홈   >   Cover Story 이 기사의 입력시간 : 2018-12-30 (일) 6:59:58
SMD 신뢰성 향상을 위한 FPC 제조
2019-01  자료출처 : Starkey Hearing Technologies
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용매재 흡수를 통한 층간박리 억제 프로세스 
증기 세정 이용한 FPC 신뢰성 실험


전자기기의 소형화 및 다기능성이 증가됨에 따라, 플렉시블 회로의 인기가 더욱 높아지고 있다. 플렉시블 회로의 적용이 보드 소형화를 이끌 수 있음에도, 또 다른 신뢰성 문제가 존재하고 있다. 플렉시블 회로 패널이 화학 용매재를 흡수하는 것과 같은 신뢰성 문제는 SMD어셈블리 세척 프로세스 시 특히, 증기 세정을 이용하여 해결되고 있다. 회로 레이어 내부로의 이러한 용매재의 흡수는 일련의 어셈블리 과정 동안 보이드와 회로 보드의 층간박리를 초래할 수 있다. 본고에서는 어셈블리 이후 레이저 절단을 사용하여 화학 용매재 흡수에 의해 유발되는 층간박리 제거 혹은 피할 수 있는 프로세스에 대해 논의했다.
 


전자기기의 다기능화가 엄청난 속도로 성장을 지속하고 있다. 동시에, 소비자들은 더욱 더 소형화된 제품을 원하고 있다. 전자기기 소형화를 가능하도록 하는 것 중 하나는, 다양한 모양으로 회로 보드를 구성할 수 있는 FPC이다. FPC는 매우 얇게 사용할 수 있으며, SMT 및 플립칩을 이용하여 패키지된 부품 없이 직접적으로 접촉시킬 수 있다. 베어 다이는 또한 박형화될 수 있으며, 회로 보드에 매우 근접하게 접촉시킬 수 있다. 그러나 얇은 다이의 고밀도 FPC의 한 가지 주의사항은 매우 깨지기 쉽다는 점이다. 후면 필름의 사용과 언더필은 좀 더 견고하게 회로를 만들어서 다이를 보호할 수 있다. 우수한 언더필 작업의 경우, 보통 다이 하부의 플럭스 잔사가 언더필 이전에 제거되어야만 함을 의미하는 회로 보드에 우수한 접착력이 필요하다.
고온 솔더가 사용될 때 그리고 다이가 회로 기판 표면으로부터 매우 낮은 스탠드오프를 보였을 때, 플럭스 클리닝 프로세스에서는 강력한 클리닝 화학재가 요구된다. 일부 전형적인 증기세정 용매재(vapor degreasing solvents)는 레이어 인터페이스에서 FPC를 침해하고, 회로 보드 신뢰성을 낮춘다는 것이 발견되어 왔다. 이러한 용매재가 회로 레이어 내에 갇혀 남겨지고, 일련의 어셈블리 진행 동안 회로 보드의 보이드와 층간박리를 초래할 수 있다. FPC 상의 층간박리 현상을 제거하거나 혹은 감소함으로써, 전반적으로 더욱 견고한 회로를 만들 수 있다.
특정 보드 공급자들은 층간박리 현상이 없는 더욱 견고한 보드를 제조하고 있으나 제조 프로세스 및 재료 선정이 고착화될 수 있고, 일부 공급자들은 프로세스 변경을 하지 않으려 할 것이다. 결론적으로, 박리를 예방하는 대안 방법에서는 특별한 어셈블리 혹은 규격화된 재료 정보가 필요하지 않다. 본고에서는 화학적 용매재 흡수(어셈블리 후단 레이저 절단 제조 프로세스를 이용하는)에 기인하는 층간박리를 없애거나 혹은 회피하는 프로세스 개발상황을 설명한다.

