PCB 제조공정 상 Soldering 공정 중 발생할 수 있는 여러가지 불량 유형 및 원인을 분석한 자료입니다.

불량 현상 분석

가. 불량 현상 및 원인

불량명
불량SPL
현상
원인
미 납
납땜 되어 있는 부품의 한쪽 전극에 땜납이 전혀 없는 상태 ◇ 인쇄공정에서 SOLDERPASTE 의 미 인쇄 및 소량 인쇄 (METALMASK의 개구부 오염)
소 납
납땜 되어있는 부품의 한 쪽 전극은 원하는 만큼의 SOLDERFILLET이 형성되어 있으나 다른 한쪽부위 는 FILLET이 전혀 형성 되어 있지 않고 땜납이 거의 없는 상태 ◇ 인쇄공정에서의 인쇄조건 불량
◇ METALMASK의 개구부 오염
과 납
납땜 되어있는 부분이 전극의 두께 이상으로 땜납이 올라타 서 납이 부품 전극을 완전히 뒤덮은 상태 ◇ 인쇄공정에서의 SOLDER PASTE과다 인쇄
미 용융
SOLDERLAND에 도포되어 있는 SOLDERPASTE가 REFLOW진행 후에도 부품 의 전극에 젖지 않고 SOLDERPASTE그 자체의 상태로 존재하고 있음. ◇ SOLDERPASTE의 열화 (인쇄후 장시간 방치)
◇ REFLOW온도 분포의 불균일 (주변이나 이면에 대형부품이 존재)
냉 납
솔더 LAND와 부품의 전극 에 형성 되어있는 SOLDER FILLET이 부품의 전극에 완전히 젖지 않은 채 뭉쳐져 있으며 전극과 LAND 와의 겹합이 불완전한 상태 ◇ SOLDERPASTE의 열화
◇ REFLOW조건 불량 (예열구간이 길다,PEAK온도가 낮다)
◇ 부품의 전극 및 솔더 랜드의 산화
들뜸
납땜 되어있는 부품의 전체가 LAND 로부터 들뜨면서 비스듬하게 경사져 접합된 상태 ◇ 인쇄공정에서 SOLDERPASTE 의과다 인쇄
◇ 부품 전극부의 산화
◇ 부품 밑면에 이물질 침투
Shorts
QFP0.5MMPITCH의 서로 연결되지 않아야 할 LEAD 간에 땜납에 의하여 단락된 상태 ◇ 인쇄공정에서 CREAMSOLDER 의 과다도포
◇ 부품 LEAD의 틀어짐
◇ 인쇄 위치의 틀어짐
◇ 부품 장착위치 틀어짐
고드름
근접 되어있는 부품과 부품간에 형성 되어있는 SODERFILLET의 표면에 원추형의 돌출이 발생된 상태 ◇ 부품과 부품의 이격거리 불량
◇ 땜납내에 이물질(금속성분) 이 침투되어 땜납이 이물질에젖어있음(이물질이 고드름 의뼈대를 이루고 있음)
솔더볼
납땜 되어있는 근접 부품과 부품 사이에 작은 솔더 알갱이가 여기저기 흩어져 있는 상태 ◇ 인쇄공정에서 METALMASK의 이면 오염에의한 크림 솔더의번짐
◇ SOLDERPASTE의 열화
◇ REFLOW조건 불량(예열부족)
◇ SOLDERPASTE의 점도가 낮다
◇ LAND면적 기준으로 METAL MASK의 개구부 면적이 넓다
솔더크랙
납땜 되어있는 부품의 전극과 SOLDERLAND사이에 금이발생되어 불안전한 접합이 된 상태 ◇ REFLOW냉각구간에서의 충격
부품크랙
납땜 되어있는 부품의 중심부에 균열이 발생되고 REFLOW시 부품이 일어서서 납땜 된 상태 ◇ REFLOW조건불량(온도 높음)
◇ 외부의 충격
◇ 부품 밑면에 이물질 침투
핀 홀
부품의 전극과 SOLDER LAND사이에 형성되어있는 FILLET의 표면에 원추형의 HOLE이 존재하는 것 ◇ CREAMSOLDER이 열화
◇ REFLOW시 CREAMSOLDER에 포함되어 있던 FLUXGAS의 폭발 및 분출
결 품
목적하는 위치에 해당 부품이없이 CREAMSOLDER만 용융된 상태로 있는것 ◇ MOUNTER공정에서의 미장착
◇ REFLOW공정에서 열풍에 의한 위치이탈
◇ CREAMSOLDER점착성 부족에 위한 위치이탈
◇ CREAMSOLDER인쇄후 장시간 방치로인한 점착성 부족
위치 치우침
SOLDERLAND의 수평,수직선을 기준으로 하여 부품이 수평,또는 수직방향으로 치우처져 납땜 접속이 불안전한 상태 ◇ MOUNTER공정에서 장착불량
◇ REFLOW공정에서 열풍에 의한 위치 치우침
◇ SOLDERLAND의 좌,우 납량이 서로 다름
위치 치우침
SOLDERLAND의 수평,수직선을 기준으로하여 부품이 X축과 Y축이 동시에 이동되어 불안전한 납땜이된 상태 ◇ MOUNTER공정에서 장착불량
◇ REFLOW공정에서 열풍에 의한 위치 틀어짐
◇ SOLDERLAND의 면적이 서로 다름
부품 뒤집힘
SOLDERLAND에 납땜되어 있는 부품이 정상적으로 장착되지 않고 부품의 상면과 하면이 바뀌어 납땜된 상태 ◇ 부품 흡착 불량 (카세트 불량,OFFSET값의 틀어짐,노즐의 불량)
오 삽
VR(VariableInductors) 부품이 장착되어야할 위치에 TR(Transistor)이 납땜되어 있는상태 ◇ MOUNTER공정에서 부품 카세트의 장착 미스
◇ MOUNTER공정에서 부품장착 PROGRAM의 미스
역 삽
탄탈 콘덴서가 PCB회로상의 극성과 일치하지않고 180。수평회전하여 납땜된 상태 ◇ MOUNTER공정에서 장착 PROGRAM의 회전각도 DATA이상
맨하탄 /
툼스톤
납땜되어있는 부품의 한쪽 전극은 LAND에 접속되어있고 반대편 전극은 LAND로부터 떨어져 벌떡 일어선 형태를 하고있음 ◇ SOLDERLAND에 도포되어 있 는SOLDER양의 차이
◇ REFLOW의 냉각온도 불균일성
모로섬
납땜이 되어있는 부품이 정상적으로 안착되지 못하고 측면으로서서 납땜이된 상태 ◇ MOUNTER공정에서의 흡착 혹은 장착불량


