PCB 박리: PCBTok에서 알아야 할 모든 것

개요

PCB 박리는 수십 년 동안 전자 산업을 괴롭혀 온 문제입니다. 그것은 몇 가지 심각한 문제를 일으킬 수 있지만, 당신이 함께 살아야 하는 것은 아닙니다.

기판이 벗겨지면 수천 달러의 재작업과 생산성 손실을 의미할 수 있습니다. PCB 박리란 정확히 무엇입니까? 보드에 발생하지 않도록 하려면 어떻게 해야 합니까?

PCB 박리

PCB 박리 설명

이것은 여러 레이어 사이에 정렬 불량이 있을 때 발생할 수 있습니다. PCB 기판 손상으로 인해 또는 솔더 마스크 레이어가 손상된 경우.

박리는 동박과 유전체 층을 함께 고정하는 라미네이트 층이 그 자체와 PCB의 다른 층에서 분리되기 시작할 때 발생합니다.

이것은 사이의 연결에 문제를 일으킬 수 있습니다. 구성 요소들, 특히 서로 매우 가까운 경우. 또한 노출된 흔적이 회로나 배터리에 연결된 상태에서 전기가 흐르는 물체를 만지면 감전될 수 있습니다.

PCB 박리의 원인은 무엇입니까?

부식과 손상으로부터 구리 트레이스를 보호하는 층인 솔더 마스크의 고장으로 인해 발생합니다. 왜 이런 일이 발생하는지 이해하려면 PCB가 어떻게 만들어지는지에 대해 조금 알아두면 도움이 됩니다.

PCB는 일반적으로 양면 FR-4 기판 재료로 만들어집니다. 기판에는 얇은 층이 있습니다. 에폭시 수지 양쪽에. 구리의 윗면 층이 한쪽에 적용된 다음 사용 중 산화 또는 부식을 방지하는 보호 코팅으로 덮여 있습니다.

보드의 한 면에 있는 보호 코팅을 a라고 합니다. 솔더 마스크 그 목적은 납땜해서는 안 되는 구리 부분에 납땜이 접착되는 것을 방지하는 것이기 때문입니다. 박리로 인해 이러한 영역이 노출되면 부식을 유발하고 결국 시간이 지남에 따라 고장으로 이어질 수 있는 물 또는 기타 오염 물질의 진입점을 제공할 수 있습니다.

PCB의 수분

수분

이것이 PCB 박리의 주요 원인입니다. 박리는 PCB 층 사이에 수분이 침투하여 PCB가 분리되고 벗겨질 때 발생합니다. 수분이 증발함에 따라 레이어에 워터마크가 남을 수 있습니다.

PCB 박리의 가장 일반적인 원인은 과도한 습도입니다. 습기의 존재가 원인 응축 서리로 인해 보드에 열 충격 손상이 발생할 수 있습니다. 이러한 유형의 손상은 시간이 지남에 따라 박리를 유발할 수 있습니다. 힘 큰 파도.

PCB의 열 응력

열 응력

PCB는 구리 및 기타 재료 층을 열경화 접착제로 접착하여 제조되기 때문에 열응력에 취약할 수 있습니다.

온도가 변하면 이 접착제는 보드를 함께 고정하는 데 덜 효과적일 수 있습니다. 보드는 추울 때 여전히 정상적으로 작동할 수 있지만 가열되면 분리되기 시작합니다.

PCB 박리는 제조업체가 적절한 절차를 따르지 않거나 생산 공정에서 고품질 재료를 사용하지 않을 때도 발생할 수 있습니다.

열악한 제조 공정

이것은 또한 PCB 박리를 일으킬 수 있습니다. PCB가 제조되면 여러 단계를 거쳐야 합니다. 이러한 단계에는 다음이 포함됩니다. 에칭, 도금, 및 인쇄. 이러한 공정의 품질과 청결도는 재료의 무결성과 내구성에 영향을 미칠 수 있습니다.

PCB가 도중 박리되면 어셈블리, 제조 공정에서 이러한 단계 중 하나 이상에 문제가 있음을 의미합니다. 제조업체를 대신한 적절한 교육이나 경험이 부족하거나 고품질 재료나 장비를 사용하지 않았기 때문일 수 있습니다.

훌륭한 제조업체는 항상 직원이 주문 작업을 시작하기 전에 제조 공정의 모든 측면에서 적절한 교육을 받고 경험이 있는지 확인합니다. 이렇게 하면 진행 과정에서 오류나 문제 없이 모든 것이 원활하게 진행되도록 할 수 있습니다!