서문

전자기기의 다기능화는 엄청난 속도로 성장을 지속하고 있다. 동시에, 소비자들은 더욱 더 소형화된 제품을 원하고 있다. 전자기기 소형화를 가능하도록 하는 것 중 하나는, 다양한 모양으로 회로 보드를 구성할 수 있는 FPC이다. FPC는 매우 얇게 사용할 수 있으며, SMT 및 플립칩을 이용하여 패키지된 부품 없이 직접적으로 접촉시킬 수 있다. 불행하게도, 이 유연성은 또 다른 신뢰성 문제를 야기한다. 하나의 문제는 SMD 어셈블리 클리닝 프로세스 시, 구체적으로 증기세척 프로세스에 사용되는 화학적 용매재를 흡수하는 플렉시블 회로 패널의 성질이다. 이들 용매재는 회로 레이어 내에 갇혀 존재할 수 있고, 그림 1과 그림 2에서 보여주는 바와 같이 일련의 어셈블리 과정 중 회로 보드의 보이드와 층간박리 원인이 될 수 있다.

층간박리는 패드의 쇼트 원인이 될 수 있고, 전체 회로 불량을 유발할 수 있다. FPCB 상에서 층간박리의 현상을 완벽하게 제거 혹은 감소하는 것이 전반적으로 견고한 회로를 이룬다. 화학적 용매재 흡수에 기인한 층간박리를 제거하기 위해 제안된 방법 안에는, 어셈블리 후단 레이저 절단의 사용이 용매재 흡수현상의 문제를 완화시키기는 시연을 했다.

