용접 품질 검사 표준: 가이드

용접은 전자 제품 조립에 있어 중요한 기술 공정이며 제조의 중추적인 단계입니다.

용접은 전자 제품의 실험, 조정 및 생산에 광범위하게 사용되며 상당한 작업량을 차지합니다. 용접의 품질은 제품의 품질에 직접적인 영향을 미칩니다.

전자 제품에서 부품 문제를 제외한 대부분의 고장은 주로 다음과 같은 이유로 발생합니다. 용접 품질. 따라서 숙련된 용접 작업 기술을 습득하는 것은 제품 품질에 필수적입니다.

I. 용접 지점에 대한 품질 요구 사항

용접 지점에 대한 품질 요건은 우수한 전기적 접촉, 견고한 기계적 접촉, 미적 외관을 모두 포함해야 합니다.

용접 지점 품질을 보장하는 가장 중요한 측면은 냉납 접합을 피하는 것입니다.

1. 안정적인 전기 연결

용접은 전자 회로에서 전기 연결을 물리적으로 실현하는 주요 수단입니다. 납땜 연결은 압력으로 이루어지는 것이 아니라 고체 합금 층을 형성하여 용접 프로세스 전기 연결의 목적을 달성하기 위한 것입니다.

땜납이 용접 부품의 표면에 단순히 쌓여 있거나 작은 부분만 합금 층을 형성하는 경우 초기 테스트 및 작동 중에 용접 지점의 문제를 감지하기 어려울 수 있습니다.

이러한 용접 지점은 단기간에는 전류를 전달할 수 있지만 조건의 변화와 시간의 경과에 따라 접촉층이 산화되고 분리되어 간헐적으로 또는 작동하지 않는 회로를 생성합니다.

용접 지점의 외부를 관찰하는 것은 여전히 괜찮아 보일 수 있으며, 이는 전자 기기를 사용하는 동안 주요 관심사이며 제품 제조 과정에서 심각하게 고려해야 할 문제입니다.

2. 적절한 기계적 강도

용접은 전기적 연결의 목적뿐만 아니라 부품을 고정하고 기계적 연결을 보장하는 역할도 합니다. 용접된 부품이 진동이나 충격을 받았을 때 떨어지거나 느슨해지지 않도록 용접 지점은 적절한 기계적 강도를 가져야 합니다.

일반적으로 용접할 부품의 리드 단자를 구부린 다음 용접을 수행하면 됩니다.

납땜 재료로 사용되는 납-주석 합금은 일반적으로 사용되는 납-주석 납땜 재료의 인장 강도가 약 3~4.7kg/cm2로 일반 강철의 10%에 불과할 정도로 상대적으로 강도가 낮습니다.

강도를 높이려면 충분한 연결 면적이 필요합니다. 납땜 패드 위에 납땜만 쌓아둔 콜드 솔더 조인트는 강도가 떨어집니다.

3. 부드럽고 깔끔한 외관

좋은 용접 지점은 적절한 양의 납땜이 필요하고 금속 광택이 있으며 스파이크나 브리지가 없고 전선의 절연 층이나 인접 부품을 손상시키지 않아야 합니다. 좋은 외관은 용접의 품질을 반영합니다.

참고: 금속성 광택이 있으면 적절하게 용접 온도 미적 외관을 위한 요구 사항뿐만 아니라 합금 층의 형성도 중요합니다.

일반적인 용접 지점의 모양은 그림 1에 표시되어 있으며 다음과 같은 공통적인 특징이 있습니다:

• 용접 와이어를 중심으로 대칭적으로 치마 모양을 하고 있습니다.
• 그리고 용접 재료 는 용접 재료와 용접 부품 사이에 매끄러운 접합부가 있는 반아치형 오목한 표면을 형성하며 접촉각이 가능한 한 작습니다.
• 표면은 광택이 있고 매끈합니다.
• 균열, 핀홀 또는 슬래그가 포함되어 있지 않습니다.

용접 지점이 위의 표준을 충족하는지 확인하기 위한 육안 검사(또는 돋보기나 현미경 사용) 외에도 용접 품질 검사에는 용접 누락, 뾰족한 납땜, 납땜으로 인한 전선 간 단락(즉, "브리징"), 전선 및 부품 절연 손상, 전선 모양, 납땜 튀김 등이 포함됩니다.

