외주와 하청으로 이루어진 복잡한 생산체제에서 각 단계별 품질이 확보되지 않은 상태에서 생산활동이 이루어져서 불량이 많이 발생한다. 

 

 

1) 분석 의뢰 업체의 비중을 보면 PCB제조 업체(PCB 모기업 + 위탁생산업체 + 외주업체)가 59%로 가장 많았고, SMT 업체가 7%, Customer가 32%를 보였다. 

2) 불량 발생처는 PCB 제조에서 22%, SMT에서 47% 그리고 Field에서 28%가 나온 것으로 조사되었다. 

3) 위탁 생산이란 Agent를 통해 PCB 주문이 이루어지면 PCB 업체에 위탁하거나 자체에서 외주업체를 이용 PCB를 생산하는 시스템이다.

4) 그림 1의 내용을 토대로 하부의 결론은 유추할 수 있었다.
 

▶ 최종 소비자인 Field에서의 불량 발생율 28%는 너무 높은 수치이다. PCB 제조업체와 SMT 업체에서 신뢰성을 확보하지 못하고 있다는 의미이기도 하다. 

▶ SMT 도중 발생하는 불량이 47%라는 것은 PCB 회사에서 Soldering에 견딜 수 있는 PCB 품질을 확보하지 못한 상태에서 출하하고 있다는 의미이다. 또한 SMT 업체에서 PCB 원판의 내열과 흡습 특성에 대한 이해 부족으로 과도한 열충격을 가하기 때문으로 추정된다. 

 

Field에서 발생한 불량 비중은 그림 2에서 보여주고 있다. 이들 불량의 원인에 관해 설명한다. 

 

 

1) ICD 불량(31%), Barrel Crack(5%)

▶ 전반적으로 디스미어(Desmear) 처리가 약하다.

▶ 원가절감을 목적으로 Lead Free Soldering에 대응하는 원판을 사용하지 않았다.

▶ 동도금 두께를 얇게 관리했다.

▶ SMT 업체가 Thermal Mass가 큰 PTH 부품에 관한 이해가 부족했다.

 

2) Leakage(10%), Circuit Corrosion(3%), Burnt(22%) 

▶ Soldering 후(특히 Rework 이후) 남은 Flux 잔사가 Leakage와 Corrosion 발생의 주범이다. 

▶ Burnt 불량도 일부는 Design이나 EOS(Electrical Over Stress)로 인한 것이 있지만, Flux 잔사 등 표면 오염 때문인 것들이 많다. 

 

3) BGA Ball Crack

▶ ENIG 도금에서 Ni 침식으로 인해 Solder 접합 신뢰성이 저하되었기 때문이다.

 

4) Hole Corrosion

▶ PSR Tenting 사양인 OSP 제품과 ENIG 제품에서 발생하는데 Finish 처리 후 Chemical 잔사가 Hole 속에 잔류해 시간이 경과에 따라 발생되는 Galvanic Corrosion 때문에 발생한다. 다행스러운 점은 분석에 의한 교육 효과로 이제는 불량발생 Mechanism을 누구나 이해해 Hole 속 Corrosion 불량은 줄어드는 추세이다. 

 

              

분석의뢰 온 PCB 중 약 30%는 해외 수입제품이다. 그중 76%(26 업체)는 중국제품이다. 수입 경로는 국내 다양한 대리점을 통해 들어오거나 PCB 회사에서 수주를 받은 다음 중국 PCB 공장들에 위탁 생산해 들어오는 형태이다. 중국과 한국의 PCB 가격차가 15% 정도 나기에 이런 현상이 벌어지고 있는 것이다. 

분석 작업을 진행하면서 날로 중국제품의 품질이 향상되는 것을 볼 수 있다. 한국 PCB는 인건비 상승과 노동조건의 유연성 부족으로 인해 고전을 면치 못하고 있다. 많은 PCB 업체들이 베트남 등으로 공장을 이전해 생산하고 있는 상황 속에 수입 PCB의 양도 늘어나고 있는 실정이다.

문제가 되는 것은 수입 PCB의 품질이 검증되지 않은 상태에서 사용되고 있는 것이다. 본 센터에 온 제품들은 불량이 발생되고 난 후에 불량발생의 책임 소재를 따지기 위해 의뢰된 것이다. 사용되기 전 즉, 수입상태에서 품질 확인 차 의뢰되는 경우는 거의 없다. 어차피 경쟁력이 없으면 수입해 써야 하고 그 상황 속에서도 품질은 확인한 후 사용되어야 하는데 그렇지 못한 것이 현실인것 같아 아쉬움이 있다.

 

 

PCB 생산 중에 발생하는 다양한 불량 유형을 이해하기 쉽도록 이미지화하여 보여준다.