배경기술  

SMD 어셈블리 동안, 플럭스 잔사 및 다른 함유물을 제거하기 위해 리플로우 이후 회로 보드가 세척되는 게 일반적이다. 물로 잔사를 씻어내기 및 화학재로 씻어내기 등 보드 상에서 남아 있는 플럭스 잔사를 처리할 수 있는 많은 방법들이 있다. 이들 방법들 중 하나를 선택하는 것은 전적으로 애플리케이션에 의존한다. 일부 애플리케이션에서는 잔사가 전혀 없는 것을 요구하는 반면 다른 애플리케이션에서는 약간의 잔사가 문제시 되지 않는 경우도 있다. 플럭스 및 언더필 재질의 선정 또한 필수적인 세척 정도에 영향을 끼친다. 일부 플럭스는 매우 적은 잔사가 나타나지만, 대부분은 거대한 잔사 침전 결과를 초래한다. 일반 시장에 많은 ‘비-세척’ 및 ‘저-잔사’ 플럭스 제품이 있지만 이들은 전통적으로 낮은 활성을 가지고 있으며 모든 상황에서 강력하게 대응하지 못한다. 일부 언더필 공정에서 특정 플럭스 잔사 제거를 요구할 필요가 없다고 주장하고 있지만, 특정 플럭스 잔사가 달라붙는 문제를 경험할 수도 있으므로, 플로우의 반복정밀도와 보이드 컨트롤은 자체 애플리케이션에서 절충될 수도 있다. 아울러, 무연 전환과 고온 솔더링의 필수로 인해 이들 플럭스 잔사를 제거하는 것이 더욱 어려워지기 시작했다.
언더필 재료의 경우, 플립칩을 이용하여 FPC에 다이를 단단하게 접합하려고 사용되고 있다. 애플리케이션에서는 우수한 다이의 부착을 실현하고, 보이드-프리 언더필을 이루기 위해 탁월한 다이 하부 플럭스 제거가 요구되고 있다. 수용 세척의 경우, 성공적인 클리닝을 위한 고수압의 필요성 때문에 의도치 않은 부품까지 제거하여 어셈블리 수율을 감소시킨다는 점은 이전부터 보고되었다. 초음파 세척기의 사용은 또한 돌발적인 부품의 제거의 요인으로 여겨졌다.
다양한 용매 화학재는 다이 하부의 플럭스 잔사 세척을 위해 지속적으로 평가되었다. 260℃ 리플로우 프로파일에서 초래되는 플럭스 잔사는 가장 일반적으로 사용된 화학재에 대한 화학적인 제거에 매우 저항이 높다고 나타나 있다. 플럭스 잔사 제거에 있어서 가장 효과적인 용매재는 n-프로필 브로마이드(n-propyl bromide, nPB) 합성물로 주로 구성된 화학재로 판명이 났다. nPB 기반 세척제는 단계적으로 사용이 규제되고 있는 1,1,1-트리클로로에탄(1,1,1-trichloroethane)과 같은 대중적인 클로로플루오카본(chlorofluorocarbon)과 하이드로클로로플루오카본(hydrochlorofluorocarbon, HCFC)과 비슷한 용해 능력을 가지고 있다.
다양한 세척제들은 선별된 화학재를 이용하여 실험되었고, 가열된 화학재 내에 회로 보드를 일괄적으로 담그고, 그 후 오븐 내에서 보드를 건조하는 것과 같은 과정을 진행하였다. 이 애플리케이션에 있어서 가장 성공적으로 입증된 방법이 증기 세정이다. 증기 세정은 회로를 세척하는 일반적인 방법으로, 잔사를 용해하고 세척하는 뜨거운 용매제의 증기 구름에 보드를 노출시킴으로서 이루어진다. nPB를 이용한 증기 세정 이후 회로 보드는 매우 깨끗하게 건조되었다. 증기 세정은 깨기지 쉬운 bare 플립칩 부품에 기계적인 충격을 최소화하는 세척 기술 중의 하나이다. 이 프로세스 동안 FPCB는 일부 용매제를 무심결에 흡수할 것이고, 대부분의 용매제가 그 후에 제거되지 않는다면, 패드에 발생된 보이드가 이후 솔더링 공정 시 부풀어 오를 수 있다.
층간박리 현상을 줄이는 일반적인 산업계 솔루션은 증기 세척 이후의 baking 시간을 늘리는 것이다. 이 방법이 층간박리 현상을 낮출 수는 있지만, 완전하게 문제를 해소하지 못하고, 기판 내부에 여전히 피해를 입힐 수 있다. Baking 시간 확대는 또한 생산라인의 시간 증가와 더불어 일반적으로 회로기판 패널에 가혹한 열 사이클이 추가됨을 의미한다. 세척 용매재의 증기에 FPCB를 노출시키는 시간을 줄이는 방법은 많은 양의 회로 보이드를 감소시키지만, 이 어셈블리 프로세스 내에서 세척 공정이 필수적으로 필요하고, 만족할만하게 실행되지 못했을 경우에는 또 다른 신뢰성 문제를 유발할 것이다. 플렉시블 회로의 성공적인 세척을 실시하는 프로세스가 있지만, 일부에서는 보이드 현상이 여전히 나타난다.
nPB에 노출했을 때 일부 FPCB에서는 쉽게 층간박리가 발견되지 않았지만, 나머지 제품들에서는 폭넓은 층간박리를 볼 수 있었다. 일부 FPCB는 층간박리을 대비하여 적절한 재료선정과 보드 제조 과정 동안의 적합한 프로세스 적용으로 더욱 견고하게 되었다. 회로 보드 프로세스와 재료들은 자체 회사별로 특성을 가지고 있다. 소수의 업체들은 동일한 프로세스, 화학재 및 툴 설정으로 자체 보드를 생산하고 있지만, 대부분의 업체들은 자체 프로세스 변경을 심각하게 고려하지 않고 있다.
기존 프로세스 고수는 고도의 규제를 유발할 수 있거나 혹은 가용한 공급업자들을 매우 제한하기도 한다. 최소한의 공급업체 작업 혹은 정보가 필요한 증기 세정 화학재를 대비해 회로 견고성을 향상시키는 대체 방법이 필요하다. 본고의 작업은 공급업자의 정보 혹은 작업 요구 없이 층간박리의 변화를 감소시켜 SMD 어셈블리 이후 좀 더 견고한 회로 제공을 위해 시작되었다. 연구는 또한 다양한 벤더들의 FPCB 성능 차이를 감소할 수도 있다. 플렉시블 회로는 nPB의 특정한 영향에 앞서 독립적으로 견고해질 것으로 예상된다고 기재될 수도 있다. 많은 보드 회사에서 특정한 증기 세정 공정 없이 나타난 층간박리가 발견되기 때문에 주목하고 있다.


