PCBニュース - PCB選択はんだ付け技術の難しさ

はんだ付け工程 PCBボード 電子工業, ますます多くのメーカーが選択的はんだ付けに焦点を合わせ始めた. 選択はんだ付けは全てのはんだ接合を同時に完成させることができる, 生産コストの低減とリフローはんだ付け温度の克服. 高感度成分による影響の問題, 選択的はんだ付けは、将来の鉛フリーはんだ付けと互換性がある, これらの利点は、選択的なはんだ付けをより広く広く適用することを可能にする.

選択はんだ付けのプロセス特性

選択はんだ付けのプロセス特性はウエーブはんだ付けと比較して理解できる。2つの間の明白な違いは、ウエーブはんだ付けにおいて、PCBの下部が液体はんだに完全に浸漬され、選択的なはんだ付けにおいて、特定の領域の一部だけが半田波と接触していることである。PCB自体は熱伝導性の悪い媒体であるため、はんだ付け時に隣接する部品とPCB領域のはんだ接合部を加熱し溶融することはない。フラックスはまた、はんだ付けする前に事前に適用する必要があります。ウエーブはんだ付けと比較して、フラックスはPCB全体ではなくはんだ付けされるPCBの下部にのみ適用される。さらに、選択的なはんだ付けは、プラグイン部品のはんだ付けに適しているだけである。選択溶接は完全に新しい方法である。溶接に成功するためには、選択的な溶接プロセスおよび装置の理解が必要である。

選択的はんだ付けプロセス

典型的な選択的はんだ付けプロセスは、フラックス噴霧、PCB予熱、ディップはんだ付け及び抗力はんだ付けを含む。

フラックスコーティングプロセス

選択的はんだ付けではフラックスコーティングプロセスが重要な役割を果たす。はんだ付け加熱及びはんだ付けが終了すると、フラックスは架橋を防止し、PCBが酸化されるのを防止するのに十分な活性を有しなければならない。フラックス・スプレーはフラックスノズルを通してPCBを運ぶためにX / Yマニピュレータによって運ばれます、そして、フラックスははんだ付けされるためにPCBにスプレーされます。フラックスは、単一ノズルスプレータイプ、マイクロホールスプレータイプ、同期多点/パターンスプレーのような複数の方法を持っています。リフローはんだ付け後のマイクロ波ピーク選択はんだ付けには，フラックスが正確に噴霧されることが重要である。マイクロホールジェットは、はんだ接合部の外側の領域を汚染することはない。マイクロポイント溶射の小フラックススポットパターンの直径は2 mmより大きいため，基板上に堆積したフラックスの位置精度は±0 . 5 mmである。PCBメッシュシティは、フラックスが常に溶接部分に覆われていることを保証することができます。噴霧流束の許容範囲は供給者によって提供される。指示は使用されるフラックスの量を指定するべきです、そして、100 %の安全許容範囲は通常推薦されます。

予熱処理

選択的はんだ付けプロセスにおける予熱の主目的は、熱応力を減少させることではなく、溶媒を除去し、フラックスを事前に乾燥させることであり、フラックスが半田波に入る前に正しい粘度を有するようにすることである。はんだ付け中，はんだ付け品質に及ぼす予熱からの熱の影響は重要な因子ではない。PCB材料の厚さ、デバイスパッケージの仕様およびフラックスタイプは予熱温度の設定を決定する。選択的はんだ付けにおいて、予熱のための異なる理論的説明がある。別の観点は、予熱を必要とせず、はんだ付けを直接行うことである。ユーザは、特定の状況に応じて選択溶接工程を整えることができる。

溶接プロセス

選択はんだ付けには2種類の異なる方法がある。

選択的なドラグはんだ付けプロセスは、単一の小さなハンダ・チップはんだ波の上で完了される。抗力はんだ付けプロセスは、PCB上の非常に狭い空間でのはんだ付けに適している。例えば、個々のはんだ接合またはピン、単一の行ピンは、はんだ付けされることができる。PCBは、はんだ付けの品質を達成するために異なる速度および角度で半田付けチップのはんだ波に移動する。溶接プロセスの安定性を確保するため，溶接チップの内径は6 mm以下である。ハンダ溶液のフロー方向が決定された後に、ハンダ・チップは異なるはんだ付けニーズのために異なる方向に取り付けられて、最適化される。マニピュレータは異なる方向からのはんだ波に近づくことができる。すなわち、PCBメッシュ間の異なる角度で0～10°の範囲から、ユーザーは電子部品上の様々なデバイスをはんだ付けできる。ほとんどの装置では、推奨傾斜角は10°°である。

ディップはんだ付けプロセスと比較して，ドラグはんだ付けプロセスのはんだ溶液とpcbボードの動きは，はんだ付け工程におけるろう付工程の熱変換効率をディップはんだ付けプロセスよりも良好にした。しかし、溶接接続を形成するために必要な熱は、はんだ波によって転送されるが、単一のはんだチップのはんだ波品質は小さい。半田波の比較的高い温度だけが、抗力はんだ付けプロセスの要件を満たすことができる。例：半田温度は275℃、1 / 2〜300℃であり、引上げ速度は10 mm / sであり、通常は許容可能である。溶接領域に窒素が供給され、はんだ酸化が防止される。はんだ波は酸化を排除するので、ドラグ半田付け工程は架橋欠陥の発生を回避する。この利点は、抗力はんだ付けプロセスの安定性及び信頼性を高める。

マシンは高精度と柔軟性の高い特性を持っています。モジュラー構造設計システムは完全に顧客の特別な生産要件に応じてカスタマイズすることができ、将来の生産開発のニーズを満たすためにアップグレードすることができます。ロボットの移動半径は，フラックスノズル，予熱及びはんだ付けノズルをカバーすることができるので，同じ装置は異なる溶接プロセスを完了できる。マシンのユニークな同期プロセスは大幅に単一ボードのプロセスサイクルを短縮することができます。マニピュレータの能力は，この選択溶接を高精度で高品質な溶接の特徴を持っている。第1はロボットの高度に安定かつ正確な位置決め能力であり，各ボードの非常に繰り返しかつ一貫したパラメータを保証する第二に、ロボットの5次元移動は、良好な結果を得るために、PCBを任意の最適化角度及び配向で錫表面に接触させることを可能にする。溶接品質マニピュレータスプリント装置に設置された錫波高針はチタン合金製である。tinの高さは，プログラム制御下で定期的に測定できる。TiN波の高さは、プロセスの安定性を確保するために、錫ポンプ速度を調整することによって制御することができます。

上記の利点にもかかわらず, シングルノズルはんだ波抗力はんだ付けプロセスはまた、以下の欠点を有する PCBボードネットシティ：フラックス溶射の3工程ではんだ付け時間が長い, 予熱とはんだ付け. そして、はんだ接合が1つずつ引きずられるので, はんだ接合の数が増加するにつれて, はんだ付け時間が大幅に増加する, そして、溶接効率は、従来のウェーブはんだ付けプロセスと比較することができない. しかし, 状況は変化しつつある. 複数のノズルの設計は、出力を大きく増加させることができる. 例えば, デュアル溶接ノズルの使用は出力を2倍にすることができる, また、フラックスは二重ノズルとして設計することもできる.

以上がPCB選択はんだ付け技術の難しさである. IPCBも提供されて PCBメーカー and PCB製造 テクノロジー