저품질 재료

PCB 박리 문제는 몇 가지 요인으로 거슬러 올라갈 수 있으며, 가장 두드러진 것은 저품질 재료입니다. PCB의 품질이 낮으면 분해되어 분리되기 시작할 가능성이 더 높습니다.

PCB에 저품질 재료를 사용하는 것 외에도 적절한 취급 기술을 사용하지 않으면 박리 가능성이 높아질 수 있습니다. PCB를 이리저리 옮길 때 PCB를 제대로 잡고 있지 않거나 단단한 표면에 떨어뜨리거나 극한의 온도에 노출시키면 박리로 이어지는 손상이 발생할 수 있습니다.

잘못된 유형의 FR-4 Tg 재료

올바른 유형의 FR-4를 사용하는 것이 중요합니다. Tg PCB 제조시 재료. FR-4 Tg 재료는 PCB 구성에 사용되는 에폭시 유형입니다. 올바른 것을 선택하는 것이 중요합니다 FR-4 시간이 지남에 따라 PCB가 얼마나 잘 유지되는지에 영향을 줄 수 있기 때문에 최종 제품의 Tg 재료입니다.

잘못된 유형의 FR-4 Tg 재료를 사용하기로 선택한 경우 PCB가 박리되어 조기에 분리될 수 있습니다. 이것은 신뢰성과 수명에 문제를 일으킬 수 있으며, 이는 제조업체로서 더 높은 비용으로 이어질 것입니다.

박리 vs 미즐링

박리 vs 미즐링 차이

앞서 논의한 바와 같이 박리는 PCB 기본 재료의 층이 분리되어 물집처럼 보이는 틈이나 기포를 생성합니다. 인쇄 회로 기판에 원치 않는 열이나 습기가 있을 때 생산 공정에서 발생합니다.

Measling은 보드 내부의 직조에서 조각이 분해되는 표시입니다. 홍역은 빈번하지 않거나 전도체와 납땜 눈을 연결하지 않는 한 사소하고 용인될 수 있습니다. 제조 중 스트레스로 인해 홍역이 발생할 수 있습니다.

박리 측정을 위한 테스트 유형

박리를 측정하는 데 사용할 수 있는 여러 유형의 테스트가 있습니다. 가장 일반적인 것은 스캐닝 음향 현미경 및 열기계 분석입니다. 이러한 징후에는 코팅층의 기포, 균열 및 기타 이상이 포함됩니다.

스캐닝 음향 현미경

초음파를 이용하여 재료의 두께를 측정하는 비파괴 검사 방법. 두 개의 결합된 표면이 분리되는 박리를 감지하는 데 특히 유용합니다.

이 테스트는 레이저를 사용하여 스캔합니다. 재료의 표면. 레이저는 샘플의 지형도를 생성할 수 있어 연구자가 균열이나 기타 결함이 있는지 여부를 확인할 수 있습니다. 이것은 복합 재료에서 박리를 감지하는 가장 일반적인 방법 중 하나입니다.

열역학적 분석

이 테스트는 샘플을 깨는 데 필요한 에너지의 양을 측정합니다. 열기계 분석기는 샘플에 압력을 가한 다음 샘플을 파괴하는 데 필요한 힘을 측정합니다. 박리가 없다면 이 테스트에서 파단력이나 에너지의 변화가 나타나지 않아야 합니다.

탄성 및 강도를 포함하여 재료의 기계적 특성을 결정하는 데 사용됩니다. 종종 재료의 박리를 측정하는 데 사용되며 접착제, 코팅 및 기타 제품의 품질을 결정하는 데 사용할 수 있습니다.

스트레스 테스트 매개변수

높은 수요 기간을 견딜 수 있는 정확한 인쇄 회로 기판을 얻으려면 명확하고 일관된 매개변수를 갖는 것이 중요합니다. 다음은 PCB 박리를 방지하기 위한 스트레스 테스트 매개변수입니다.

솔더 플로트 테스트

이것은 열 주기에 노출된 솔더 조인트의 효과를 시뮬레이션하는 가속 수명 테스트입니다. 솔더 조인트는 일반 애플리케이션에서 경험하는 열 사이클 수의 288배에 노출됩니다. 이 테스트는 대부분의 전자 부품의 일반적인 작동 온도보다 높은 XNUMX°C에서 수행됩니다.

리플로우 시뮬레이션의 N 패스

일반적인 테스트 방법은 PCB를 여러 번 가열 및 냉각하여 고온 리플로우 프로세스를 시뮬레이션하는 것입니다. 이 테스트에서는 PCB가 가열 및 냉각될 때마다 "N-pass"라고 합니다. 박리를 볼 수 없는 패스의 수는 허용 가능한 최대 N 패스 수입니다.