실험조건 데이터

모든 실험은 증기 세정제 화학재로 대부분 nPB 성분을 지닌 상업적으로 가용한 세척 솔루션을 이용하여 5갤론 용량의 수동 적재 증기 세정기에서 실행되었다. 플렉시블 회로 패널들은 고온 테이프로 경성 팔레트에 부착시켰고, 액체가 끓음으로써 나타나는 화학적인 수증 구름에 15분간 수직으로 매달았다. 사용된 보드의 치수는 13.5 × 6.25㎝이고, 모두 동일하게 회로가 설계되었다.

FPC 보드에 의한 용매 흡수
nPB-기반 세척 용매제가 흡수된 잘 알려진 낮은 신뢰성의 FPC 등급을 어떻게 결정하느냐가 첫 번째로 필요하다. 4개의 보드들은 앞서 설명한 바와 같이 용매재 수증기에 노출되었다. 노출된 보드의 질량은 노출 이전에 그리고 비등하는 탱크에서 즉시 제거된 후에 측정되었다. 그런 후에 보드들은 알루미늄 재질의 트레이에 놓고, 흡수된 화학재를 제거하기 위해 대류 조절이 가능한 연구소용 리플로우 오븐의 125℃에서 baking시켰다. 각 보드의 질량은 baking되는 동안 4시간의 증가량을 기록했다. 표 1에서 보여주고 있다.


보드 질량 데이터에서는 세척 공정 동안 대략 48~70㎎의 화학재 양이 실제로 보드에 흡수되고 있음을 보여주었다. 또한 흡수된 용매재 질량의 대부분은 baking 공정의 1시간 동안 평균 87% 제거되었음을 알 수 있었다. Baking되는 남은 14시간에 전체 흡수된 용매재 질량의 평균 11%가 제거된다. 흡수된 용매재 질량의 마지막 0.76~1.64%는 이후 15시간 baking되는 시간까지 보드에 남아 있었다. 모두 그런 것은 아니지만 baking하는 것이 흡수된 화학재 대부분(거의 1㎎ 남아 있는)을 제거할 수 있다고 입증되었다.
흡수된 화학재가 회로의 고유성에 어떻게 영향을 미치는지를 평가하기 위해, 두 개의 보드들은 비등하는 용매재 증기에 노출시켰고, 그런 후에 사용된 패드는 370℃의 솔더링 인두, 플럭스 및 솔더를 이용하여 납땜했다. 비등하는 용매재 증기에 노출시키지 않은 다른 두 개의 보드들도 동일한 과정으로 납땜했다. 노출된 보드의 각 패드들은 층간박리를 겪은 것을 발견하였다. 더불어, 솔벤트 증기에 노출되지 않은 보드의 어떠한 패드에서도 층간박리가 나타나지 않았다. 그림 3에서 각각의 모습을 보여주고 있다.

이에 따라 일부 용매재의 양이 세척 공정 동안 회로 레이어에 흡수되어 재질 간의 화학적 결합을 변경하고, 레이어와 레이어의 점착력을 약하게 한다는 가설을 세웠다. 비록 baking 공정이 대량의 용매재를 제거하더라도, 소량이 남아 있고 이미 자리 잡아서 레이어 간 접촉에 피해를 입힐 수 있다. 솔더링 인두를 이용했을 때, 열이 잔존하는 용매재의 확장을 유도시키고, 기화시킬 수도 있으며, 더 나아가 접착제와 동박 간의 이미 악화된 접합 상태를 분리시킨다. 결과적으로 회로 표면 상에 눈으로 확인 가능한 보이드현상을 초래한다. 종단면을 분석한 결과, 동박과 접착 레이어 사이에서 확실하게 층간박리가 있었음을 알 수 있었다. 그림 4에서 종단면 모습을 보여주고 있다.

