[표면실장장비기능사 필기] 14년 1회차 기출문제 정답·해설 페이지

B씨는 부품 두께(T)값을 실제보다 1.5배로 증가시켜 설정했다. 이는 장치가 부품을 더 높게 인식하게 만들어 노즐의 실제 접촉 깊이를 얕게 하므로, 오히려 진공 흡착을 더 악화시키는 역효과를 낳아 조치로 부적절하다.
칩 날림(결품) 불량은 부품이 노즐에 제대로 흡착되지 않거나 실장 중 탈락하는 현상이다. 주된 원인은 진공 흡착 부족, Z축 높이 부정확, 에어블로우 이상 등이다.
A씨: 노즐 진공 상태를 직접 확인하여 흡착 능력을 진단하는 올바른 조치다.
C씨: Place Z Offset을 낮춰 부품 접촉 깊이를 조정함으로써 흡착 안정성을 높이는 적절한 방법이다.
D씨: 에어블로우(실장 후 부품 고정용 압축공기)가 설비 권장값인지 확인하는 표준 조치다.

'납량 과다 인쇄 – 스퀴지 인가 압력 과다'의 연결이 옳지 않다. 납량 과다(솔더 페이스트 공급량 과다)의 주요 원인은 스퀴지 압력 과다보다는 페이스트 양 자체의 과공급, 메탈 마스크의 개구부 크기, 인쇄 속도 저하 등이다. 스퀴지 인가 압력은 오히려 인쇄 높이 불균일이나 페이스트 적재량의 정확도에 영향을 준다.
이 문항은 스크린 인쇄의 불량 현상과 원인을 정확히 연결하는 문제이다.
크림솔더 칙소성 불량: 크림솔더의 점탄성이 부족하면 인쇄 형상이 퍼지거나 늘어나는 변형이 생기므로 맞다.
마스크 충진 불량: 마스크 패턴이 제대로 채워지지 않는 현상이 인쇄 로깅성(회복탄력성) 부족으로 이어지므로 맞다.
솔더 볼 발생: 메탈 마스크를 세척하지 않으면 솔더 잔류물이 쌓여 솔더 볼이 발생하므로 정확하다.

ICT(In-Circuit Test) 검사는 기능 검사 단계로, 인라인 공정 직후가 아닌 최종 검증 단계에서 전체 회로의 동작을 확인하는 오프라인 검사이므로 인라인 검사공정 구성에 포함되지 않는다.
표면실장 인라인 검사공정은 인쇄, 장착, 납땜 단계를 거치는 PCB 제조 과정에서 각 공정 직후에 실시하는 검사들로 구성되며, 다음은 모두 인라인 검사의 핵심 항목이다.
인쇄 검사: 스크린 인쇄 후 솔더 페이스트 검사
장착 검사: 부품 적치 후 위치·방향 확인
납땜 검사: 리플로우 후 접합 상태 확인

부품 오장착 방지는 부품 자체의 식별·관리와 조립 전 확인을 통해 이루어진다. 1번 바코드 부착 관리는 부품 추적·구분을 직접 용이하게 하고, 2번 부품 교환 시 규격 확인은 장착 단계에서 오류를 차단하며, 3번 부품 리스트 부착은 정확한 부품 정보 제공으로 오장착을 방지한다. 반면 4번 카세트 검사 및 교정은 부품 수납용 카세트 자체의 정밀도 관리로, 부품 오장착 방지와는 직접적인 인과관계가 없는 별개의 품질관리 활동이다.

표면 실장기(SMT: Surface Mount Technology)의 분류에서 로타리(Rotary) Type은 회전하는 핸드 유닛을 12~16개 배치하여 원판 형태로 회전시키면서 고속 실장을 수행하는 방식이다. 각 핸드가 순차적으로 부품을 픽업·정렬·실장하는 과정을 반복하므로 처리 속도가 빠르고 생산성이 높아 고속실장용으로 널리 사용된다.

인쇄 회로 기판에서 실장 부품의 핀이 삽입되는 홀 주위에 입혀진 얇은 구리박막은 랜드(Land)라고 한다. 랜드는 홀 주변에 형성된 패드 영역으로, 부품의 리드(Lead)와 기판을 전기적·기계적으로 연결하는 역할을 하며, 납땜 시 납이 흘러붙는 접점이 된다. 리드는 부품의 핀 자체, 비아는 층간 연결 구멍, 배선은 기판상의 도체 배선을 의미하므로 정답은 랜드이다.

