PCB技術 - PCBプロセスはんだペーストの選択方法

PCB process How to choose solder paste (Solder paste selection)

無ハロゲン政策のために、会社は私にいくつかの新しいはんだペーストを修飾するよう頼みました。私はいくつかのデータを見つけて、専門家に尋ねました。はんだペーストについては多くの知見がある。リフロープロファイルを調整し、はんだ付け性が良いかどうかを確認します。私は、物事がその単純でないと思っていませんでした。

会社が使用している電子部品は小さくなってきており、現在使用されている最小のものは0402です。0201に関しては、私は本当にそれを使用しません。私は、それが高湿度環境で短絡されるのが怖いです。また、同社の製品は高温高湿度リングを渡す必要があります。したがって、選択されたはんだペーストのサー（表面絶縁抵抗）値の性能に特に注意を払う必要がある。

事実上, はんだペーストの品質は電子製品のはんだ付け性の品質に直接影響する, 現在、ほとんどすべての電子部品は SMT(Surface Mount Technology) process and are connected to the 回路基板 (PCB) through the solder paste. したがって, 同社の製品に適した錫の高さを選ぶことは非常に重要です.

はんだペーストの品質を判断する, in addition to its solderability (Solderability) and collapse resistance (Slump), 次の項目は、私は良いはんだペーストは, また、はんだペースト製造業者はまた、これらの試験項目は顧客の参照のために提供されるべきである. もちろん, あなたがメーカーのはんだペーストが本当に彼らが主張するのと同じくらい良いということを証明するためにあなた自身をテストするためにいくつかのアイテムを選ぶことができるならば, より良いでしょう.

[Electron migration] The phenomenon is that when there is a potential difference between adjacent two ends, metal conductive materials (such as tin, 銀, 銅, etc.) grow from one end of the electrode to the other in a plexus-like manner. 成長する培地は導体である, 従って、フラックスがわずかな導電率を有し、隣接する2つの端部に存在する場合, 電子移動は容易である, 特に高温多湿で.

Corrosion test
Print the solder paste on the bare copper board and place it in a 40°C + 93%RH (humidity) environment for 10 days after reflow soldering, 次に、その腐食状態を観察する.

Ionic Contamination
Wetting test (IPC J-STD-005)

Solder ball tset (IPC J-STD-005)
Strictly speaking, 半田ボールには2種類ある, 一つはマイクロはんだボールで、もう一方ははんだビーズである.

The typical causes of micro-solder ball are:

The solder paste collapses outside the solder pad. リフローはんだ付けがはんだペーストを再溶融するとき, はんだパッドの外側で崩壊したはんだペーストははんだ接合部に戻ることができず、衛星半田ボールを形成することができない.
フラックスはリフローはんだ付けプロセス中に速やかに逃げ、はんだパッドの外側に半田ペーストを引き出す, はんだペースト粉末が酸化されると、それはより深刻である.

はんだペースト酸化抵抗

それが小さいボリュームと多様な生産ラインであるならば、あなたは生産プロセスの間、しばしば線を変える必要があります。ラインを変更した後、はんだペースト印刷の品質を確認し、マシンを調整する必要があります。半田ペーストは、印刷の後、リフロー炉に入るまでの時間を待つ必要がある。このとき、半田ペーストの耐酸化性が非常に重要になる。

Slump test (IPC J-STD-005)
The collapse test is generally used to detect the fine pitch printability of solder paste. 0のピッチ.5 mmをファインピッチといいます, そして0のピッチ.超精密ピッチという4 mm. 加えて, また、はんだペーストは、印刷後にリフローはんだ付けの前にどのように長い滞在することができますチェックするのに役立つことができます.

テスト方法は印刷後の崩壊条件をチェックする, 25 +で置く+/- 5 C室温20分, その後、15分, はんだペーストの崩壊をチェックするまで待つ, そして、2時間ごとにチェックし、再び記録. それは写真を保つのがベストです.

加えて, the following are the items I think I can do when evaluating a new solder paste
Solder bead rate
Solder ball rate
Solder bridge rate
Wetting ability (Climbing tin ability)
Testability issues to consider

Flux residium rate (flux residue rate) and ICT (In Circuit Tester) fault reject rate (open and short needle bed test error rate).
上のはんだパッドの上にあまりに多くのフラックスが残るとき 回路基板, ICTの誤判定率を上げる, フラックスがテストピンとテストポイントの間の接触をブロックするので 回路基板. 加えて, のはんだパッド間のフラックス残渣 回路基板 and the solder pads may also cause electron migration (Electromigration) under high temperature and high humidity and cause slight current leakage. 時間とともに, 電子製品の品質は不安定になる. それがバッテリーの回路で起こるならば, それは電力消費を引き起こす. もちろん, this leakage phenomenon depends on the surface resistance (SIR) of the flux.