FPC 폴리이미드 및 접착제 레이어 재료에 의한 용제 흡수
화학 용매재가 흡수된 FPC의 부분을 정확하게 결정하기 위해서 다양한 경화 폴리이미드와 FPC 레이어 접착재를 비등하여 세척 용매제에 노출시키는 실험을 진행하였다. 4×3㎝ 시편의 4개의 다른 폴리이미드 재료와 4개의 서로 다른 접착재가 앞서 설명한 대로 용매재 증기에 노출시켰다. 재료의 질량은 노출 이전 그리고 비등 탱크에서 제거한 즉시 측정했다. 그런 후에 재질은 알루미늄 트레이에 놓고, 흡수된 화학재를 제거하기 위해 60분 동안 125℃의 대류 랩 오븐에서 baking되었다. 각 재질의 양은 15분 동안, 그리고 60분 동안 baking 후에 촬영되었고, 표 2에 이를 나타냈다.


폴리이미드와 접착재 질량 데이터에서는 화학재의 상당량이 접착 레이어에 의해 흡수되었음을 나타냈다. 평균적으로 접착 레이어는 용매재 내 자체 질량의 10%를 흡수한 반면, 폴리이미드 레이어는 1% 미만을 흡수했다. 두 번째 중요한 관찰은 nPB 노출 및 baking 작업 이후 접착 레이어에 나타난 눈에 띄는 질량의 전체 손실이다. 폴리이미드 재질에 대부분 나타난 1.0㎎ 손실에 비해 접착재의 각 부분에서는 최소 0.5㎎이 손실되었다. 접착 레이어 재질에 있어서 평균 질량 부족분은 nPB 기반 세척 용매재가 접착재의 일부분에 용해되는 것을 의미할 수도 있는 최초 질량의 2.1%이다.


접착재질은 용매재 증기에 노출 된 이후 눈에 띄게 변했다. 비등하는 nPB 솔루션에 노출시킨 즉시 접착재질이 변형되었고, 사이즈가 축소되고 수축되었다. 적은 수준이지만 시편을 baking 한 이후에 낮은 정도이지만 구불구불해지고 변형이 되어 있었다. 재질은 또한 일반적으로 윤기 없는 마무리 부분에서 광택 현상을 포착했다. 용매재에 노출된 후 bake된 접착재질은 또한 상당히 쉽게 뜯어졌는데, 이는 구성성분의 약화를 의미한다. 쉬운 뜯어짐은 화학 용매재가 접착재 내로 단순하게 흡수되고 그런 후에 무해하게 bake되는 것이 아니라 재질을 부분적으로 악화시키는 원인이 된다는 이론을 뒷받침했다. 폴리이미드 레이어는 증기에 노출되거나 혹은 baking 후에 특정한 현상을 보이지 않았다. 그림 5에서는 nPB 기반 솔벤트 증기에 노출된 이전과 이후의 재질의 이미지를 보여주고 있다.
그림 4에서 보여주는 것과 같은 층간박리 부문의 종단면 분석과 FPC 재질 레이어의 용매재 흡수 연구를 종합해 접착 레이어의 악화가 층간박리의 근본 원인이라는 추정을 지지할 수 있었다. 층간박리 현상의 발생은 세척 용매제를 경험한 접착 레이어의 상호작용 감소로 줄일 수 있다. 접착 레이어에 도달하는 화학재의 근본 채널은 플렉시블 회로의 면을 통해서 된다. 회로의 상면 및 하면이 화학재에 의해 대부분 예상치 못한 상황이 나타나곤 하는 솔더 마스크, 폴리이미드 및 구리 레이어로 구성되기 때문이다. 그런 후 엑세스하는 유일한 방법은 개별적인 플렉시블 회로의 가장자리 부분이다. 회로의 가장자리가 최소화됨에 따라, 노출된 접착 레이어의 확대는 크게 줄어들 수 있다. 노출된 가장자리의 제한적인 양이 보드로 흡수되는 적은 용매제를 초래할 것이고, 그에 따라 더 적은 보이드와 층간박리나 나타날 것이다.