장착 공정에서 발생하는 불량은 기계적 손상, 방향 오류, 변형 등이 주요 유형이다. 과납(납이 과하게 흘러내림)은 납땜 공정에서 발생하는 불량으로, 부품을 실제로 기판에 장착하는 과정에서 생기는 손상이 아니다. 역삽·틀어짐·부품 깨짐은 모두 부품 삽입, 정렬, 삽입력 과정에서 발생 가능한 장착 공정 불량이다.

리플로우 솔더링은 솔더 크림 인쇄 후 부품 실장 기판에 열을 가하는 납땜 설비이며, 가열 방식으로 대류(열풍), 적외선, 대류+적외선, VPS 등을 사용하고, 납땜부 기판 온도는 최대 250℃ 이하로 관리한다(1~3번 모두 리플로우 솔더링의 정의와 특성). 반면 Flux 도포 방식(발포식, Wave식, Spray식)은 웨이브 솔더링에서 사용되는 기법으로, 리플로우 솔더링에서는 해당되지 않는다.

이상적인 Sn+Pb 리플로우 온도 프로파일에서 C~D 구간은 본가열(peak) 구간으로, 납-주석 공융 솔더의 용융점인 약 183℃보다 충분히 높은 피크 온도에 도달해야 완전한 리플로우가 이루어진다. 그림에서 P점은 이 피크 구간의 최고 온도 지점을 나타내며, 이는 일반적으로 210~230℃ 범위에 해당한다.

인쇄공정(스텐실 인쇄)에서 메탈 마스크의 역할은 솔더 페이스트를 정확한 위치에 전달하는 것이다. 인쇄 후 마스크를 분리할 때 솔더가 마스크에 남으면 결함이 되기에 메탈 마스크와 솔더의 점착력은 약해야 한다.
PCB와 솔더의 점착력이 강해야 한다: PCB 기판에는 솔더 페이스트가 잘 부착되어야 하므로 옳다.
PCB와 메탈 마스크 사이에 부압이 형성되어야 한다: 인쇄 중 메탈 마스크 아래 PCB 표면과의 사이에 부압(음압)이 형성되어 마스크가 기판에 밀착되므로 옳다.
메탈 마스크 표면에 대기압력이 작용한다: 마스크 위쪽에는 대기압이 작용해서 누르는 힘을 제공하므로 옳다.
따라서 메탈 마스크와 솔더의 관계를 잘못 설명한 것이 옳지 않다.

박형 QFP 패키지가 수분을 흡수한 상태에서 리플로우 솔더링을 거치면, 가열 과정에서 패키지 내부의 수분이 급격히 증발하면서 내부 압력이 상승한다. 이 과정에서 발생하는 내부 압력과 열응력이 패키지의 몸체에 작용하여 IC 패키지 크랙(Package Crack)이 발생한다. 브릿지는 솔더 볼이 인접한 패드를 연결할 때 발생하고, 톰스톤 불량은 한쪽 리드만 떨어지는 현상으로 리드 강도 문제이며, 기판 크랙은 수분 흡수와 직접적인 연관이 적다.

SMT 공정 기자재의 기능을 정확히 파악해야 하는 문제다. 터닝 컨베이어(TC)는 작업자 편의가 아니라 PCB의 방향을 자동 감지하여 정렬하고, 다음 공정으로의 원활한 공급을 위해 필요한 공정 장비이지, 단순 편의 목적이 아니므로 기능 설명이 부정확하다.
칩 카운터: 부품을 자동 계수하는 장비로 맞다.
테이프 커터기: 릴 테이프를 자동 절단하는 장비로 맞다.
인버터: PCB 양면 부품을 실장하기 위해 기판을 180° 반전시키는 필수 장비로 맞다.

리플로우(Reflow) 장치는 프로파일 온도 제어를 통해 일정 구간에서 고온 가열 후 냉각하는 과정으로 Solder Paste를 용융·응고시키고 동시에 칩 접착제를 경화시키는 핵심 공정 장비다.
Solder Paste는 PCB 위에 도포된 후 열을 가하여 녹여 납땜을 완성하고, 칩 Bond(접착제)는 열에 의해 경화되어야 한다.
언로더(Unloader): 칩 제거 장비로, 추가 가열이 아닌 다른 목적의 장비다.
스크린 프린트(Screen Printer): 페이스트 도포 장비로, 추가 가열이 아닌 다른 목적의 장비다.
이형 칩 마운트(Multi Chip Mounter): 칩 부착 공정 장비로, 추가 가열이 아닌 다른 목적의 장비다.

칩 부품 코드 1005는 메트릭(mm) 표기로, 앞 두 자리 10은 길이 1.0mm, 뒤 두 자리 05는 폭 0.5mm를 뜻한다. 따라서 CHIP_R1005는 가로 1.0mm, 세로 0.5mm의 칩 저항이다.