PCBニュース - 半田 づけにおける半田 ボール 原因と対策に関する研究

半田 ボール 原因る研究

SMTプロセスの研究と生産における, 適正な表面組立プロセス技術はSMT生産の品質管理の改善に重要な役割を果たす. 

ウェーブ半田 づけにおけの錫ボール主に2つの理由があります:

a. 半田 づけ時 PCBボード, 印刷物の貫通孔付近の水分板 加熱されて蒸気になる. 穴の上の金属めっきが薄いか、空隙があるならば, 水蒸気が孔壁を通過する.除外, 穴にはんだがあれば, はんだが固化すると, 水蒸気が半田 づけ（ピンホール）を発生させる, またはプリント基板の前面に半田ボールを形成するために半田を押し出す.
b. プリント基板の裏面（すなわち、ピークに接触する側）に発生する溶接ボールは、ピーク溶接におけるいくつかのプロセスパラメータの設定が不適切であるためである。適用するフラックス量予熱温度を高くしたり低くしたりすると、フラックス中の成分の蒸発に影響を与える可能性があります. プリント板が波紋に入ると, 余分なフラックスは高温で蒸発し、はんだ浴からはんだを飛ばす, プリント基板上の不規則はんだボールの製造.

上記の2つの理由に応じて, EMCでは、次の対応ソリューションを採用しています:

a. スルーホールにおける金属めっきの適切な厚さは非常に重要である.穴壁の最小の銅めっきは25μmでなければならない, 空っぽはない.
b.フラックスを適用するためにスプレーまたは泡を使用してください.発泡方法で, フラックスの空気含有量を調節するとき, 最小の可能な泡を生産する必要があります. 発泡体とpcb基板接触面は相対的に減少する.

c.回路基板の上面の温度が少なくとも100℃°Cに達するように、ウエーブはんだ付け装置の予熱ゾーンの温度を設定する必要がある. 適切な予熱温度ははんだボールを除去することができない, 熱衝撃による回路基板の変形も回避できる。

リフローはんだ付け中に生成されたはんだボールのリフローはんだ付けにおけるはんだボール形成のメカニズムは、矩形チップ部品の側面間またはファインピッチピン間でしばしば隠される. 

プロセス中, はんだペーストは、チップ部品のピンとパッドの間に配置される.プリント基板がリフローオーブンを通過するので, はんだペーストは溶融して液体となる.濡れが良いならば, 液体はんだは収縮し、溶接継ぎ目が不十分に満たされる,そして、全てのはんだ粒子は、はんだ接合部に集合できない. 液体はんだの一部が溶接部から流れ出る. したがって, ハンダのパッドとデバイスピンによる濡れ性が悪いことははんだボールの形成の根本的原因である.

原因分析及び制御方法は、はんだ濡れ性が悪い理由が多い.次に、主に関連するプロセスに関連する理由とソリューションを分析します:
a.リフロー温度曲線の不適切な設定. はんだペーストのリフローは温度と時間の関数である. それが十分な温度または時間に達しないならば, はんだペーストはリフローしない.

よねつりょういき温度上昇が速すぎる, そして、最高温度に達する時間が短すぎる, 半田ペースト中の水分や溶剤が完全に揮発しないようにする, そしてリフローはんだ付け温度域に達すると, 水分と溶媒が沸騰します,はんだボールを飛ばす. 1回の1／2〜4℃で予熱領域の温度上昇率を制御することが理想的であることを実証した/s.

b.はんだボールが常に同じ位置に現れるならば, 金属板設計構造を確認する必要がある.鋳型開口サイズの腐食精度は必要条件を満たさない, そして、パッドのサイズは、バイアスされている.
ラージ,表面材料が軟らかい（例えば銅テンプレート）、不足しているはんだペーストの輪郭の結果は明らかでない,互いに架橋する,この場合は主に細ピッチデバイスで発生します。スペーサが欠けている場合,ピン間の多数の錫ビーズは、リフローはんだ付け後に必然的に生じる.したがって,土地パターンの異なる形と中心距離による,適切なテンプレート材料とテンプレート製造プロセスを選択し、半田ペースト印刷の品質を確保する。

c.取り付けからリフローはんだ付けまでの時間が長すぎると, はんだペースト中のはんだ粒子の酸化により, フラックスは劣化し、その活動は減少する, これにより、半田ペーストが還流せず、半田ボールが生成されます。より長い寿命の半田ペーストを選択すると（少なくとも4時間はかかると考えられている）、その影響が少なくなります。

d.加えて,半田ペースト印刷ミスのPCBAは十分にクリーニングされていない, pcb基板およびスルーホールの表面に半田ペーストを残す. リフローはんだ付け前, 配置されたコンポーネントは再編成される,欠けたペーストを変形させるために置く. これらはまた、はんだボールの原因である. したがって, 製造プロセスにおけるオペレーター及びプロセス担当者の責任を強化すべきである, そして、プロセスは厳重に続くべきです.

製造には要求事項及び運転手順が必要である, そして、プロセスの品質管理を強化.