SMD 장치를 수분으로 인한 손상으로부터 보호하는 방법

회로 기판에 부품을 실장할 때, 표면 실장 기술을 활용하면 기판 공간과 조립 시간을 절약할 수 있습니다. 이 경우 장점은 부품 밀도가 높아 회로 크기가 작고 회로 속도가 빠르며 충격 및 진동에 강하고 소음이 적다는 것입니다. 이를 비롯한 다양한 이점 덕분에, 표면 실장 패키지(SMD) 부품은 자동화된 조립에 적합합니다. 하지만 수분으로 인해 납땜 리플로 과정에서 '팝콘 현상'이 발생할 수 있습니다.

OEM이 수분에 민감한 장치를 취급하고 보관할 때 적합한 조치를 취할 수 있도록, Association Connecting Electronic Industries에서는 IPC-M-109 Moisture-sensitive Component Standards and Guideline Manual(수분 민감도가 높은 부품 표준 및 지침 매뉴얼)을 작성했습니다. 7건의 관련 문서 중, IPC-M-109에서는 수분 민감도(MSL)에 대한 정의와 함께, 부품에 팝콘 현상이 발생할 위험에 관련한 각 수치를 명시합니다. 레벨 1의 위험도가 가장 낮고 레벨 6의 위험도가 가장 높습니다. 각 레벨마다 수분 민감도가 높은 장치가 주변 조건(레벨 1에서는 30°C, 상대 습도 85% 이하, 기타 레벨에서는 30°C, 상대 습도 60% 이하)에 노출될 수 있는 시간을 정하고 있습니다.

MTWA4 계열 저전력 DC-DC 컨버터는 크기가 작고 DC 입력 전압이 4.5V ~ 12V로, 휴대용 의료 기기에 적합합니다. (이미지 출처: Daburn Electronics의 Polytron Devices Division)

제품의 작업장 수명 확인

많은 벤더가 규격서 '환경' 섹션에 MSL 정보를 표기하고 있습니다. 예를 들어 Daburn Electronics의 의료 응용 분야를 위한 Polytron Devices MTWA4 계열 3.5 W DC-DC 컨버터의 규격서에는 0.95 x 0.57 x 0.40인치 미니어처 SMD 패키지에 제공되며 MSL 레벨 2등급이라고 표기되어 있습니다. 따라서 30°C, 상대 습도 60% 이하의 환경에서 수분 차단 백에서 꺼내 '작업장 수명'의 1년 이내에 저장, 실장, 리플로가 가능합니다. 부품의 작업장 수명이 초과되면, 조립 전 서서히 수분을 제거해야 합니다. 작은 크기 외에도, MTWA4 컨버터는 출력 2MOPP 절연체에 5,000VAC 입력과 원격 ON/OFF 기능을 제공합니다. 전압 입력 범위(4.5V ~ 12V DC)가 휴대용 기기에 적합합니다. MTWA4 계열 SMD 패키지 DC-DC 컨버터는 자동화된 조립에 적합하며 다양한 입력 및 출력 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

설계에 표면 실장 부품을 사용하는 경우, 제조의 실효성과 신뢰성은 적합한 보관에 달려 있습니다. 제조업체 규격서에서 부품의 수분 민감도(MSL) 수치를 확인하고 작업장 수명을 검토하며, MSL에 따른 보관 및 취급 절차는 IPC J-STD-020 및 J-STD-033을 참조해야 합니다. JEDEC/IPC 표준에 따른 수분도에 대해 잘 알수록 부품이 정상적인 성능을 발휘할 것을 확신할 수 있습니다.

자세한 내용은 DigiKey 기술 담당자에게 문의하세요.