PCBA技術 - PCBA技術における鋳造技術の審査要点

要旨：PCBA加工会社はSMT新製品を順調に輸入し、合格製品が時間通りに顧客に納品されることを確保したい。詳細かつ包括的なプロセスレビューは、新製品サンプルの前に欠かせない準備作業です。本文はPCB DFMの設計、特殊部品、技術審査の要点の3つの方面から詳しく述べて、取引先の特殊な要求を含みます。

SMT OEM契約の審査内容はプロセス、品質、価格、交付、サービス、材料損失、包装と輸送などを含む。最も重要で重要な内容はプロセス審査であり、PCB（プリント基板）DFM（製造設計、製造可能性設計）設計、特殊部品、顧客の特殊要求などの3つの方面を含むべきで、それぞれ詳しく説明する：

1.PCBのDFM設計

PCBのDFM設計は非常に重要である。DFM設計によりPCBの加工性、製造性、試験性を保証することができる。SMT代替工場として、審査が必要な主な内容はSMT生産プロセスに重大な影響を与えるDFM設計内容である。

1.PCB材料と耐温度性

PCB材料には様々なタイプがあり、耐温特性もそれぞれ異なる。一般的なPCB材料の中で、樹脂はエポキシ樹脂、フェノール樹脂などを含み、基材はガラス繊維布、絶縁紙などを含む。より一般的なPCB材料はCEM-1、CEM-3、FR-1、FR-4、FR-5などのタイプがある。異なるタイプのPCBの耐温レベルは非常に異なる。

紙のプリント配線板では、耐温度レベルが低く、吸収しやすい。湿度の特性上、できるだけ低い還流温度を設定する必要があり、プリベークを手配する必要があるかどうかを評価し、非真空包装の紙PCBに特に注意する必要がある。

2.PCB中空構造

不規則形状のPCBの中空面積が大きいと、SMTデバイスの伝送軌道上のPCBセンサ検出ミスを招きやすい。PCB中空化を回避するために、PCBセンサの検出遅延時間を増加させ、認識ミスによる誤動作を回避したり、軌道PCB検出センサに垂直な方向に移動したりする必要がある。

ピーク溶接プロセスを配置する必要がある場合は、比較的大きな凹みを持つ領域をカバーするために、溶融したスズがプレート表面に衝突するのを防ぐために、ピーク溶接キャリアプレートを作成することも考慮する必要があります。

3.プロセス側

PCBボードのエッジ4 mm以内にコンポーネントがないとSMT生産に影響を与える。避けられない場合は、補助エッジ（加工エッジ）を追加するか、支持板を作成する方法を使用することができます。プロセスエッジは通常、PCBの長辺に追加され、プロセスエッジの幅は3 mm以上であり、プロセスエッジはPCBの流れ方向と同じである。プロセス間のPCBAがボードフレームを循環的に使用する場合は、ボードフレーム上のPCBスロットの深さ（通常は6～7 mm）内にコンポーネントがあるかどうかを評価する必要があります。

4.「V-CUT」溝

PCBボードは通常、「V-CUT」ノッチで区切られています。適切なVカット溝の深さは非常に重要です。「V-CUT」溝は両側に刻んでもよいし、片側に刻んでもよい。総深さは通常PCBの厚さである。浅すぎると分板の難易度が増し、深すぎると接続強度が不足し、PCBはストーブで加熱されると変形しやすい。

5.PCB厚さ

各SMTデバイスにはPCB厚さ範囲の制限がある。許容範囲内で厚いPCBは硬度と平坦度が良好で、変形しにくいため、SMT工場により人気があり、大きいPCBと薄いPCBは変形しやすい。この場合、ソフトボード（FPC）のようなキャリアボードを作成し、PCBをキャリアボードに固定して生産する必要がある。

