Reflow Soldering ?

Reflow 란

by 독일인 2023. 3. 14. 17:37

1. Reflow 란

SMD 부품소자를 PCB 기판에 Soldering을 통하여 SMD Device을 결합시키어 주는 장비입니다.

2. Reflow 종류

1) IR Reflow.

2) Hot Air Reflow.

3) Vacuum Reflow 외Vapor Soldering (증기)

3가지 유형으로 이루어져 있습니다. 현재 사용하고 Reflow 사용 분포도는 하기와 같습니다.

1. IR Reflow : 적외선 heater을 통하여 솔더링 방식 열 전단 방향이 일직선 방향으로 표면 외 열의 사각지대가 발생된다

단점 : 섬세한 부품 손상. BGAPLCC부품 솔더링. 부적합현재 사용은 1% 미만.

2. Hot Air Reflow : Chamber 외 공간에서 열을 발생시키어 Chamber내로 Hot Air을Convection 시키는 방법

단점 : 고온에서 미세 산화량 발생 98% 이상 현재 사용 중.

3. Vacuum Reflow : 진공상태에서 Reflow Soldering 하는하는 방식 Reflow시 발생되는 산화 발생이 극소화.

단점 : 가격이 매우 비싸고 장비 무게. 길이가 킴.

3. 온도 Profile의 기준

2000년도 전자 제품 중 유아용으로 사용하는 제품들이 만지고 빠는 안전으로 등으로 인하여 솔더 작업을 할 때 납을 사용하지 않는 안전 기준을 네델란드에서 처음 적용하게 되었다.

이로 인하여 세계 각국의 솔더 페스트 제조 회사들이 제각기 납이 들어가지 않는 솔더를 만들게 되었습니다.

미국. 일본, 유럽 Solder Paste제조 회사들이 서로 다른 방식으로 Pb free 솔더을 만들다 보니 사용자는 매우 혼돈에 빠져, 국제전자제품생산표준협회에서 (IPC)에서 솔더링의 기준을 만들어 모든 Solder paste을 만드는 회사에서는 하기graphic과 같은 온도 범위에서 납탬이 될 수 있는 환경을 표준 하였습니다.

4. SMD 부품 손상

SMD부품은98% 이상시 손상이 되거나. 손상의 원인을 만들어 줍니다.

Pb Free 환경은 일반 Non Pb Free에서 +50'c 이상에서 솔더링이 되므로 인하여 부품 소재의 각각의 다른 결합된 부품의 팽창으로 인하여 소재의 서로 “연결된 소자” 들이 틀어지거나 단락. 변형되는 결과가 발생될 수 있습니다.

다행히 작동 검사에서 발견이 되면 다행이나. 이러한 불량이 완제품이 되어 고객 손에서 발생이 되면 제품의 오작동. 작동 불량 등의 원인이 됩니다..

5. SMD 부품 내구성 +10'c 상승 시험

상기와 같은 SMD 부품의 내구성을 시험하기 위하여 SMD Assembly 전에 개별적 부품. 소재. 제조.공정에서 부터 문제의 원인이 될 수 있는 부분을 매 공정마다 Reflow 시험을 통하여 부품의 내구성이 검증이 된 후 조립을 하여야 합니다.

또한 BGA. uBGA Flat chip 등 Reflow시 under에 Solder ball이 있어 Pick 온도에서 온도를 지속 시키므로 인하여 다른 부품의 손상이 더욱 많아지는 경우도 발생됩니다. 이러한 생산 공정에서의 문제에 대비하여 Reflow 온도에서 +10% 이상 온도를 더 높여 Stress 시험을 하여 줍니다.

6. 부품 신뢰성을 위한 Reflow

상기와 같이 SMD 부품 신뢰성을 위하여 SMD Assembly 하는 대형 Reflow을 사용하는 것이 가장 좋으나. 많은 고객이 reflow의 종류. 유형별이 다르며, 또한 양산용 reflow는 장비의 크기가 매우 커 이러한 장비로 신뢰성을 하는 것은 매우 부 적합합니다,

독일의 SEF GmbH에서는1980년 초부터 이러한 문제 해결하고자 대형 양산용Reflow와 같은 환경 Full Air Convection Reflow을 개발하여 판매하게 되었습니다.

또한 IPC 협회의 JDEC II 환경의 온도 구현이 가능하도록 되어 있어 연구개발, 품질관리, 제품출고 전 공정에서 사용할 수 있는Compact 한 장비를 출시하였습니다.

이러한 장비는 한국에서 SMD 부품 신뢰성 장비로 90% 넘게 SEF GmbH 장비를 사용하여 SMD 부품의 내구성 검사. 신뢰성 검사 등으로 사용하고 있습니다.

>> 소형 리플로우 품질 . 성능 Grad Balance Table