현대 전자제조 분야에서는 표면부착기술(SMT)이 제품의 미세화와 정밀도를 결정하는 관건이다.SMT의 핵심 부분으로서 환류 용접 공정의 품질은 최종 제품의 성능과 신뢰성에 직접 관계됩니다.품질 및 비용 통제에 대한 업계의 요구가 날로 심각해짐에 따라 질소 보호 환경에서 환류 용접을 하는 것은 이미 표준이 되었다.그리고 이 공정의 최적화 핵심은 보호 분위기의 미량 산소 (O) 농도에 대한 정확한 모니터링과 통제에 초점을 맞추고 있다.

1. 질소가스보호에서 산소수요를 정확하게 통제하는 필연성

SMT 질소 환류 용접은 난로 안에 질소를 주입하고 산소를 교환하여 저산소 용접 환경을 조성합니다.이 조치는 주로 다음과 같은 두가지 핵심목적을 실현하기 위해서이다.

1. 산화 억제: 열과 금속 표면이 만나면 반드시 산화 반응을 수반한다.환경 산소 농도를 낮추는 것은 용접판, 부속품 인발 및 용접재 자체의 산화를 방지하는 근본적인 수단이다.

2.윤습성 개선: 적당한 저산소 환경은 용융 용접 재료의 표면 장력을 효과적으로 낮추어 더 잘 전개하고 결합시켜 강도가 높고 외관이 좋은 용접점을 형성할 수 있다.

그러나 질소 보호는 단순히'산소는 낮을수록 좋다'를 추구하는 것이 아니다. 제품과 공정 구간에 따라 산소 함량에 대한 요구는 정교화의 차이가 있다. 너무 낮은 농도는 비용 급증을 초래할 수 있지만, 너무 높은 농도는 산화를 효과적으로 억제할 수 없다. 따라서 산소 농도를 목표 PPM(백만 분의 농도) 구간에 정확하게 안정시키는 것이 품질, 원가, 효율의 균형을 이루는 관건이다.

다른 산소 농도 PPM 등급에 해당하는 공정 품질:

• 10 PPM 이하: 칩 레벨 패키지와 같은 산화 무관용 응용에 적용됩니다.

• 약 100PPM: 대부분의 신뢰성 높은 제품 요구 사항을 충족하는 우수한 용접성과 정밀도를 제공합니다.

• 1000 ~ 2000 PPM: 일반적으로 사용되는 범위이며 좋은 윤습성을 얻을 수 있지만 효과는 상대적으로 일반적입니다.

• 2000PPM 이상: 특정 폼 팩터에만 적용되며 비용이 적게 들지만 용접 품질 및 일관성에 문제가 있습니다.

2. 정확한 미량산소검측이 가져다준 4대 핵심효익

고정밀도, 고응답의 미량 산소 검측 및 분석 수단을 도입하면 환류 용접 공정에 현저한 향상을 가져올 수 있다.

1.용접 품질 대폭 향상

정확한 산소농도제어는 용접점형성에 리상적인 환경을 제공하여 기공, 허위용접, 랭용접 등 흔히 볼수 있는 결함을 최대한 줄일수 있다.이러한 미시적 하자는 전자 설비의 장기적인 신뢰성에 영향을 주는 잠재적 위험이며, 정확한 산소 농도 모니터링은 바로 저질 용접점을 원천적으로 차단하는 첫 번째 방어선이다.

2. 제품의 장기적인 신뢰성 강화

전자제품의 가치는 지속적이고 안정적인 성능에 있다.최적의 산소 농도 환경에서 형성된 용접점은 기계 강도와 전기 연결 성능이 더 우수하여 제품에 더 높은 신뢰성과 더 긴 사용 수명을 부여합니다.모든 견고한 용접점은 제품의 지속적인 운행을 위해 정성껏 만든 초석이다.

3.종합적인 비용 최적화 실현

제조 효율성은 처리 속도와 자원 활용도에 더 중요합니다.정확한 산소농도검측과 페환통제는 질소의 과량소모를 피면하고 기체원가를 직접 낮출수 있다.이와 동시에 용접결함으로 인한 페품과 재작업을 대폭 줄임으로써 제조업체는 뚜렷한 원가절약을 실현하고 진정으로 품질과 효익의 윈윈을 실현할수 있다.