6.PCBサイズ

各SMTデバイスにはPCBサイズ範囲の制限があり、大きすぎても小さすぎても生産できない。モノリシックPCBのサイズが大きすぎる場合は、大型PCBに適した大型機器を選択して生産する必要があります。モノリシックPCBのサイズが小さすぎる場合、1つはマルチボードを作成することであり、これによりマルチボードのPCBサイズが大きくなる、もう1つは、適切なサイズのキャリアプレートを作製し、モノリシックPCBをキャリアに載せて製造することである。もちろん、前者の方が生産性が高い。

7.PCBパッドコーティング

PCB表面処理には一般的に有機コーティング（OSP）、熱風平坦化（錫噴霧）、化学ニッケルめっき／金浸漬（ENIG）、銀浸漬、錫浸漬などが含まれる。錫噴板は主にパッド表面の平坦度を検査する必要がある。噴霧スズの不均一性は半田ペーストの印刷効果に影響する、OSPボードは主に抗酸化性を検査し、適切な活性半田ペーストモデルとPCBサイクル制限時間を選択する必要がある、ENIG処理されたPCB表面は溶接中に黒点が発生しやすい。PCB外観検査SOP（標準操作手順）では特にその影響（ブラックパッド）を注意する必要がある。

8.PCBソルダーレジスト溶接板とスクリーン

はんだマスクはパッドを覆うことができず、リフローはんだの高温衝撃に耐えなければならず、はがれやしわなどの欠陥を生じさせない。シルクスクリーンで印刷された文字はマットに覆わないようにはっきりしていなければならない。特に、細ピッチIC付近のソルダーレジスト膜とスクリーン油の高さをチェックすることに注意してください。基準を超えると、細ピッチICピンパッド上のペースト厚が増加し、連続溶接不良を引き起こす可能性があります。

9.コンポーネント分布

部材のレイアウトは均一、整然と、コンパクトでなければならない。大電力部品は放熱に有利な位置に置かなければならない。プレートの中心に大きなアセンブリを置かないようにしてください。熱素子は加熱素子から離れなければならない。同じタイプの挿入アセンブリはX方向またはY方向の一方向に配置し、同じタイプの分極離散アセンブリはY方向またはX方向に一致して、生産と検査を容易にしなければならない。コンポーネントの配置は、小規模で大規模なコンポーネントはコンポーネントの周りに置くことができず、デバッグが必要なコンポーネントの周りに十分なスペースが必要なため、デバッグと修復が容易になる必要があります。

10.スペーサと配線設計

1.スペーサの設計が実際の部品と一致するかどうかを評価する必要がある。小さな部品が大きなパッドと一致することが分かった場合は、リフロー溶接時に墓石や空溶接などの欠陥が発生しないように、部品の底にパッチペーストを追加して固定を支援することを考慮することができます。

2.パッドのサイズと間隔がIPC-SM-782 A規格に適合しているかどうかを評価する必要がある。要求に合致しない場合は、設計を修正するか、印刷テンプレートの設計過程で副次的な設計欠陥を修正する必要があります。

3.SMDコンポーネントのパッド上または付近に穴が開いてはならない。ビアはパッドから少なくとも0.5 mm離れている。そうしないと、リフロー溶接中に、パッド上の半田が溶融後にビアに沿って流れ、空半田になります。より少ない錫がプレートの反対側に流れ、短絡する可能性があります。避けられない場合は、接着剤で穴を埋める必要があります。BGAパッドの場合は、穴が充填された後にくぼみが残らないかどうかもチェックする必要があります。そうしないと、BGAパッドに隙間ができやすくなります。

4.パッドと大面積銅箔（例えば電源/接地層など）の間に断熱設計を行う必要があり、そうしないと冷間溶接不良になりやすく、断熱接続の長さは少なくとも1 mmでなければならない。

5.大面積接地/電源層はグリッド状に処理しなければならない。そうしないと、溶接中にPCBは熱応力差が大きいために局所的に変形する。

6.PCBAでICTテストを行う必要がある場合は、テストパッドの設計が合理的かどうかを評価する必要があります。2つのテストパッドは2.54 mm以上の距離を保つ必要があります。試験マットは錫めっきをしなければならない。低残留クリーンレスペーストを使用すること。テストパッドの代わりに穴または溶接点を使用しないでください。