PCB技術 - 回路基板の鉛フリーウェーブはんだ付けの一般的な欠点

鉛フリーはんだはんだ付けの一般的な欠点 回路基板

せんたくピークようせつ

回路基板の底部にスズ波溶接が必要な領域がいくつかあるが、高価なキャリア(トレイ)のコストを節約したい場合、半田線とハンダ鉄のハンダ付けに切り替えることができますが, 溶接品質は把握しにくいストレスが増加するならば, 死角は入るのが難しい, 暑さが足りない, またははんだ接合が多すぎます, 人件費が高すぎる, など双方がソケット波はんだ付けを必要としても, 局所はんだ付け方法はまだ必要とされている. したがって, 海外のサプライヤーは非常に特殊な溶接機を開発した. ロボットとコンベアベルトの協力により, これらは、プレートの底面上で定点または固定領域浸漬（dip）または定点ドラッグを実行することができます。溶接（Dray）、部分板の手動サージ溶接, など以下で説明する.

局所プレート表面の洪水

この設備は比較的簡単だ。大きなスズ風呂（例えば、50センチ×60センチ）が必要です。開口を有する大きなステンレス製の蓋（板）が浴槽の表面に取り付けられ、そして、溶接される中央の開いている大きなふたも、セットされます. 壁付きの小さなカバーを交換することができる, そして、壁の内側は、溶融した錫の完全なプール面または選択的なプール面です. フラックスをコーティングし、予熱板を置く, 手動でそれを平らにし、壁に固定, そして、中心のすべり面を上げるために、足キーを踏んでください, したがって、はんだ接合部の下方部分は、内部で溶接される. このような単純サージ溶接方法は、様々な方法で変更できる, そして、それは多くのシングルとダブルボード円で非常に一般的です, しかし、その一般的な欠点は、近い範囲で短絡するのが簡単であるということです.

ていてんしんとうようせつ

定点「サージノズル」から少量の溶融スズが溢れ出し、円弧状の表面を形成する、その後、ボードを位置に移動するプログラムを使用して, そして、固定されて、しっかりとはんだ付けされる固定小数点錫表面に触れさせてください. ロボットの協力により, コンベヤベルトとソフトウェアプログラム, フラックスコーティングのような連続プロセス, 予熱, タッチ溶接を行うことができます. この方法はシングルポイントディップはんだ付けを実施することができる, そしてそれはまた、マルチポイントドラグはんだ付けのための直線でボードを移動することができます. しかし, 自動化されたプロセスは高価ではなく、非常に遅いです. 十分な熱を確保するために, 冷間はんだ付けを避けるために、錫温度を300℃より上に設定しなければならない. これにより、ステンレス鋼の鉄含有量は、高すず半田および長期的な強い熱によって腐食される可能性が高い.

サージ溶接時間は波溶接よりわずかに長いので, 平均的な品質も良いでしょう.

この選択ディップはんだ付け方法は、大きな錫プール上にイントラ錫用の特殊な出口プレートを備え、長く多様なはんだ入込みはんだ付けを行うことができる。スズの氾濫のためにマルチグリッド・オープニングでステンレス鋼ジグに変わることさえできて、互いの間の短絡を減らすために、近いピッチで多点浸出することは、可能です。

ドラッグ溶接の移動

直径6 mmの単一ノズル噴水の上部にロボットハンドを用いてプレートを正確に置き、そして、一定速度ではんだ接合トラックに沿って板を動かす, そのため、ローカルエリアの前面および背面のはんだ接合部を1.つずつ溶接することができる, ドラッグ溶接という. . このアプローチは専用のNOZZ 1 Eプレートのコストを節約できる, しかし、プログラムの自動化は高価ではなく、非常に時間がかかる. これは、高単位価格板の少数のために使用することができます. 低単位価格大量生産者に応じて, 彼らは、彼らの愛を切らなければなりません.

