먼저 알아둘 용어
웨이브 솔더링(wave soldering)·팔레트(pallet) — 웨이브 솔더링은 용융 솔더(solder)와 접촉해 접합하는 공정입니다. 팔레트는 보드(board)를 지지하면서 필요한 부분만 노출하고 다른 부분을 가리는 치구로 사용합니다.
선택 납땜(selective soldering)·개구(opening) — 선택 납땜은 지정 부위를 접합하는 공정입니다. 팔레트 개구는 솔더가 접근할 공간으로, 너무 작아도 크더라도 의도한 보호·접합 범위가 바뀔 수 있습니다.
개구와 보호 영역을 최종 조립 형상에 맞춥니다
기판 방향과 기준점을 정하고 납땜할 리드(lead)·패드(pad)가 개구 안에 충분히 노출되는지 확인합니다. 주변 SMD(Surface-Mount Device)와 돌출부가 팔레트에 부딪히거나 예상 밖으로 노출되지 않아야 합니다. 가장자리에서 필요한 접합부를 가리지 않는지도 봅니다.
팔레트 두께·재료·개구 치수는 실제 설비와 보드, 열·솔더 접근 조건에 따라 정합니다. 설명용 그림의 숫자를 검증된 절삭 치수나 합격 기준으로 사용하지 않습니다.
개구의 폭과 깊이를 단면에서 함께 봅니다
위에서 보았을 때 패드가 드러나 있어도 솔더가 그 높이까지 충분히 올라온다는 보장은 없습니다. 치구 아래에서 기판까지 올라가야 할 거리에 비해 통로가 좁으면 솔더가 접합부에 접근하기 어려워집니다. 따라서 판재 전체 두께와 개구 주변에 남는 바닥 두께를 구분하고, 보호할 부품의 높이를 포함해 단면을 확인합니다. 종횡비(aspect ratio)는 이런 통로의 폭과 깊이 관계를 나타내는 비율입니다. 여기에서는 솔더가 올라가는 거리와, 이송 방향에 수직인 개구 폭을 함께 검토합니다.
모따기(chamfer)는 모서리를 비스듬히 깎는 가공입니다. 개구의 솔더 쪽 입구를 넓히는 모따기는 솔더가 들어올 공간을 확보하는 데 쓰입니다. 팔레트 바깥쪽 앞뒤 모서리의 모따기와는 위치와 역할이 다릅니다. 아래 그림처럼 어느 면을 깎는지 구분해 도면에 표시해야 합니다.
통로를 넓히려고 보호 영역까지 깎아 버리면 가려야 할 부품이 노출됩니다. 개구 주변에 남는 벽의 강도, 부품과 치구 사이 간격, 기판에 맞닿는 경계를 함께 유지해야 합니다. 치구 두께나 모따기 각도 하나를 모든 기판에 적용하지 않습니다. 솔더 합금, 부품 높이와 배치, 이송 방향 및 설비 조건을 반영해 치수를 정하고 실제 접합 결과로 확인합니다.
공정 조합과 실제 접합 결과를 검증합니다
리플로(reflow)·웨이브·선택 납땜·수작업은 혼합 실장에서 조합될 수 있습니다. SMT(Surface-Mount Technology)와 관통형이라는 분류만으로 우열을 정하지 않습니다. 공정 선택 뒤에는 장착 밀착, 솔더 접근, 접합 형성과 보호 영역 손상을 실제 조건에서 확인합니다.
같은 기판에 여러 납땜 방법을 쓰는 이유는 부품마다 솔더가 닿아야 할 위치와 견딜 수 있는 가열 조건이 다르기 때문입니다. 표면 실장 부품(SMD)을 반복 생산한다면 페이스트 인쇄·배치 후 리플로를 검토합니다. 관통형 부품을 여러 장씩 조립할 때는 웨이브 납땜이 후보가 되지만, 용융 솔더에 닿으면 안 되는 이웃 부품이 있으면 팔레트로 가릴 범위나 지정 접합부만 처리할 선택 납땜을 검토합니다. 소량 시제품과 재작업에는 손납땜이 유용할 수 있어도 작업자의 인두 접근 공간과 각 부품의 재가열 허용 조건을 먼저 확인해야 합니다. 생산량만으로 공정을 정하지 말고, 실제 부품·기판 형상과 요구 접합부를 기준으로 선택합니다.
선택 납땜을 택했다면 작은 노즐이 목표 관통홀 아래에 실제로 맞는지 확인하고, 솔더 유량·접촉 시간·노즐 정렬을 서로 다른 설정 항목으로 기록합니다. 시험 기판에서 각 리드와 패드의 젖음, 확인할 수 있는 반대 면의 상태, 인접 부품에 닿은 솔더를 검사한 뒤 작업 조건을 정합니다. 노즐이 지정 핀에 닿았다는 장면만으로 홀 충전이나 이웃 부품 보호가 확인된 것은 아닙니다.
최종 도면과 기록에는 노출할 패드, 보호할 부품, 기판 방향과 고정 기준, 가열 공정 조건을 함께 명시합니다. 팔레트가 맞아 들어가는지와 필요한 접합이 형성됐는지는 따로 확인합니다.
작업 순서를 다시 확인합니다