나. 육안 검사 불량 판정 기준

항목
양 품
불 량
기 준
미 납
▷ 부품의 전극부와 PCBLand에 C/Solder가 전혀 없는 상태
소 납
▷ Fillet형성이 전극두께,전극폭의 1/2이하일때
과 납
▷ Solder량이 전극상면으로 .5mm이상 형성된 것
냉 납
▷ Solder가 퍼짐없이 둥글게 뭉쳐져 있는 상태
세워짐
▷ Chip부품이 측면으로 세워져 Mounting된 상태
일어섬
▷ 한쪽 전극은 정상납땜 이되었으나 다른쪽은 Land와접촉되지 않은 상태
미 삽
▷ 해당부품이 없이 Land 부에 용융땜납만 존재하는 상태
뒤집힘
▷ 전극은 Land에 접합되지않고,부품의 몸체만 접합된 상태
오 삽
▷ 목적하는 위치에 사양서와 다른 부품이 Mounting된 상태
좌우밀림
▷ Land에 대하여 전극이 좌우로 3/1이상 벗어난 상태
상하밀림
▷ Land상단부와 Chip의 상단면 간격이 0.1mm이하
▷ Chip전극과 Land가 접촉되지 않은 상태
틀어짐
▷ 부품전극이 1/2이상 Land의 X,Y축으로틀어진 상태
▷ 부품의 한쪽전극이 Land폭의 1/2이상 벗어난 상태
극오삽
▷ 유극성인 부품이 사양서와 일치하지 않게 Mounting된 상태
들 뜸
▷ Chip류
-Land표면과 0.5mm이상
▷ IC류
-Land표면과 0.3mm이상
브릿지
▷ Land와 Land,전극과 전극이 서로 밀착되어 전기적으로 도통된 상태
솔더볼
▷ Land와 Land사이에 Solder입자가 있는상태
-0.2mm,2개소 이하
솔더크랙
▷ Soldering표면에 육안으로 확인되는 깨짐, 갈라짐이 형성된 상태
부품크랙
▷ Soldering된 부품의 일부가 떨어져 나가거나 갈라진 상태