二番目, 鉛フリーピーク溶接によく見られる欠点

鉛フリーピーク溶接点におけるいくつかの欠陥は、基本的にはそれらの物理的性質に起因しており、そして、産業には、彼らが避けられないならば、彼らを正常であると考える以外に選択肢がありません. したがって, 国際的な一般仕様IPC-A，これは前のリードはんだとは異なる, 読者はそれを知るべきではない. 加えて, 鉛フリーはんだ付けの品質問題は鉛フリーリフローはんだ付けと同じではない. 混乱を避けるメカニズムを徹底的に分析する必要がある. 特定のウエーブはんだ付け異常現象が不適切な運転と管理に起因するならば, 彼らはまだ品質の欠陥と見なされます. 次に例を示します。

ピン充填中の溶接点に亀裂がある

米国と日本の工業は長い間SACをピーク溶接の主流と考えてきたため、長期的な研究を通じて多くの信頼性データのサポート, それはほとんど最高の選択になっている. 事実上, のうはより高価ではない, 不可抗力, から簡単に銅を噛む PCB，しかし、粗さと収縮亀裂も現れる. しかし, 亀裂が底部を貫通していない限り（足の表面または回路基板の裏面をガイドする）、IPC-A-610 Dは、その品質が受け入れられて受け入れられると決定します. はんだがより安いものに変わるならば, 表面は滑らかであり、亀裂の発生は大幅に削減されます.

フィレットハンガ

鉛フリーピーク溶接（SACまたはSCN）の熱が大幅に増加し、プレートのZ膨張（55〜60 ppm／摂氏度）とはんだ自体の熱膨張係数（CTE）との間に大きなギャップまたは不整合（MiSmat−Chment）が存在するため、急拡大後の急速冷却と収縮において, 溶接点（20 ~ 22 ppm/摂氏度）が板の収縮に追従できない場合、期間中のimcの成長が悪くなると, それは銅のリングとはんだの間の分離を引き起こす. 作業MCが十分強いならば, 銅箔は基板表面から引き抜くことができる, または、はんだ自体がクラックすることがあります. 非常に柔らかい性質のために鉛ハンダを持つものに関しては, そのような欠陥はめったに起こらない, それが時々現れる深い穴がある厚いプレートでない限り. 回避方法は、次の点に集中する必要があります。

ブリッジ

SACやSCNなどの合金半田に大量の銅汚染が発生すると、融点上昇のマイナス影響を与える。動作しているはんだ温度が同時に調整できないという事実のために, 液体材料の粘度（粘度）が増加する。110 cm/minのような高速度では、隣接するピン間のブリッジ短絡が避けられない。生産速度を減らすことはしばらくの間それに対処することができますが, 銅溶融現象は悪化する. そして、この点における鉛フリーはんだ付けは良好ではない. 鉛以上. ポットの底から給料を引き出す方法は、錫浴中の銅含有量を減らすことである, あるいは添加時に無銅はんだ（例えばSAC 30やSNなど）を補充としてその粘度を低下させ、その流動性を向上させる（F 1 uiditY）、橋が安心できるように. 加えて, 良いフラックスも橋の発生を減らすことができます. いくつかの悪いデザインはあまりにも近接している, 間隔は緩和されるべきである. 窒素の使用はまた、液体錫の活性を増加させ、架橋を減少させることができるまたは、余分なはんだを集めて、「スズ泥棒」になるために短絡する傾向があるQFP波の終わりに犠牲的なヒットを加えること.

ようせつきゅう

ピーク溶接であるもリフロー溶接であっても、鉛であるか鉛フリーであるか, はんだボールは、常に根絶するのが難しい問題でした. 原因の大部分は、直接殺人犯に起因する. 通常、フラックス中の溶媒は予熱されない. それがすべてを追い払うことができるならば, トップは、穴の中から壊れたボールを飛び出すのが簡単です. 緑色の塗料がそれを柔らかくしたり、高温であまりにも滑らかにするために十分硬化していない場合, 底面は粘着性がある, そして、2.つの表面の壊れたボールの理由は異なります. 時々、OSPフィルムは、不均一に処理される, あるいは底部の銅が貯蔵しすぎた後(例えば在庫が半年以上)に酸化され、または、はんだペーストを洗浄してから印刷する, OSPフィルムは、アルコールによって除去されました, 裸の銅を錆にする. 濡れ性, ブリキスプラッシングは、錫を再処理する過程でも起こり得る. いくつかの劣った貫通穴Lは、ブローホールが発生するとボールにスズをスプラッシュされます. この時に, ブースターのポンプ速度または波圧を減らすことは、錫ボールの飛散を減らします.

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