검사 시 육안 검사 외에도 터치, 핀셋 프로빙, 와이어 당기기 등의 방법을 사용하여 와이어 파손 및 패드 벗겨짐과 같은 결함을 확인합니다.

II. 용접 품질 검사 방법

1. 육안 검사

육안 검사에는 용접 지점의 결함을 식별하기 위해 외부에서 용접 품질을 확인하는 작업이 포함됩니다.

육안 검사의 주요 내용은 다음과 같습니다:

   1. 용접이 누락되었는지, 즉 납땜해야 하는 용접 지점이 없는지 확인합니다.

   2. 용접 지점의 광택입니다.

   3. 용접 지점에 납땜이 충분한지 여부.

   4. 용접점 주변에 잔류 플럭스가 있는지 여부.

   5. 연속 용접이 있는지, 패드가 미끄러졌는지 확인합니다.

   6. 용접 지점에 균열이 있는지 여부.

   7. 용접 지점이 고르지 않은지 여부; 용접 지점에 뾰족한 현상이 있는지 여부.

그림 2는 올바른 용접점 모양을 보여줍니다. 그림에서 (a)는 직선으로 삽입된 용접 점의 모양이고 (b)는 반구부러진 용접 점의 모양입니다.

2. 터치 검사

터치 검사는 주로 만졌을 때 느슨하거나 불안정하게 용접된 부품이 있는지 확인하는 것을 말합니다.

핀셋을 사용하여 부품 리드를 잡고 부드럽게 당겨서 느슨해졌는지 확인합니다. 용접 지점을 흔들었을 때 상단의 땜납이 떨어지는지 확인합니다.

3. 전원 켜기 검사

외부 검사가 완료되고 배선이 올바른 것으로 확인되면 회로 성능 테스트의 핵심인 전원 켜기 검사를 수행할 수 있습니다.

외부 검사를 엄격하게 수행하지 않으면 전원 켜기 검사가 더 어려워질 뿐만 아니라 장비가 손상되어 안전 사고가 발생할 수 있습니다.

예를 들어 전원 공급 장치 연결이 제대로 납땜되지 않은 경우 전원 켜기 검사 중에 장치 전원이 켜지지 않아 점검이 불가능할 수 있습니다.

전원 켜기 검사 및 근본 원인 분석

전기화 검사

(1) 구성 요소 오류

• 실패: 납땜 인두에서 누전이 발생하고 과열로 인해 손상이 발생했습니다.
• 성능 저하: 납땜 인두에 누전 문제가 있으며 과열로 인해 손상되었습니다.

(2) 전기 전도성 불량

• 단락: 브리징 및 납땜 스플래터.
• 회로 중단: 납땜 조인트 개방, 로진 플럭스 잔류물, 냉납땜, 소켓 접촉 불량.
• 간헐적으로 연결되지 않음: 전선 끊어짐, 패드 벗겨짐 등.

전원을 켜서 검사하면 육안으로 보이지 않는 회로 브리징과 같은 많은 사소한 결함을 발견할 수 있습니다. 하지만 내부 건식 납땜과 같은 잠재적인 문제를 발견하기는 어렵습니다.

따라서 근본적인 해결책은 검사 공정에 작업을 맡기는 것이 아니라 용접 작업의 기술 수준을 향상시키는 데 있습니다.

전원을 켜고 검사하는 동안 발생할 수 있는 잠재적 결함의 관계와 용접 결함 참조를 위해 그림 3에 설명되어 있습니다.

III. 일반적인 PCBA 솔더 조인트 결함 및 분석

용접 결함의 원인에는 여러 가지가 있습니다. 특정 재료(땜납 및 플럭스)와 도구(납땜 인두, 지그)를 고려할 때 사용되는 방법과 작업자의 책임감이 결정적인 요인이 됩니다.

PCBA 부품 위치 및 납땜 접합부에서 흔히 볼 수 있는 결함은 표 1과 2에 나와 있습니다.

이 표에는 일반적인 솔더 조인트 결함의 모양, 특성 및 위험성이 원인 분석과 함께 나열되어 있습니다.

