 위한 횡단적 협업 기능을 갖춘 세계적인 전자 제품 개발 플랫폼을 제공합니다. 오늘 Altium Develop을 경험해보세요!