PCBA技術 - ハンダペースト溶接プロセス

様々な相互接続ピン PCBA表面 回路基板上のコンポーネントをマウントする, 突出ピンかどうか, a hook pin (J-Lead), ボールピン, または、ピンではなく、はんだパッド, 最初のはんだペーストはベアリングパッドに印刷されなければなりません, そして、各々の「足」は一時的に置かれて、それがはんだペーストを溶かすことによって、永久にはんだ付けされることができる前にペーストされる. 原材料のリフローは、はんだペースト中で溶融したはんだの小さな球状粒子が、様々な熱源によって再び溶けて溶接され、はんだ接合部となるプロセスを指す. 一般的なPCBA業界無責任に日本語の用語“リフローはんだ付け”引用符, これは実際には適切ではなく、完全にリフローはんだ付けの正しい意味を表現できない. それが文字通り「リメルト」または「リフロー」として翻訳されるならば, それはさらに不可解である.

（1）はんだペーストの選定及び保管

現在，はんだペーストの最新規格はj‐std‐005である。印刷ペースト層の最良の整合性を維持するためには、はんだペーストの選択は次の3点に集中するべきである。

（1）錫粒子（粉末又はボール）の寸法、合金組成物の仕様等は、半田パッド及びピンの大きさ及びはんだ接合部の体積及びはんだ付け温度に依存する。

2）はんだペースト中のフラックスの活性と洗浄性は何か？

3）はんだペーストの粘度及び金属重量比の内容は何か。

ハンダペーストを印刷した後に、部品の配置とピンの位置決めに使用する必要があり、そのため、元のパッケージング後の実際の開口と同様、その正の粘着性（粘着性）とネガティブな崩壊（スランプ）。労働生活（労働生活）も考慮に入れている。もちろん、他の化学薬品と同じ見方をしているので、はんだペーストの品質の長期的な安定性を最初に考慮すべきである。

次に、ハンダペーストの長期保管を冷蔵庫に入れなければならない。それを取るとき、室温に調節することはより理想的です。これは、空気中の露の凝縮を防止し、印刷されたドットの水分蓄積を引き起こし、高温半田付け中にスズの飛散を引き起こす可能性がある。そして、バイアルを開けた後のはんだペーストをできるだけ使い果たすべきです。スクリーンまたは鋼板の残りのハンダペーストは、後退させてはならず、原材料の残りの材料に再利用するために保管する。

はんだペーストのはんだ付けと予備焼成

基板上のはんだパッドへのはんだペーストの分布と応用, 最も一般的な大量生産方法は、「スクリーン印刷」または孔版印刷方法である. 前画面中, 画面自体はキャリアのみです, and a precise patterned stencil (Stencil) needs to be attached separately to transfer the solder paste to various solder pads. このスクリーン印刷方法は、より便利で、スクリーンを作るために安価です, そして、少数の多様な製品またはサンプルを作る過程のために非常に経済的です. しかし, それが耐久性でなくて、精密さと処理速度が鋼板印刷と同じくらいよくないので, 前者は大量生産ではめったに使われない PCBAアセンブラ.

鋼板印刷方法は、局所化学エッチングやレーザーアブレーション処理法を用いて0.2 mm厚のステンレス鋼板に対して両面精密穴あけを行う必要があり、必要な開口部を確保し、はんだペーストを押圧して印刷して基板表面のハンダパッドに印刷することができる。側壁は、はんだペーストの通過を容易にして、その集積を減らすために滑らかでなければならない。したがって、中空をエッチングすることに加えて、電気研磨（電解研磨）が必要である。ニッケルの電気メッキでさえ、はんだペーストの通過を容易にするために、表面の潤滑性を高めるために使用される。

上述の2つの主要な方法に加えて、はんだペーストを分配するための2つの一般的な方法がある。注入方法は、基板表面が凹凸でスクリーン印刷法を使用できない場合や、ハンダペーストにスポットが多すぎて分布が大きすぎる場合に用いることができる。しかし、ドット数が少ないため処理コストが非常に高価である。ハンダペーストコーティングの量は、ニードルチューブの内径、空気圧、時間、粒径、および接着に関係する。「多点転写方式」は、小型基板等の実装基板（基板）の固定アレイに用いることができる。転写量は接着度とチップの大きさに関係する。

スプレッドされたはんだペーストは、ペースト中の溶媒を駆動するためにピン上に部品を配置する前に事前焼成（70～80℃、5〜15分）する必要があり、それによって、その後の高温溶接半田ボールが中スプラッシングによって減少し、はんだ接合部のボイドが減少するしかし、このような印刷と加熱とベーキングは、足の崩壊を踏むときに接着を減らすはんだペーストを容易にする。また、プリベークが過大であると、その後、粒子表面の酸化により、はんだ付け性やはんだボールが不良となることもある。

高温溶接（リフロー）

一般

高温溶接は、赤外線、熱風、高温窒素などを使用して、各ピンに印刷されて貼り付けられたはんだペーストを高温溶融し、はんだ接合とし、「溶融溶接」と呼ぶ。1980年代のsmtの上昇の始めに，熱源の大部分は最高の加熱効率をもつ放射線赤外線（ir）単位から得られた。その後、大量生産の品質を向上させるために、熱風を加えたり、赤外線を完全に捨てたり、熱風ユニットのみを使用したりした。最近では「クリーンでない」ために加熱用の「ホット窒素」に変更しなければならない。溶接される金属表面の酸化を減らすことができる条件の下で、「熱い窒素」は品質を維持して、環境保護を考慮に入れることができます。当然のことながら、最善の方法ですが、コストの増加は非常に致命的です。

赤外線及び温風

一般的な赤外線は大まかに分けられる。

（1）可視光に近い波長0.72〜1.5°mの「近赤外」。

（2）1.5〜5.6個の波長を有する“中間IR”（ミドルIR）。

（3）及び「遠赤外線（遠赤外線）」は、5.6〜100°×mの低い熱エネルギー波長を有する。

赤外線溶接の利点は，高熱効率，低設備保守費，「tombstone」の欠点が蒸気溶接に比べて低減され，高温の高温ガスと共に運転できる利点である。欠点としては、上限温度がほとんどなく、火傷の原因となる場合が多く、過熱による溶接部分の変色や劣化の原因となり、また、PTHプラグ部品ではなくSMDを溶接することができる。

3. PCBA自動 搬送工程

接続溶接（プロファイル）の全体的な温度プロファイル；予熱（熱吸収）、溶接、冷却の3つのレベルがあります。各レベルでは、いくつかのゾーンがあります。より少ないゾーン（3 - 4ゾーン）のそれらはより遅い運搬速度（26 cm / min）を持ちます、そして、より多くの地帯（7つのゾーンより上に）のものは速くなります（50 cm / minに近い）温度調節もより正確です。一般に6段はバッチに適している。行全体の適切な時間は4 - 7分です。

予熱は、基板表面温度が150度に達するようにすることができ、フラックスは120度で90から150秒以内に活性化することができます錆汚れを削除し、再度錆からそれらを防ぐことができます。Tgの上のプラスチック材料が柔らかい可塑性を示すだけでなく、寸法安定性を大いに傷つけるので、Tg温度が高いほど、より良いです。異なる材料番号を持つ各ボードは、その最高の搬送速度がありますが、一般的な溶接ゾーンの滞留時間は30〜60秒の間で指定することができ、適切な溶接温度は220度です。実際の標準操作手順（SOP）は、大量生産の前に別々に定式化されなければなりません。