PCBA技術 - はんだペースト印刷の基礎知識

リフローはんだ付け表面実装組立, 半田ペーストは、表面実装部品のパッド又は端子とパッドとの間の接続に用いられる, 多くの変数があります. はんだペーストのような, スクリーン印刷機, はんだペースト塗布方法及び印刷方法. はんだペースト印刷工程中, 基板はワークベンチに置かれる, 機械的または真空で固定され位置決めされる, 位置決めピンまたはビジョンに合わせられる, そして、ステンシルで半田ペースト印刷を行う.

孔版印刷処理では、所望の印刷品質を得るためのキーである。

印刷プロセスの間、はんだペーストは自動的に払われます、そして、テンプレートの底面がPCB回路基板の上面に接触するように、印刷スキージはテンプレートの上で押し下げられます。スクイーズが腐食されるパターン領域の全長を通過するときに、ハンダペーストはステンシル/スクリーン上のオープニングでパッドに印刷される。ハンダペーストが堆積された後に、スクリーンはスクイーズの直後にスナップして、元の場所に戻るでしょう。この分離または剥離距離は、機器設計によって決定され、約0.020インチ〜0.040インチである。

剥離距離とスキージ圧は，良好な印刷品質を達成するための重要な装置関連変数の2つである。

切断されていない場合は、この処理を接点印刷と呼ぶ。すべての金属テンプレートとスキージを使用する場合は、連絡先の印刷を使用します。柔軟な金属スクリーンのために、オフコンタクト印刷を使用します。

はんだペースト印刷には3種類のキー要素があり，3 S：はんだペースト，ステンシル，スキージと呼ぶ。つの要素の正しい組み合わせは連続印刷品質の鍵です。

スキージ

スキージが印刷されるとき, スキージは、前面に半田ペーストを巻いて、鋳型穴に流れ込むようにする, それから、余分なはんだペーストを削り落とす, はんだペーストをテンプレートと同じくらい厚く残す PCBパッド.

スクラップの2つの一般的なタイプがあります：ゴムまたはポリウレタン（スクレーパー）と金属スクレイパー。

金属スクレーパーはステンレス鋼または真鍮製で、平らな刃形をして、30 - 55度の°の印刷角度を使います。高い圧力を使用する場合は、開口部からハンダペーストを掘り出すことはなく、金属であるため、ラバースクレイパーとして摩耗しにくいので、シャープである必要はない。彼らはゴム絞りよりはるかに高価であり、テンプレートの摩耗を引き起こす可能性があります。ゴムスクレーパー、70 - 90のデュロメーター硬さスクレーパーを使用してください。

高圧力を使用すると、テンプレートの底部に浸透するはんだペーストが半田ブリッジを起こし、ボトムワイピングが頻繁に必要となる。それは、スキージ刃とテンプレートまたはスクリーンさえ損害を与えるかもしれません。過度の圧力はまた、広い開口部から半田ペーストを掘り出す傾向があり、不十分なはんだフィレットが生じる。スキージの低圧は脱落や粗さを引き起こす。スキージブレードの摩耗、圧力および硬度は、印刷の品質を決定し、慎重に監視する必要があります。許容できる印刷品質のために、スキージ刃の端は鋭くてまっすぐでなければなりません。

zテンプレート(ステンシル)型

現在使用されているテンプレートは主に3つの主要プロセスで製造されたステンレススチールテンプレートである。

金属テンプレートと金属スキージによって印刷されたハンダペーストは完全であるので、あまりに厚い印刷を得ることができる。これは、テンプレートの厚さを薄くすることで補正することができる。

また、パッド上の半田ペーストの面積を小さくするために、ワイヤホールの長さ及び幅を10 %小さくすることができる。これにより、パッドの不正確な位置決めに起因するテンプレートとパッドとの間のフレームのシール性を向上させることができ、テンプレートの底面とPCBとの間の半田ペーストの「爆発」を低減することができる。印刷テンプレートの底面のクリーニング周波数は、50枚又は10回に1回から50回の印字に1回に減らすことができる。

半田ペースト

はんだペーストはスズ粉末と樹脂の組み合わせである。ロジンの機能は、リフローはんだ付け炉の第1段階のコンポーネントピン、パッド、スズビーズの酸化物を除去することである。このステージは150°C程度で3分程度持続する。はんだは、鉛、錫、銀の合金であり、リフロー炉の第2段階で約220℃°Cで還流される。

粘度ははんだペーストの重要な特性である。我々は、印刷プロセスの間、その粘度をより低くする必要がある。そして、それは容易にその流動性（それはテンプレートホールに容易に流れて、PCBパッドに印刷されることができる）。印刷後、はんだペーストはPCBパッド上に留まり、その高い粘度は崩壊せずにその充填された形状を維持する。

はんだペーストの標準粘度は約500 kCps〜1200 kCpsの範囲である。典型的な800 kCPsはステンシルスクリーン印刷に理想的です。

はんだペーストが正しい粘度を持っているかどうかを決定する実用的で経済的な方法があります。以下のように、容器に半田ペーストをかき混ぜて約30秒間、スパナを使用して、容器より3または4インチ高いはんだペーストを取ります。はんだペーストをそれ自身で滴下させてください。初めに、それは厚いシロップのように滑って、それからセクションで壊れて、容器に落ちなければなりません。はんだペーストが滑ることがないと、それはあまりにも厚く、粘度が低すぎる。破れずに落ちてしまうと粘度が薄くなりすぎます。

プロセスパラメータ設定

スクリーン印刷の後のテンプレートおよびPCB基板間の分離速度および分離距離（スナップオフ）は完了した。そして、PCBおよびスクリーン・プリント・テンプレートは分離される。

最高級のスクリーン印刷された穴のために、ハンダペーストはパッドの代わりに穴壁に付着しやすい。テンプレートの厚さは非常に重要です。つの要因が有益です。

第1に、パッドは連続的な領域であり、ワイヤホールの内壁は、ほとんどの場合、4つの側面に分割され、半田ペーストを解放するのを助ける

第2に、パッドに対する重力および接着と共に、ハンダペーストはワイヤ.ホールから引き出されて、絹のスクリーンおよび分離のために2〜6秒以内に基板PCBに付着した。

この有益な効果を最大にするために, 分離は遅らせることができる. 初めに, の分離 PCB回路 基板 が遅い.多くの機械はスクリーン印刷後に遅延を許容する錫,そして、ワークテーブルの落下頭のストローク速度は、2～3 mmより遅いように調整することができます.