4.업계 표준 준수 보장

고도로 규범화된 전자 제조 분야에서 공정 매개 변수에 대한 엄격한 통제는 모범 사례일 뿐만 아니라 IPC 표준과 같은 각종 국제 및 업계 표준의 강제적인 요구를 만족시킨다.정확한 산소농도검사와 데이터기록은 합규성에 유력한 증명을 제공하여 제품이 시장에 진입하는"통행증"으로 되였으며 품질에 대한 기업의 약속을 과시하였다.

3. 사방 기기 솔루션: Gasboard-3050 시리즈 미량 산소 분석기

반도체 및 전자 제조업계의 저농도 산소 검사에 대한 수요를 만족시키기 위해 4자 기기는 지르코늄 센서 분야의 깊은 기술 축적을 바탕으로 Gasboard-3050 시리즈 저농도 산소 분석기를 성공적으로 출시하였다.이 시리즈 제품은 0.1 ppm의 해상도와 넓은 범위 (0-10 ppm~100% O₂) 로 공정 최적화를 위한 정확한 데이터 지원을 제공합니다.

그림 1 사방 기기 지르코니아 센서 생산 라인 및 서로 다른 유형의 지르코니아 센서 칩 제품

그 중 Gasboard-3052 다중 채널 미량 산소 분석기는 현대 환류 용접로를 위한 폐쇄 루프 제어 솔루션이다.

그림 2 Gasboard-3052 미량 산소 분석기

그림 3 회류 용접로 질소 기류 폐쇄 고리 제어 가스 로드맵

그림 4 Gasboard-3052의 환류 용접로 질소 기류 폐쇄 루프 제어 설계

핵심 기술 및 특징:

• 고정밀 다중 채널 모니터링: 빠른 응답을 위한 지르코니아 센서(T90 < 5s)를 사용하여 1ppm~30%의 광대역 측정을 지원합니다.다중 채널에서 자동으로 샘플링을 전환하고 각 채널 기능 (고정 모니터링 또는 우선 제어) 을 사용자 정의할 수 있으며 바퀴 순찰 측정에서도 제어 정밀도를 유지할 수 있습니다.

• 스마트 폐쇄 루프 제어: 계측기 통합 PFC(비례 유량 제어) 모듈은 프로그래밍 가능한 PID 알고리즘을 기반으로 실시간 측정된 산소 농도 데이터에 따라 각 주입 구역의 질소 밸브 개폐도를 동적으로 조절할 수 있다.이런'소프트 컨트롤'전략은 밸브의 빈번한 기계 마모를 피하고 정확하고 유연한 분위기 관리를 실현했다.

• 안정성 및 사용 편의성: 현장에서 검증된 지르코늄 센서를 탑재하여 우수한 재현성과 장기적인 안정성을 갖추고 있습니다.예열은 3~5분 만에 가능하며 시스템 통합을 위한 풍부한 통신 인터페이스(RS-232/RS-485)와 아날로그 출력을 제공합니다.

고객을 위한 핵심 가치:

• 에너지 절약 및 비용 절감: 질소 가스 낭비를 방지하고 가열 에너지 소비를 줄임으로써 고객이 종합적인 에너지 절약률을 30% 이상 달성할 수 있도록 지원합니다.

• 플러그 앤 플레이: 제품은 메인스트림 환류 용접로 제조업체의 시스템 통합 검증을 통해 배포 및 디버깅 시간을 크게 단축했습니다.

• 양률 향상: 용접 환경에 견고한 보장을 제공하여 제품 직통률을 직접 향상시킵니다.

SMT 환류 용접 공정에서 미량 산소 농도에 대한 정확한 제어는 이미 최적화 조치에서 제조 경쟁력을 결정하는 핵심 기술 단계로 진화했다.사방 기기의 Gasboard-3050 시리즈 분석기는 정밀도, 지능적인 제어 전략과 신뢰할 수 있는 성능으로 전자 제조업체가 공정을 최적화하고 원가를 낮추고 효율을 높여 미래의 신뢰할 수 있는 선택을 얻고 있다.