파나소닉 인더스트리 / 제어 기기
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프린트 기판 실장 시 주의사항(표면 마운트 단자)

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표면 마운트 단자 릴레이를 프린트판에 실장할 때, 잘못된 조건으로 하면 기능이 손상되는 문제가 발생할 수 있습니다.
따라서, 아래의 주의 사항을 숙지하시어 실제 사용 상황에 비추어 문제 예방에 참고하시기 바랍니다.
또한, 당사의 안전 릴레이에는 표면 마운트 단자 릴레이는 없습니다.

1. 표면 마운트 단자 릴레이란?

■ IMT에서 SMT로

PC 기판에 부품을 실장하는 기술은 삽입 실장 기술(IMT)에서 표면 실장 기술(SMT)로 변하고 있습니다.
저항, IC, 다이오드 등 기존 표면 실장용 부품은 기계 작동이 없는 고체이기 때문에 표면 실장 시 고열을 견딜 수 있습니다.
반면, 릴레이는 전자석부와 스프링부, 접점부가 결합된 기구 부품이기 때문에 표면 실장 시 고열에 취약하여 플라스틱 부품의 열 변형 및 작동 특성/형상이 변하는 경우가 있었습니다.
하지만, 당사에서는 IRS, VPS 등 본격적인 표면 실장에 대응할 수 있는 고성능 릴레이를 실현했습니다.

삽입 실장 기술과 표면 실장 기술

삽입 실장 기술
Insertion Mounting
Technology: IMT
PC 기판에 단자 구멍을 내고 거기에 부품의 단자를 통과시켜 부품 반대쪽 면의 단자와 PC 보드의 랜드를 납땜합니다. (플로우 납땜)삽입 실장 기술
표면 실장 기술
Surface Mounting
Technology: SMT
부품을 PC 기판 상에 소정 위치에 장착한 후 로에서 가열하여 사전에 PC 기판의 랜드에 도포해 둔 크림 납땜을 녹여 납땜을 한다. (리플로우 납땜)표면 실장 기술

■ 특징 및 효과

특징효과
고밀도 실장 가능
양면 실장 가능
세라믹 프린트 기판 사용 가능
장치 소형화
로봇 등의 고속 자동 실장 가능
프린트 기판의 구멍 불필요
고밀도 실장에 의한 소형화
총 비용 절감
높은 내열성
아웃 가스 대책
높은 신뢰성

표면 마운트 단자 릴레이는

  • 고내열 씰 공법
  • 아웃 가스 분석
  • 신뢰성 평가 기술
  • 고내열 재료의 정밀 성형 기술

등의 기술을 통해 우수한 특징을 실현했습니다.

■ 표면 실장 방법 예

대표적인 표면 실장 방법을 소개합니다.

1. IRS(적외선 리플로우 납땜법)

표면 실장 방법으로 가장 보급되어 있는 방식입니다. 시즈 히터와 적외선 램프를 열원으로 하여 예열부/본가열부/냉각부로 구성된 터널 가마 내의 이송 컨베이어 위에서 연속적으로 리플로우 납땜하는 방식입니다.

2. VPS(Vapor Phase법)

특수 불활성 액체(플로리네이트 FC-70 등)를 가열하여 증기층을 만들고, 그 증기 속에 PC 기판을 반입하여 표면에 포화 증기를 응축시킵니다. 이때 방출되는 기화 잠열을 이용하여 리플로우 납땜하는 방식입니다.

3. 벨트 컨베이어식 리플로우 로법

내열성이 있는 얇은 벨트 위에서 PC 기판을 이송하면서 아래쪽에서부터 핫플레이트로 가열하여 리플로우 납땜하는 방식입니다.

4. DWS(더블 웨이브 납땜법)

PC 기판에 부품을 접착제로 고정하고, 부품 면을 아래로 향하게 하여 용융 납땜 분사 속으로 통과시켜 납땜하는 방식입니다.

5. 기타

레이저법, 열풍법, 펄스 히터법 등이 있습니다.

