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산업동향

베어 기판의 PCB ECO에 따른 물리적 재작업 방법

  • 등록 2014.12.30 14:48:54
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「SMT」지에 따르면 재작업은 IPC-7721 기판 수리 지침에 따라 ‘장착된 기판을 조작하는 것’을 의미하는 것으로 정의되어 있다. 하지만 장착되어 있지 않은 베어 기판에는 여러 유형의 PCB ECO가 존재하기 때문에 PCB의 물리적 측면을 변경해야 한다.

 

변경이 이루어 지지 않으면 기판 배치 오류, PCB 제조 오류, 설계 실수 등의 문제가 발생할 수 있다. 가장 보편적인 물리적 기판 재작업 유형으로는 트레이스 및 패드 추가, 절단, 솔더 마스크 선별적 제거 및 기판 크기 수정 등이다.

 

이 글에서는 베어 PCB 및 장착된 PCB에서 가장 보편적으로 사용되는 물리적 재작업 유형, 기판 재작업을 위한 보편적인 옵션 및 이러한 유형의 기판을 재작업하는 데 사용되는 방법에 대해 검토한다. 또한 다양한 방법을 평가하기 위해 수행했던 기판 변경사항에 대해 사진을 첨부해 사례를 살펴보려 한다.

 

배치 및 설계 오류를 수정하거나 다른 부품을 사용함에 따라 발생하는 라우팅을 변경하기 위한 방법 중 하나는 장착/비장착 PCB에 물리적인 수정을 가하는 것이다. 이는 스텐실 인쇄, 리플로우, 세척 주기 및 웨이브 솔더링 등의 기판 처리가 PCB에서 수행되기 때문에 베어기판에서 ECN 및 수정을 해야 한다.

 

이 경우에 사실 그대로의 기판 정보 및 수정이 필요한 기판 설계 정보를 재작업 및 제조 장소로 전송해야 한다. 그러면 기판은 제조자 및 재작업 작업자에게 배송되며, 로트 수정에 대한 알림 전 초도품 검사를 위한 샘플 로트가 반송된다.

 

어떤 경우에는 새로운 기판이 재작업 처리된 기판보다 먼저 도달해 ECO/ECN이 필요 없도록 기판을 재회전할 수도 있다. 여기서 주의할 점은 공급 파이프라인에 단절이 발생해서는 안 된다는 것이다.

 

기판 오류를 수정하는 데 있어 어셈블러 및 OEM에서 사용할 수 있는 옵션은 상당히 많다. 그 가운데 배치, 설계 및 제조 오류를 해결하고 다른 부품 사용으로 인한 라우팅을 변경할 수 있는 방법 중 하나는 PCB를 재회전하는 것이다. 여기서 포함되는 작업에는 설계 및 배치 엔지니어가 설계 소프트웨어에서 배치를 수정하거나 출력을 재실행하거나 출력 파일을 PCB 제조자에게 재전송하는 것도 포함된다.

 

이러한 방법을 사용해서 새로운 PCB로 파이프라인을 채우는 데에는 2∼3일이 소요되거나 2∼3주가 소요될 수도 있다.

 

어떤 경우에는 ECO/ECN 프로세스를 통해 수정된 기판과 새로 배치된 PCB를 결합해 사용할 수 있다. ECO 프로세스는 베어 기판 및 장착된 기판에서 수행되며, 최적화된 공급망을 유지하기 위해서는 PCB를 수정하는 동시에 설계 변경, 수정된 Gerber 산출, 새 기판 제조, 기판 배송 및 검사로 이루어진 프로세스를 거쳐야 한다.

이처럼 새로 제조된 기판을 어셈블리 작업까지 구현하는 데에는 총 몇 주가 소요될 수 있으며, 새로 설계한 것을 다시 테스트해야 하는 경우에는 몇 주가 연장될 수도 있다. 또한 베어 기판에서 ECO 기판 수정 과정의 일환으로 다양한 유형의 물리적 변경이 필요할 수 있다.

 

PCB와 관련된 가장 보편적인 물리적 변경에는 도체/트레이스/패드 추가, 도체/트레이스 절단 및 선별적 솔더 마스크 제거 등이 있다. 또한 하우징에서 기판이 적절히 장착될 수 있도록 상이한 지오메트리 생성, 홀 절단 및 기판 아웃라인 깎아내는 등의 물리적 기판 변경도 수행해야 한다.

 

더불어 어떤 경우에는 육안으로 나타나는 PCB 표면에 전도성 트레이스를 추가해야 하며, 테스트 지점 또는 추가 패드를 배치해야 할 경우 기판 변경이 필요할 수도 있다.

트레이스 또는 패드를 기저 접지층에서 만들거나 수정하고 솔더 마스크를 PCB에서 선별적으로 제거할 수 있는 경우에는 이러한 작업을 간단히 수행할 수 있다.

 

접지층과 전기 연결되지 않은 부분에 트레이스를 추가해야 하거나 많은 전도성 실행을 추가할 필요가 있는 경우가 있다. 또한 트레이스 추가 외에도 기판에서 두 개의 도체 간 정확하지 않은 연결과 더불어 트레이스에서 오류 신호를 수신하기도 한다. 이러한 시나리오에서는 도체 실행이 중단되고 적절히 절연되어야 한다.

 

적합한 패드 지오메트리를 얻기 위해서는 솔더 마스크를 선별적으로 제거해야 하는 경우가 있는데, 이러한 경우에 상황에 따라 차폐 또는 접지 패턴용으로 적합한 ‘fit up'이 이루어져야 한다.

이러한 유형의 기판 변경에 대한 최종 그룹화에는 PCB의 물리적 크기 변경 또한 포함된다. 기판 아웃라인의 변경 및 장착을 위해 PCB의 선택적 영역에 홀을 추가하거나 인클로저 및 하우징에 적절히 들어맞을 수 있도록 PCB에 0.2∼0.3㎜ 정도 깎아내는 작업이 필요할 수도 있다.

 

 

정리 : 임재덕 기자 (smted@hellot.net

 






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