PCB 생산 품질 관리: 도전 과제, 사례, 필리패스트의 솔루션

소개

PCB 생산에서 엄격한 공정 관리에도 불구하고 공정 요구 사항을 충족하지 못하는 결함은 실제 제조 과정에서 여전히 발생합니다. 전체 품질 관리(TQM) 원칙에 따라 이러한 결함 기판을 분류하고 분석하여 적절히 해결해야 합니다. 전문 PCB 제조업체인 필리패스트는 강력한 품질 관리 시스템과 종합적인 서비스를 통해 이러한 격차를 해소합니다.

PCB의 품질은 종종 제조업체의 역량에 따라 달라집니다. 예를 들어, 동일한 TG130 소재를 다른 원자재 조합과 함께 사용하면 다양한 결과를 얻을 수 있습니다. 5G의 부상으로 글로벌 3C 산업은 급속한 변화와 혁신을 주도하고 있으며, 모든 주요 공급망 플레이어의 협력적 성장이 중요해졌습니다. 3C 제품은 품질과 수명을 우선시하기 때문에 부품 신뢰성이 가장 중요하며, PCB 제조업체는 핵심 공급업체로서 구매자로부터 엄격한 조사를 받고 있습니다.

많은 3C 제품이 R&D에서 대량 생산으로 전환할 때 표준 이하의 PCB로 인해 손실이 발생합니다. 제품 품질과 브랜드 평판을 보호하기 위해 최종 사용자 기업은 일반적으로 품질, 기술 및 서비스 측면에서 높은 기준을 충족하는 신뢰할 수 있는 PCB 제조업체와 협력합니다. Philifast는 장기적인 개발을 위해 “품질 우선'이라는 핵심 철학을 고수하며, 생산 과정에서 IPC 표준을 준수하고 엄격한 완제품 합격률을 설정하며 PDCA(계획-실행-점검) 사이클을 구현하여 제품 품질과 성능을 지속적으로 개선합니다. 이를 통해 PCB 유닛이 납품 후에도 안정적이고 효율적으로 작동하도록 보장합니다.

또한 필리패스트는 품질 관리를 위한 R&D와 혁신에 투자하여 고성능 PCB 개발을 위한 정밀 테스트 장비를 도입하고 새로운 기술에 대한 업계 전반의 관심을 유도합니다. 신규 고객을 유치할 때는 상세한 제품 데모를 제공하고, 판매 이후에는 제품 문제 및 유지보수에 대한 기술 지원을 제공합니다.

전자기기가 현대인의 삶과 업무를 단순화하고 가속화하는 시대에 디바이스는 더 나은 사용자 경험을 제공하기 위해 끊임없이 진화하고 있습니다. 이러한 이유로 기업들은 복잡한 시장에서 안정적인 PCB 파트너를 선택해야 합니다. 신뢰할 수 있는 제조업체는 더 많은 비즈니스 기회를 확보하여 전반적인 산업 발전을 촉진합니다.

필리패스트의 PCB 생산 품질 관리 시스템

(1) PCB 생산 품질 검사의 이해

품질 검사의 목적

SMT(표면 실장 기술) 조립에서 품질 검사는 결함을 식별 및 제거하고, 효과적인 공정 관리를 지원하며, 제품 수율을 개선하는 것을 목표로 합니다.

품질 검사의 역할

  • 결함을 조기에 감지하여 결함이 있는 보드가 후속 공정으로 진행되는 것을 방지합니다.
  • 문제를 신속하게 해결하여 수리 비용을 절감하세요.
  • 결함의 근본 원인을 해결하여 전체 배치의 폐기를 방지하세요.
  • 사전 예방적 품질 관리를 통해 전체 생산 비용을 절감합니다.

주요 품질 검사 방법

검사 방법핵심 설명애플리케이션 시나리오장점제한 사항
육안 검사숙련된 인력에 의한 수동 검사솔더 페이스트 인쇄 후, 부품 배치 후, 리플로 납땜 후, 웨이브 납땜 후, 온라인 테스트 후저렴한 비용, 간단한 조작신뢰성, 정확성 및 일관성은 작업자의 숙련도에 따라 달라지며, PCB 배치 밀도(단위 면적당 부품 수)가 높을수록 성능이 저하되고 고밀도 보드의 경우 시간이 더 오래 걸립니다.
AOI(자동 광학 검사)자동 광학 장치를 사용하여 PCB 이미지를 스캔하고 표준과 비교합니다.솔더 페이스트 인쇄, 리플로우 후 납땜배치 밀도에 영향을 받지 않고 빠르고 정확하며 반복 가능하며, 잉크로 결함을 표시하거나 이미지로 화면에 오류를 표시합니다.초기 장비 투자 비용 증가
ICT(회로 내 테스트)회로 내 테스터를 사용하여 회로 기능 검증조립 후강력한 진단 기능; 납땜 문제(브리지, 오픈, 콜드 조인트, 파손 흔적) 및 부품 결함을 감지합니다.특정 PCB를 위한 맞춤형 픽스처가 필요하며 전체 시스템의 기능 검증에는 적합하지 않습니다.

