솔더 페이스트란 무엇이며, SMT 조립에서 PCB에 어떻게 도포하는가?

전자 기기는 서로 다른 기능을 가진 여러개의 개별 부품으로 구성됩니다. 이러한 부품들을 인쇄 회로 기판에 납땜하고 전기적 연결을 형성함으로써 다양한 종류의 전자 제품을 만들수 있습니다. 표면 실장 기술(SMT)은 전 세계적으로 널리 사용되고 있습니다.PCB 조립 SMT 조립 공정에는 베어보드와 부품 외에도 여러 중요한 원자재가 사용되는데, 솔더 페이스트도 그중 하나입니다. 솔더 페이스트의 품질은 PCB의 납땜 품질은 물론 전체 보드의 품질에 직접적인 영향을 미치며, 최종 제품의 신뢰성과 수명에 중대한 영향을 줍니다.

솔더 페이스트란 무엇인가요?

솔더 페이스트는 회로 기판에 전자 부품을 납땜하는데 사용됩니다. 현대 기술 발전에 필수적인 중요한 재료중 하나이며, 오늘날 전자 기기의 소형화에 크게 기여했습니다. 솔더 페이스트는 우리가 매일 사용하는 치약과 비슷한 모양입니다. 솔더 페이스트는 전자 부품을 회로 기판 표면에 단단히 고정시켜 납땜 시 발생하는 미세한 진동에도 부품이 움직이지 않도록 합니다.SMT 조립 라인리플로우 오븐을 통과하면서 솔더 페이스트가 녹았다가 다시 굳어지는데, 이 과정에서 부품들이 회로 기판의 특정 위치에 고정되고 전기적 연결이 형성됩니다.

그림 1. 패드에 솔더 페이스트가 도포된 PCB

납땜 페이스트는 주로 분말과 플럭스로 구성됩니다.

가루

이 분말은 납땜성과 납땜 강도에 영향을 미치는 금속 합금입니다. 주로 주석(Sn), 은(Ag), 구리(Cu), 비스무트(Bi)로 구성됩니다. 분말 입자의 크기가 작을수록 스텐실을 통해 회로 기판에 인쇄하기가 더 쉽습니다. 작은 입자는 스텐실의 구멍으로 밀어 넣기가 훨씬 쉽기 때문입니다. 또한, 구멍 가장자리에 불필요한 납땜이 남을 가능성이 적어 미세 피치 부품의 인쇄성도 향상됩니다. 그러나 분말 입자가 작을수록 공기와 접촉하는 면적이 넓어져 산화되기 쉽습니다. 

유량

플럭스는 실제로 납땜 재료를 "페이스트" 상태로 만들어주는 역할을 합니다. 플럭스에 함유된 용매가 여러 화학 물질을 녹이고 혼합하는 데 도움을 주기 때문입니다. 플럭스에는 로진/레진, 활성제, 유동성 조절제 등의 다른 세가지 물질도 포함되어 있습니다. 플럭스는 금속 표면의 산화물과 이물질을 제거할수 있습니다. 고온 작업 시에는 금속 표면에 얇은 막을 형성하여 공기를 차단하고 납땜 페이스트가 쉽게 산화되는것을 방지합니다.

SMT 조립에서 PCB에 솔더 페이스트를 인쇄하는 방법은 무엇입니까?

인쇄회로기판(PCB)에 솔더 페이스트를 도포하는것은 표면 실장 조립 공정에서 가장 중요한 공정 중 하나로 여겨집니다. 솔더 페이스트가 정확한 위치에 도포되지 않으면 부품 납땜 기능을 제대로 수행하지 못하거나 예상치 못한 품질 문제가 발생할수 있습니다. 솔더 페이스트의 양 또한 중요한데, 너무 많으면 단락이 발생하고 너무 적으면 젖음성이 떨어질수 있습니다. 납땜할 각 패드에 정확한 양의 솔더 페이스트를 도포하기 위해서는 스텐실을 사용해야 합니다. 많은 경우, PCB 제조업체이 공정은 솔더 페이스트 프린터로 작동됩니다. 

그림 2. 솔더 페이스트 증착

자동 솔더 페이스트 프린터

일반적으로 대량 생산 능력을 갖춘 공장에서는 SMT 라인에 완전 자동 솔더 페이스트 프린터를 사용합니다. 관련 매개변수만 설정하면 솔더 페이스트 프린터가 자동으로 기판을 로드하고, 스텐실을 정렬하고, 솔더 페이스트를 인쇄한 다음, 기판을 언로드하고 컨베이어 벨트를 통해 픽앤플레이스먼트 공정으로 이송합니다.

그림 3. PCBGOGO의 자동 솔더 페이스트 프린터

반자동 솔더 페이스트 스크린 프린터

반자동 솔더 페이스트 스크린 인쇄기는 다양한 제품 라인을 보유한 소규모 공장에서 흔히 볼 수 있습니다. 기판 로딩, 언로딩 및 스텐실 정렬은 일반적으로 수동으로 이루어지며, 솔더 페이스트 인쇄만 자동으로 진행됩니다. 이러한 장비는 숙련된 기술자가 조작해야 하며, 그렇지 않을 경우 불량품이 발생하기 쉽습니다. 

수동 솔더 페이스트 프린터

취미 활동가나 아마추어 제작자들 중 일부는 저렴한 가격과 간단한 작동 방식 때문에 이 유형의 프린터를 선호합니다. 필요한 도구는 스퀴지, 스텐실, 그리고 솔더 페이스트뿐입니다. 하지만 조작 기술이 매우 뛰어나지 않다면 작은 부품 피치를 출력하는 데에는 이 프린터를 사용하지 않는것이 좋습니다.

결론

PCB에 솔더 페이스트를 인쇄한후 리플로우 오븐을 통해 전자 부품을 납땜하는 방식은 오늘날 전자 조립 제조 산업에서 가장 일반적인 공정입니다. 최종 조립된 보드의 품질을 보장하기 위해서는 솔더 페이스트와 프린터를 선택할때 신중을 기해야 합니다.PCBGOGO는 중국에 SMT 공장을 운영하는 전문 PCB 제조업체입니다. 고품질 솔더 페이스트와 GKG 솔더 페이스트 프린터, YAMAHA 픽앤플레이스 장비, 리플로우 오븐 등의 완전 자동화 생산 설비를 갖춘 PCBGOGO는 SMT 프로젝트에 있어 최고의 파트너가 될수 있습니다.