절단 vs 비절단된 FPC 보드의 용매재 흡수
회로 가장자리가 줄어든 FPC가 적은 용매재를 흡수할 것이고, 그 결과로 덜 심한 층간박리가 나타날 것이라는 가정을 테스트하기 위해, 레이저-절단이 된 FPC와 그렇지 않은 FPC 각각의 회로를 용매재 증기에 노출시켰다. 그림 6에서 레이저-라우터 된 회로와 라우터 되지 않은 회로의 예를 보여주고 있다. 보드들은 앞서 설명한대로 용매재 증기에 노출시켰다. 노출된 보드의 질량은 노출되기 이전에 그리고 비등 탱크에서 제거된 즉시 측정되었다. 그런 후에 보드들은 알루미늄 트레이에 놓고, 흡수된 화학재를 제거하기 위해 125℃의 강제대류 랩 오븐에서 baking 시켰다. 각 보드의 질량은 baking 된 45분, 120분, 180분 그리고 마지막으로 15시간 후에 측정되었다. 표 3에서 그 결과를 보여주고 있다.





라우터되지 않은 보드가 라우터된 보드보다 상당히 적게 용매재를 흡수함을 발견했다. 라우터되지 않은 보드는 용매재 노출 이후 단지 45㎎만 보였고, 동일한 조건의 88㎎ 얻은 라우터된 보드보다 대략 50% 적었다. 라우터되지 않은 보드들은 일정량의 화학재를 여전히 흡수하지만, 솔더 마스크 내로 대부분의 화학재가 흡수되고 보드 레이어 내부 재질에는 흡수되지 않았음을 발견했다. 솔더 마스크가 제거된 동일한 조건의 라우터된 보드의 53㎎과 비교하여 솔더 마스크가 제거된 라우터되지 않은 보드는 9㎎만 흡수했다. 결과적으로, 라우터되지 않은 보드에 흡수된 솔벤트의 양은 서로 다른 솔더 마스크 구성성분 때문에 공급업체마다 매우 다양했다.


동일한 조건에서 레이저 절단된 보드와 레이저 절단되지 않은 보드의 무결성을 비교 평가하기 위해, 2개의 라우터되지 않은 보드와 2개의 라우터된 보드를 용매재 증기에 노출시켰고, 그런 후에 패드는 370℃의 솔더링 인두기, 플럭스 및 솔더를 이용하여 납땜했다. 어떠한 레이저 절단되지 않은 회로 어디에서도 층간박리를 접할 수 없었다. 추가적으로, 절단된 모든 보드에서는 층간박리가 나타났다. 그림 7에서의 각각의 사진들을 보여주고 있다.
가장자리 절단을 통한 흡수가 레이저 타입 혹은 레이저 프로세스 자체의 요인이 아닌지를 확인하기 위해, 레이저 절단되지 않은 FPC는 razor blade를 이용하여 위치를 이동해 절단했다. 그 후 보드들은 용매재 증기에 노출시켰고, 패드들은 370℃의 솔더링 인두, 플럭스 및 솔더를 이용하여 납땜했다. Knife로 절단된 모든 가장자리에서 층간 박리가 나타났다. 그림 8을 참조하면 된다.
성공적인 실험을 위해 용매재 증기 내에 4개 업체의 FPC를 이용해 실행했다. 그런 후 생산 어셈블리에서 이뤄지고 있는 것처럼, 리플로우 오븐에서 열을 가했다. 그 다음 층간박리를 점검하였고, 라우터 처리된 보드에서는 동일한 조건에서 라우터되지 않은 보드에서 없었던 층간박리가 꾸준하게 나타났다.