상호 연결 스트레스 테스트

적절한 테스트 없이 공통 모드는 전체 보드를 자유롭게 돌아다니며 종종 트레이스와 패드 무결성을 파괴하거나 거의 오류를 일으킵니다. 상호 연결 스트레스 테스트를 수행함으로써 엔지니어는 공통 모드를 끌어내어 이러한 문제를 줄일 수 있습니다. 이 간단한 테스트를 수행하여 인쇄 회로 기판이 위험한지 제조 전에 식별함으로써 수백만 달러의 생산 비용을 절약할 수 있습니다.

어셈블리가 수명 기간 동안 받게 될 열 순환 조건을 시뮬레이션하는 테스트입니다. 이 테스트는 PCB에 정적 힘을 가하여 수행됩니다(6X @ 230℃). 정적 힘을 10초 동안 적용한 다음 30초 동안 해제합니다. 이 주기는 XNUMX분 동안 반복됩니다. 테스트 기간은 모든 재료 특성이 동일한 조건에서 테스트되도록 XNUMX분으로 유지됩니다.

260℃에서의 시간은 10분 이상이어야 합니다.

인쇄 회로 기판이 박리되지 않도록 하려면 260℃에서 10분 이상 시간을 유지해야 합니다.

The PCB의 온도 테스트 중은 제조에 사용된 에폭시의 종류에 따라 달라집니다. 일부 에폭시는 다른 에폭시보다 내열성이 더 강하고 고온에서 시간이 덜 걸립니다.

PCB 박리를 방지하는 방법

PCB 박리를 방지하는 것은 애초에 박리의 원인을 정확히 아는 데 달려 있습니다. PCB 박리의 원인을 알고 있다면 다시 발생하지 않도록 조치를 취할 수 있습니다. 다음은 PCB 박리를 방지하기 위한 몇 가지 팁입니다.

건조하게 유지

PCB 박리는 회로 기판에서 흔히 발생하는 문제로, 기판이 습기나 습기에 노출될 때 발생할 수 있습니다. 회로 기판을 장기간 보관하는 경우 건조한 상태로 유지하는 것이 중요합니다.

이를 수행하는 가장 좋은 방법은 보드를 습기가 들어갈 수 있는 구멍이나 균열이 없는 밀폐된 용기에 보관하는 것입니다. 건조제 팩을 가져와서 PCB와 함께 컨테이너 내부에 보관할 수도 있습니다.

산화물 층

이것은 박리에 대한 첫 번째 방어선입니다. 보드와 구리 트레이스 사이의 장벽 역할을 하여 서로 접촉하여 단락을 일으키는 것을 방지합니다.

시간이 지남에 따라 보드가 손상되고 마모되면 이 산화물 층이 마모되어 구리 트레이스가 노출될 수 있습니다. PCB에 노출된 구리 트레이스가 발견되면 향후 이러한 문제가 발생하지 않도록 조치를 취해야 합니다.

보드 굽기

열 처리 전에 보드를 굽는 것은 PCB 산업에서 일반적인 관행입니다. 이 단계는 습기가 사이사이에 갇힐 수 있기 때문에 필요합니다. 구리 및 유전체 층은 열처리 중에 박리를 유발합니다.

박리는 구리 층이 유전체에서 분리되어 전기 단락을 일으킬 때 발생합니다. 열 처리 전에 보드를 베이킹하면 보드 표면에서 수분 및 기타 오염 물질을 제거하여 열 처리 중 박리 위험을 최소화할 수 있습니다.

공급자 자격

박리 방지는 귀하의 요구 사항을 충족하고 모든 자격 테스트를 통과할 수 있는 공급업체를 선택하는 것에서 시작됩니다. 공급업체는 귀하의 공정에 적합하고 귀하가 필요로 하는 추가 테스트를 통과한 보드를 제공할 수 있어야 합니다. 이 기사에서는 공급업체에서 찾아야 할 사항에 대해 설명합니다. 이것은 공급업체와 공급업체가 제공하는 보드를 테스트하는 방법에 대한 자격을 부여합니다.

맺음말

사실 박리는 누구에게나 일어날 수 있습니다. PCB를 설계 및 제조했든 어셈블리만 처리했든 상관없습니다. 여전히 보드 구성의 잠재적인 결함을 포착할 책임이 있습니다. 모든 것은 적절한 설계 기술과 계획에서 시작되지만 생산 과정에서 세심한 주의를 기울이는 것도 똑같이 중요합니다. 이 기사가 나중에 비용이 많이 드는 문제로 바뀌기 전에 조기에 징후를 발견하는 방법에 대한 더 나은 아이디어를 제공했기를 바랍니다.

PCB 박리: 알아야 할 사항

개요