2. 실장 시 주의사항

■ 크림 납땜 도포

  • 프린트 기판의 실장 패드 치수는 납땜성, 절연성 등을 고려하여 실장 시 편차를 흡수할 수 있도록 해야 합니다. 각 상품의 치수도 ‘프린트 기판 권장 가공도’를 참고해 주십시오.
  • 크림 납땜 도포는 스크린 인쇄에 의한 방법과 디스펜서 토출에 의한 방법 두 가지가 있습니다. 두 방법 모두 크림 납땜이 적당한 두께, 형상이고, 습윤성/절연성이 좋아야 하는 점이 중요합니다.

[스크린 인쇄 방식]

[디스펜서 토출 방식]

■ 릴레이의 장착

  • 칩 부품과 같이 소형/경량(약 100mg 이하)인 부품은 다소 위치가 틀어져도 셀프/얼라이먼트 효과를 기대할 수 있지만, 릴레이와 같은 기구 부품에서는 이를 기대할 수 없으므로 릴레이와 랜드의 위치 정렬은 신중히 해주시기 바랍니다.
  • 실장기의 클로(claw) 유지력이 너무 크면 내부에 장애가 발생하여 릴레이의 성능을 보장할 수 없게 될 수 있습니다.
  • 자동 실장이 가능한 스틱 포장을 채용했습니다. 또한, 테이핑 포장도 주문이 가능하므로, 당사 영업 담당자에게 문의해 주십시오.

TQ 릴레이(표면 마운트 단자) 예

[유지력]
A방향 9.8 N이하 {1 kgf이하}
B방향 9.8 N이하 {1 kgf이하}
C방향 9.8 N이하 {1 kgf이하}

■ 리플로우

  • 고내열성을 실현한 표면 마운트 단자 릴레이를 사용하더라도 잘못된 납땜 조건에서 리플로우를 실시하면 릴레이의 성능을 보장할 수 없을 뿐만 아니라 파열될 수 있으므로 주의해 주십시오.
  • 납땜 열로 인해 릴레이나 기타 부품이 열화되지 않도록 즉시 냉각해 주십시오.
  • 표면 마운트 단자 릴레이는 세척이 가능하나, 납땜 후 즉시 세척액 등의 차가운 액체에 담그는 것은 삼가십시오.

[표면 마운트 단자 릴레이의 납땜 권장 조건 일례]

  • 1. IRS법

*온도 프로파일은 프린트 기판 표면의 단자 납땜부의 온도를 나타냅니다.
경우에 따라서는 주위 온도가 극도로 높아질 수 있습니다. 실장 조건에서 확인해 주십시오.

  • 2. 납땜 인두법
납땜 인두30~60 W
인두 팁 온도350°C
납땜 시간약 3초 이내
  • 3.기타

상기 이외의 납땜 방법(열풍 가열, 핫플레이트 가열, 레이저 가열, 펄스 히터 가열 등)에 대해서는 실장 조건을 확인 후 사용하십시오.

  • 주) 실장 조건의 변화, 납땜의 종류에 따라 기립성, 습윤성, 납땜 강도가 달라집니다. 실제 생산 조건에서 평가해 주십시오.

■ 냉각/세척

  • 밀봉형 릴레이(플라스틱 씰 릴레이)는 세척이 가능하지만, 납땜 후 즉시 세척액 등의 차가운 액체에 담그는 것은 삼가십시오. 밀봉이 손상될 수 있습니다.
  • 표면 마운트 단자 릴레이는 밀봉형이므로 통째로 세척이 가능합니다. 세척액은 알코올 계열 또는 초순수를 사용하십시오.
  • 세척은 보일링 세척을 권장합니다(세척액 온도는 40°C 이하로 유지해야 합니다). 릴레이의 특성에 악영향을 미치므로 초음파 세척은 삼가십시오. 초음파 세척을 하면, 초음파 에너지로 인해 코일 단선이나 접점의 가벼운 고착이 발생할 수 있습니다.

기기 설계 시에는 “최신 상품 사양서”를 확인해 주십시오.

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