PCBA技術 - SMT真空リフローはんだ付けの基本原理について

Talking about the basic principle of smt vacuum reflow soldering
Generally, いくつかの空洞は、SMTパッチはんだ付け後のデバイスのはんだ接合部に残る, 製品品質の信頼性に潜在的リスクをもたらす. これらの空孔の多くの理由があるけれども, はんだペーストのような,PCBA パッド表面処理, リフロープロファイルの設定, リフロー環境, パッドデザイン, マイクロビア, 中空ディスク, etc., 主な理由はしばしばはんだ付けによる. 溶融はんだからの残留ガスによる. 溶融はんだが固化すると, これらの気泡は凍結して空隙を形成する. ボイドははんだ付けにおける一般的な現象である. 電子アセンブリ製品のすべてのはんだ接合部に空隙を持たないことは困難である. 空孔の影響で, ほとんどのはんだ接合の品質と信頼性は不確かである, はんだ接合部の機械的強度の低下をもたらす, そして、はんだ接合部の熱伝導率および電気伝導率に深刻に影響する, それによって、デバイスの電気的性能に重大な影響を及ぼす.

この観点から, パワーエレクトロニクス技術におけるはんだ接合 PCB, X線画像で観察される空隙率は、はんだ接合部の全面積の5 %を超えてはならない. この大きさの最小面積比は既存のプロセスを最適化することによって達成できない, これは新しいはんだ付けプロセスを意味する, 真空リフローオーブンはんだ付け技術, 必要です. 真空リフローはんだ付け技術は真空環境ではんだ付けする技術である. これは、基本的には、非真空環境でのはんだ酸化の問題を解決することができます, そして、はんだ接合の内外の圧力差のために, はんだ接合部の気泡ははんだ接合部から容易に溢れ得る. このように, はんだ接合部の気泡率は非常に低く、あるいは気泡でもない, そして期待される目的は達成される.

真空リフローはんだ付け技術は、ガスがはんだ接合部に侵入し、空隙を形成するのを防止する可能性を提供する。これは特に大面積はんだ付け時に重要である。これらの大面積はんだ接合は高電力の電気および熱エネルギーを必要とするので、はんだ接合部の空隙は減少する。デバイスの熱伝導率を根本的に向上させるために。真空溶接は還元ガスや水素と混合して酸化を減らし酸化物を除去する。

はんだ付けプロセスにおけるボイドを低減するための真空リフロー炉の基本原理は4つの側面から解析できる

真空リフロー炉は、非常に低い酸素濃度および適切な還元雰囲気を提供することができ、その結果、はんだの酸化度が大幅に低減される

（2）はんだの酸化度の低下により、ガスが酸化物に反応し、フラックスが大きく減少し、ボイドの発生が低減する。

（3）真空はんだは、より良好な流動性を有し、流動抵抗が低くなるので、溶融半田中の気泡の浮力が半田の流動抵抗よりも大きくなり、溶融はんだから気泡が放出され易くなる。

4. 気泡と外部真空環境の間の圧力差により, バブルの浮力は非常に大きいでしょう, 気泡を溶融はんだの制限を取り除くために非常に簡単にする. 真空リフローはんだ付け後, バブル縮小率は99 %に達する, つのはんだ接合部の空隙率は1 %未満である, そして、全体の空所率 PCBボード can be less than 5%. 一方で, はんだ接合部の信頼性と接合強度を高めることができる, はんだの濡れ性. 一方で, 使用中のはんだペーストの使用を減らすことができる, そして、それは異なる環境条件に適応するためにはんだ接合を改善することができます, 特に高温. 湿った, 低温多湿環境.
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