추가 이점들 
SMD 어셈블리 프로세스에 있어서 이 방법은 많은 추가적인 이점들을 제공한다. 첫째, 어셈블리 이후 레이저 절단은 보드와 팔레트 사이에서 언더필이 새는 가능성 때문에 언더필 공정을 유지하는 존을 줄여준다. 이는 더 이상 문제가 되지 않는다. 언더필은 필요한 곳 어디에서나 적용될 수 있고, 플렉시블 회로의 소형화가 가능한 레이저 절단 프로세스 동안에 넘친 부분은 제거될 수 있다.
두 번째로, 표면실장 어셈블리는 절단되지 않은 보드로 더 단순해진다. 레이저 절단으로부터의 간격이 좁아졌기 때문이다. 좁은 갭은 특별한 어셈블리 공정 동안 보드 휨을 감소하고, 더 좋은 보드 제어를 가능케 하고, 플럭스 및 솔더 페이스트 프린트 그리고 부품 실장 동안의 정도를 향상시킬 수 있음을 의미한다.
마지막으로, 라우터 되지 않은 보드의 기계적인 안정성이 증가하였다. 회로의 모든 가장자리가 주변 재료를 지지하기 위해 여전히 접촉되어 있음에 따라, 어셈블리 동안 부품 납땜 접합의 차단을 유발할 수 있는 회로 이탈 기회와 구부러짐의 가능성이 낮아진다. 트레이스 파쇄(trace fracturing)의 가능성 또한 매우 감소된다.

대체 방법에 따른 신규 문제들
SMD 이후 레이저 아웃라이닝은 그러나 문제가 없는 것은 아니다. 일반 업체에서 진행할 경우, 레이저 컷팅 설비를 구입하는 비용과 이를 유지하기 위한 관련된 시간 및 비용이 상당할 것이다. 프로세스가 외주처리된다면, 설비의 컷팅 시간만큼 보드 선적비용이 추가된다. 패널당 제작 시간 또한 늘어난다. 외주지역으로부터 선적하고 받을 수 있는 추가시간이 필요하기 때문이다.
추가적인 관심사는 레이저 파편 문제이다. 어셈블리 이전에 레이저 절단할 때, 플라즈마 혹은 다른 방법으로 레이저 절단 이후 세척될 수 있다. 이 프로세스는 패드와 솔더링에 잠재적으로 간섭을 유발할 수 있는 특정 카본 잔사를 제거한다. SMD 어셈블리 이후 레이저를 이용한 절단하는 것은 보드 상에 카본 잔사가 남아있음을 의미하고, 부품에 접촉되어진 것을 플라즈마 세척이 한 번에 처리하지 못한다. 그래서 레이저 절단하는 프로세스를 최적화하기 위해 카본 잔사의 최소 양과 어떠한 납땜 패드에서도 간섭이 없는지 측정하는 작업 등 대단한 주의가 필요하다. 그림 9에서는 레이저 절단 이후 회로 상의 카본 잔사 예를 보여주고 있다. 카본 잔사의 양은 보드에 안착된 카본 잔사의 양은 디자인 단계 및 전용 팔레트 사용으로 최소화할 수 있다. 전용 팔레트는 레이저 컷팅 머신의 진공이 파편을 당기는 것을 가능하게 하는 구멍과 그로브가 구성되어 있다.

게다가 FPC 수축 때문에 문제가 대두된다; 플렉시블 회로는 고온 리플로우 프로세스 시의 수축과 휘어짐 현상으로 유명하다. 패널 휨은 레이저 절단을 좀 더 어렵게 할 수 있고, 낮은 정확도를 이끌고 부품에 피해를 줄 가능성이 있다.
ESD 개념이 또한 이 방법에서 평가되었다. 보드 상에 능동소자의 존재에 따라, 컷팅 전후에 패널의 선적과 취급을 관찰하는 것이 더욱 중요하다.

결론

전자기기의 소형화 및 다기능성이 증가됨에 따라, 플렉시블 회로의 인기가 더욱 높아지고 있다. 플렉시블 회로의 적용이 보드 소형화를 이끌 수 있음에도, 또 다른 신뢰성 문제가 존재한다. 플렉시블 회로 패널이 화학 용매재를 흡수하는 것과 같은 신뢰성 문제는 SMD어셈블리 세척 프로세스 시 특히, 증기 세정을 이용하여 해결되고 있다. 회로 레이어 내부로의 이러한 용매재의 흡수는 일련의 어셈블리 과정 동안 보이드와 회로 보드의 층간박리를 초래할 수 있다. 예전의 경감 방법은 매우 긴 bake 시간 혹은 세척 프로세스의 변경이 수반되어야 했지만, 이러한 프로세스는 문제를 해결하는 것이 아니라 단지 감소시킬 뿐이다.     


 

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