(2) PCB 생산의 포괄적인 품질 관리 관행

A. 품질 관리 문서화 시스템 구축

  • PCB 품질 검사 규칙 및 테스트 표준을 개발합니다.
  • 육안 검사, AOI, ICT 및 FCT(기능 회로 테스트)를 위한 운영 절차를 만듭니다.
  • 테스트 장비(AOI 머신, ICT 테스터, FCT 머신)에 대한 사용자 가이드를 표준화합니다.
  • 결과를 추적할 수 있는 검사 기록 양식/라벨을 디자인하세요.
  • 각 장비에 대한 안전 및 작동 주의 사항을 문서화하세요.

B. 현장 품질 검사 관리

  • 검사 규칙과 테스트 워크플로우를 준수하는 숙련된 정규직 품질 관리(QC) 직원을 배치하세요.
  • 검사 체크포인트를 구현합니다:
    • 솔더 페이스트 인쇄 후 육안/AOI 검사.
    • 컴포넌트 배치 후 육안 검사.
    • 리플로우 납땜 후 육안/AOI 검사.
    • 웨이브 솔더링 후 ICT 및 FCT.
    • 최종 조립 육안 검사 및 품질 검증.
  • 테스트 표준에 따라 PCB 합격/불합격 상태를 판단하고, 결과를 기록하고 제품 라벨을 부착합니다.
  • 사용자 가이드에 따라 장비를 엄격하게 작동하고 각 테스트 단계에 대한 자세한 기록을 유지하세요.
ICT 관련 규정 및 안전 수칙
  • 교육을 받은 직원만 기기를 조작할 수 있으며, 권한이 없는 직원은 프로그램을 실행하거나 수정할 수 없습니다.
  • 작업자는 정전기 방전(ESD) 인증을 받은 손목 스트랩이나 장갑을 착용하고 금속 장신구를 착용하지 않아야 합니다.
  • ICT를 통해 기능 테스트를 거친 보드를 다시 실행하지 마세요.
  • 부품 손상을 방지하기 위해 PCB를 조심스럽게 다루세요.
  • 기계가 오작동하거나 동일한 결함이 세 번 연속 발생하는 경우 즉시 엔지니어와 관리자에게 알리고 테스트 요건을 충족하는 보드만 통과시킵니다.
ICT 운영 단계
  1. PCB 부품 번호를 확인합니다.
  2. 인증을 위해 운영자 코드를 스캔합니다.
  3. 테스트할 PCB를 가져옵니다.
  4. 테스트 소켓 커버를 엽니다.
  5. 사전 테스트 육안 검사를 수행합니다.
  6. PCB를 소켓에 장착합니다.
  7. 소켓 커버를 닫습니다.
  8. 메인 화면을 눌러 스캔을 시작합니다.
  9. 테스트 결과를 검색합니다.
  10. 커버를 열고 테스트한 PCB를 제거합니다.

C. 기타 품질 관리 세부 정보

  • 자세한 검사 기록 유지: 테스트 데이터를 기록하고, 결함 유형과 비율을 추적하고, 기록을 사용하여 근본 원인을 파악하고 재발을 방지하세요.
  • 결함이 있는 보드 처리 규칙 정의하기: 불량 기판에 대한 워크플로우를 설정하여 결함 심각도별로 분류하고, 심각한 사례를 재작업 또는 폐기로 보내고, 결함 영향과 비용을 기준으로 의사 결정을 내립니다.
  • 들어오는 재료 및 구성 요소 제어: 원자재(구리, 프리프레그, FR4, TG130 등) 및 부품에 대한 품질 검사를 수행하고, 검증된 실적을 보유한 신뢰할 수 있는 공급업체와 협력합니다. TG130 소재의 경우, 온도 등급과 수지 함량이 설계 요건을 충족하는지 확인합니다.
  • 추적성 보장: 로트 번호와 생산 날짜로 PCB에 표시하여 특정 배치 및 공정으로 문제를 추적할 수 있습니다.
  • 장비 유지보수: AOI, ICT 및 리플로우 오븐에 대한 예방적 유지보수 계획을 구현하고, 테스트 장비를 정기적으로 교정하여 잘못된 보고나 결함 누락을 방지합니다.
  • 직원 교육: 검사 정확도를 높이고 오합격/불합격을 줄이기 위해 작업자 및 QC 담당자에게 IPC 표준, 기계 작동 및 결함 분류에 대한 교육을 실시합니다.
  • 지속적 개선(PDCA 주기):
    • 계획: 테스트 목표 및 품질 목표를 설정합니다.
    • Do: 계획대로 생산 및 검사 프로세스를 실행합니다.
    • 확인: 테스트 결과를 분석하고 격차를 파악하세요.
    • Act: 프로세스를 최적화하기 위해 문제를 해결하고 사이클을 반복하여 수율을 개선하고 낭비를 줄입니다.