표 1: 일반적인 솔더 접합 결함 분석

용접 지점 결함	디자인 특성	해로움	근본 원인 분석
잘못된 용접	땜납과 부품의 리드 또는 구리 호일 사이에 뚜렷한 검은색 선이 있으며, 땜납이 경계 쪽으로 멀어집니다.	제대로 작동하지 않습니다.	1. 부품 리드가 제대로 세척되지 않았거나, 주석 도금 처리가 부적절했거나, 납땜이 산화되었습니다. 2. 인쇄 회로 기판이 완전히 청소되지 않았고 적용된 플럭스의 품질이 수준 이하입니다.
납땜 단락 회로	과도한 납땜으로 인해 인접 지점 간에 납땜 브리징이 발생하여 단락이 발생했습니다.	전기 단락.	1. 1. 용접 기술 가 올바르지 않습니다. 2. 땜납이 과다합니다.
브리징	인접한 전선이 연결되었습니다.	전기 단락.	1. 부품 리드가 절단 후 너무 오래 남아 있습니다. 2. 잔여 구성 요소 리드가 지워지지 않았습니다.
스크래치 이동 용접	부서진 빵처럼 거칠고 갈라진 틈이 있고 관절에 틈이 있습니다.	강도가 낮거나 작동하지 않거나 간헐적으로 작동합니다.	땜납이 아직 젖어 있고 움직일 수 있는 경우.
땜납 부족	용접 면적이 패드의 75% 미만이고 땜납이 매끄러운 오버도금 표면을 형성하지 못했습니다.	기계적 강도가 충분하지 않습니다.	1. 납땜 흐름이 불량하거나 용접 와이어가 조기에 인출되는 경우. 2. 플럭스가 부족합니다. 3. 용접 시간이 너무 짧습니다.
과도한 납땜	솔더의 표면은 볼록합니다.	납땜을 낭비하면 결함을 숨길 수 있습니다.	송금 인출이 지연되었습니다.
과열	용접 부위는 흰색으로 나타나며 금속 광택이 없고 표면이 다소 거칠어 보입니다.	솔더 패드는 벗겨지기 쉬우므로 강도가 떨어집니다.	납땜 인두의 전력이 과도하여 가열 시간이 길어집니다.
콜드 솔더링	표면은 두부와 같은 알갱이 형태로 나타나며 때로는 균열이 있을 수 있습니다.	강도가 낮고 전도성이 좋지 않습니다.	땜납이 굳기 전에 공작물을 저어줍니다.
위킹 없음	접촉각이 90도를 초과하면 땜납은 습기가 있는 표면에 기름 방울이 떨어지는 것처럼 퍼지거나 덮일 수 없습니다.	강도가 낮고 전도성이 좋지 않습니다.	납땜된 금속 표면은 대칭이 아니며 열원 자체도 대칭이 아닙니다.
느슨함	전선 또는 구성 요소의 리드가 이동할 수 있습니다.	전도성이 낮거나 전도성이 없습니다.	1. 납땜이 굳기 전에 납이 움직여 틈이 생겼습니다. 2. 납이 처리되지 않았습니다(습윤 불량 또는 습윤 없음).
한 지점으로 당기기	최첨단의 등장.	외관이 수준 이하이므로 브리징이 쉽게 발생할 수 있습니다.	납땜 인두가 깨끗하지 않거나 납땜 부위가 납땜의 융점에 도달하기 전에 너무 일찍 제거하면 납땜이 달라붙어 나중에 납땜을 빼낼 때 납땜이 형성될 수 있습니다.
핀홀	육안으로 검사하거나 저전력 돋보기를 사용하면 동박에 구멍이 있는 것을 확인할 수 있습니다.	강도가 충분하지 않으면 용접 지점이 부식되기 쉽습니다.	납땜 재료, 부품 재료 및 환경의 오염.
구리 호일 박리	인쇄 회로 기판에서 구리 호일을 벗겨냅니다.	회로 기판이 손상되었습니다.	용접 시간이 너무 깁니다.

표 2: 표면 실장 부품용 SMT 솔더 조인트의 표준 및 결함 분석.

