납땜 스텐실을 통한 시제품 제작

납땜 스텐실은 자동화된 인쇄 회로 기판 조립(PCBA) 프로세스에 가장 흔히 사용됩니다. 기본 PCB가 조립 라인의 한쪽 끝에 투입되어 납땜 페이스트가 자동으로 도포된 다음 부품이 올바른 솔더 패드에 정확히 배치됩니다. 결과적으로 조립품 전체의 납땜 페이스트가 리플로되어 냉각되면 완성된 기판이 나옵니다.

완성된 조립품의 전기 연결 품질을 확보하려면, 납땜 페이스트의 양과 배치가 매우 중요합니다. 납땜 페이스트가 올바로 도포되지 않으면 완성된 기판에 연결 브리지, 개방 결선, 솔더 볼, 부품 툼스톤 현상, 충전재 부족 등의 결함이 발생할 수 있습니다. 이러한 결함은 최종 조립품의 성능과 신뢰도에 영향을 미칩니다. 납땜 스텐실은 납땜 페이스트가 올바른 영역에만 도포되도록 마스크 역할을 하여 페이스트 도포를 간소화합니다. 이 프로세스는 실크스크린 인쇄와 유사하기 때문에 납땜 페이스트 인쇄라고 합니다.

납땜 스텐실은 PCB의 실장 면적 패드와 일치하는 일련의 구멍이 나 있는 얇은 금속 또는 폴리머 시트입니다. 표준 실장 면적 스텐실은 고객의 PCB 설계에 일치하는 맞춤형 스텐실을 제공하는 여러 PCB 제조업체의 SMD 브레이크아웃 기판에 사용할 수 있습니다. 자동화된 PCBA 시스템에 사용하는 경우, 스텐실은 프레임 안에 단단히 고정됩니다. 그러고 나서 스텐실이 빈 PCB에 배치되면 자동화된 스퀴지로 스텐실 전체에 납땜 페이스트가 도포됩니다. 이 프로세스를 통해 각 기판에 페이스트가 균일하게 도포되며, 얼마간의 연습을 거치면 SMD 시제품을 수작업으로 제작할 때에도 스텐실이 제공하는 장점을 그대로 재현할 수 있습니다.

납땜 스텐실을 사용하여 시제품 제작 시 최상의 결과를 얻기 위해 고려해야 할 사항은 다음과 같습니다.

· 납땜 페이스트를 실온으로 유지해야 잘 퍼져서 모든 컷아웃에 원활히 흘러 들어가 스퀴지에 밀리지 않습니다.

· PCB를 견고한 프레임 안에 놓습니다. 프레임 두께와 납땜을 도포할 PCB의 두께가 동일하도록 조정합니다. 이를 통해 스텐실과 PCB 간 동일 평면이 형성되어 남은 납땜이 스텐실 아래로 새어 나오는 것을 방지할 수 있습니다. 테이프를 사용하여 스텐실 한쪽을 프레임에 단단히 고정하여 정렬이 흐트러지고 움직이는 것을 방지합니다.

· 스퀴지를 스텐실 표면으로부터 45도 각도로 잡습니다. 스텐실에 대해 일정한 압력을 유지하면서 한 번에 균일한 동작으로 납땜 페이스트를 스텐실 전체에 펴 바릅니다. 여러 번에 걸쳐 펴 바르면 납땜이 스텐실 아래 또는 패드 밖으로 밀릴 가능성이 커지므로 유의해야 합니다.

납땜 페이스트는 수정이 용이하며 표면 장력을 통해 리플로 시 미세한 실수를 잡을 수 있습니다. 리플로 이후에 결함이 발견되는 경우에는 수작업으로 시정할 수 있습니다. 페이스트 도포 프로세스가 계획대로 진행되지 않는 경우, 기판에서 모든 페이스트를 닦아내고 다시 시작하기란 말처럼 쉽지 않습니다. 이 프로세스 중에 납땜이 바이어스 내부와 패드 모서리로 밀려 들어가 리플로 시 결함이 발생할 수 있습니다. 스텐실이 완료되면 이소프로필알코올로 꼼꼼히 닦으세요. 평평한 표면 사이에 스텐실을 보관하여 손상 또는 휨을 방지합니다.

스텐실을 사용하여 MSD 시제품에 납땜 페이스트를 도포하는 방법을 익히면 더 짧은 시간 안에 고품질의 프로젝트를 완성하여 리플로 이후 문제 해결을 최소화하고 더 빠르게 설계 반복 작업을 할 수 있습니다.