D. 실제 검사 단계 및 조치

  • 솔더 페이스트 인쇄 제어: 적절한 스텐실 두께와 조리개 설계를 사용하고, 납땜 결함을 줄이기 위해 SPI(솔더 페이스트 검사)로 페이스트 양을 검사합니다.
  • 리플로우 프로파일 제어: PCB 및 부품 요구 사항에 맞는 온도 곡선을 설정하고 오븐 구역을 모니터링하여 부품의 납땜 결함 및 열 스트레스를 최소화합니다.
  • AOI 프로그램 튜닝: PCB 유형 및 밀도에 따라 AOI 임계값을 조정하고, 새로운 구성 요소 또는 솔더 마스크에 맞게 최적화합니다(지나치게 타이트한 설정으로 인해 잘못된 불합격이 발생하거나 느슨한 설정으로 인해 실제 결함을 놓치는 것을 방지합니다).
  • ICT 설비 및 소프트웨어 업데이트: ICT 픽스처 접점을 깨끗하고 정렬된 상태로 유지, 설계 변경 후 테스트 프로그램 업데이트, 레이아웃 변경 시 플라잉 프로브 테스트를 위한 프로브 경로 조정.
  • FCT 설정: 조립된 보드의 주요 기능을 검증하기 위해 FCT를 설계하고, 알려진 양호한 보드를 사용하여 네트, 전압 및 신호에 대한 테스트 한계를 설정합니다.

E. 품질 보호를 위한 포장 및 배송 모범 사례

  • 정전기 방지 보호: 정전기 손상을 방지하려면 ESD 가방과 ESD 안전 폼을 사용하세요.
  • 기계적 보호: 포장 중에 PCB를 평평하게 유지하고 폼이나 랙을 사용하여 구부러짐을 방지하고 납땜 접합부와 부품에 가해지는 스트레스를 줄입니다.
  • 깨지기 쉬운 부품 보호: 긴 커넥터, 대형 부품, 노출된 핀을 덮고 보호하세요.
  • 습도 제어: 무연 PCB 및 습기에 민감한 부품에는 습기 차단 백 및 건조제를 사용합니다.

F. 품질 문화 및 고객 서비스

Philifast는 품질을 기업 문화에 통합하여 고객에게 명확한 제품 정보와 데모를 제공합니다. 납품 이후에는 제품 문제 해결을 위한 기술 지원을 제공하여 신뢰를 구축하고 현장 장애를 줄입니다. 또한 강력한 품질 문화는 팀 간의 지식 공유를 촉진하여 문제 해결을 가속화하고 반복되는 오류를 방지합니다.

결론

PCB 생산에는 엄격한 공정 관리가 필수적이지만, 결함은 불가피하게 발생합니다. 완벽한 품질 관리를 위해서는 결함이 있는 기판을 체계적으로 분류, 분석 및 처리해야 합니다. Philifast와 같은 신뢰할 수 있는 파트너는 IPC 표준 준수, 지속적인 개선을 위한 PDCA 주기 활용, R&D 및 정밀 테스트 장비에 대한 투자, 강력한 고객 지원을 통해 가치를 제공합니다.

효과적인 품질 관리는 다양한 검사 방법(육안, AOI, ICT, FCT)과 명확한 규칙, 숙련된 직원, 잘 관리된 장비, 적절한 포장을 결합한 것입니다. 이러한 관행을 구현함으로써 PCB 제조업체와 고객은 빠르게 변화하는 3C 시장에서 성공하는 데 필수적인 결함을 줄이고 비용을 절감하며 제품 신뢰성을 향상시킬 수 있습니다.

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