프로젝트	다이어그램	핵심 포인트	검사 도구	판단 기준:
1. 부품의 위치.		조인트 전극의 진폭 'W'는 전도성 표면의 절반 이상을 덮습니다. 중요: 테스터를 통한 확인이 아닌 육안으로 부품 위치의 오프셋을 확인해야 합니다. 대신 돋보기를 사용하여 직접 관찰하세요.	캘리퍼스	절반 이상
2. 부품의 위치.		조인트 전극의 길이 E의 절반 이상이 전도성 표면으로 덮여 있습니다. 주의: 부품 위치의 오프셋을 확인할 때는 테스터로 확인하거나 돋보기로 확인하는 것이 아니라 육안 검사를 사용해야 합니다.	캘리퍼스	절반 이상
3. 부품의 위치.		조인트 부품의 기울기는 전도성 표면에서 조인트 전극의 진폭 W의 절반 이상을 덮으면 충분합니다. 참고: 부품 위치 불일치는 육안 검사에 의존하고, 확인을 위해 테스터를 사용하지 말고 돋보기를 사용하여 직접 관찰하세요.	캘리퍼스	절반 이상
4. 땜납의 양.	1/2F	전극은 주석으로 납땜되며, 그 범위는 높이 F의 절반과 너비 W의 절반을 초과합니다.	캘리퍼스	절반 이상
5. 땜납의 양.		0.5mm 이상의 납땜 두께로 조인트 전극의 끝면부터 긴 방향으로 조인트 구성 요소를 납땜합니다. 예를 들어, G.	캘리퍼스	0.5mm 이상
6. 땜납의 양.		땜납의 높이는 조인트 구성 요소의 표면에서 0.3mm 미만이어야 합니다.	다이얼 표시기	0.3mm 미만
7. 땜납의 양.		조인트 부분의 납땜은 "I"의 형태처럼 겹쳐서는 안 됩니다.	육안 검사	위에 쌓을 수 없습니다.
8. 부품의 접착력.	고품질 제품	조인트 부품의 전극과 인쇄 회로 기판 사이에는 접착제가 없습니다.	육안 검사	전극 아래에 있을 수 없습니다.
	고품질 제품
9. 부품의 접착력.	제품 결함	조인트 부품의 전극과 인쇄 회로 기판 사이에는 접착제가 없습니다.	육안 검사	전극 아래에 있을 수 없습니다.
10. 부품의 접착력.	바인더를 포함하지 않아야 합니다.	조인트 구성품의 전극 부분에는 접착제를 사용해서는 안 됩니다.	육안 검사	접착식일 수 없음
11. 부품의 위치.	만지지 마세요 G	조인트 구성 요소의 위치가 인접한 도체에 닿도록 오프셋되거나 기울어져서는 안 됩니다. 육안으로 확인할 수 없는 측면은 테스트 기기를 사용하세요.	육안 검사	연락할 수 없음
12. 땜납의 양.	납땜 오버플로	땜납이 전도성 표면의 너비를 넘어 넘치지 않아야 합니다.	육안 검사	넘칠 수 없음
13. 부품의 위치.		IC 부품의 다리 너비 J의 절반 이상이 전도성 표면 위에 있습니다.	캘리퍼스	절반 이상
14. 부품의 위치.		IC 부품 다리 길이의 절반 이상(K)이 전도성 표면 위에 접촉합니다.	캘리퍼스	절반 이상
15. 부품의 위치.		인접 도체에 대한 구성 요소 위치의 변위는 0.2mm 이상이어야 하며, 인접 도체와 접촉하지 않아야 합니다.	육안 검사	연락할 수 없음
16. 불안정한 다리.		팁 끝이 융기된 품목의 경우 융기는 0.5mm 미만이어야 합니다.	캘리퍼스	0.5mm 미만
17. 불안정한 다리.		받침대가 들어 올려지는 품목의 경우 받침대의 들뜸이 0.5mm 미만이어야 합니다.	0.5mm 게이지	0.5mm 미만
18. 불안정한 다리.		발 전체가 올라가는 품목의 경우 높이가 0.5mm 미만이어야 합니다.	0.5mm 게이지	0.5mm 미만
19. 불안정한 다리.		인쇄 기판 표면에서 솔더의 피크까지 솔더의 높이는 1mm 미만입니다.	캘리퍼스	1mm 미만
20. 불안정한 다리.		컴포넌트 다리에 부착된 땜납의 높이가 0.5mm 미만입니다.	캘리퍼스	0.5mm 미만