基板メーカーが面実装技術の基礎知識を解説

基板メーカーが面実装技術の基礎知識を解説

基板製造、基板設計、PCBA加工メーカーが表面実装技術の基礎知識を解説

はんだペーストは、はんだ粉末とはんだ付け機能を持ったペーストはんだからなるペーストです。 一般的にはんだ粉が約90%を占め、残りは化学組成です。

自由に形を変えたり分割したりできるものを流体と呼びます。 流体に対する外力によって引き起こされる変形および流動挙動の法則と特性を研究する科学は、レオロジーと呼ばれます。 しかし工学では、粘度の概念を使用して流体の粘度を特徴付けます。

はんだペーストのレオロジー挙動

はんだペーストには一定量のチキソトロピー剤が混入されており、擬塑性流体の性質を持っています。 印刷時、はんだペーストはスクレーパーに押されて粘度が低下します。 テンプレート ウィンドウに到達すると、粘度が最小に達するため、ウィンドウをスムーズに通過して PCB パッドに定着します。 外力が止まると、はんだペーストの粘度が再び急速に上昇するため、印刷グラフィックの崩壊やはみ出しがなく、良好な印刷結果が得られます。

はんだペーストの粘度に影響を与える要因：はんだ粉末の含有量。 はんだ粉の粒径; 温度; せん断速度。

1.はんだ粉の含有量

はんだペースト中のはんだ粉末の増加は、粘度の増加を引き起こします。

2.はんだ粉のサイズ

はんだ粉末の粒子サイズが大きくなり、粘度が低下します。

3.温度

粘度は温度の上昇とともに低下します。 印刷に最適な周囲温度は 23 ± 3 ℃です。

リフローはんだ編集

リフローはんだやディップはんだによる回路実装技術。

まとめ

「リフローはんだ付け」、「リフロー溶接機」または「リフローオーブン」とも呼ばれるリフローはんだ付けは、はんだペーストを溶融するための加熱環境を提供することにより、はんだペースト合金を介して表面実装部品と PCB パッドを確実に結合できる装置です。 技術の発展に応じて、気相リフローはんだ付け、赤外線リフローはんだ付け、遠赤外線リフローはんだ付け、赤外線加熱空気リフローはんだ付け、完全熱風リフローはんだ付けに分けることができます。 さらに、溶接の特別なニーズに応じて、窒素を充填したリフロー炉があります。 遠赤外線リフロー、赤外線熱風リフロー、完全熱風リフローがより一般的で実用的です。

赤外線リフローはんだ付け

(1) 初代熱板リフロー溶接炉

(2) 第二世代赤外線リフローはんだ付け炉

熱エネルギーでは、エネルギーの80％が電磁波-赤外線の形で放出されます。 その波長は0.7~0.8umから可視光の上限の1mmの間で、0.72~1.5umは近赤外線です。 1.5~5.6umは中赤外線です。 5.6~1000umは遠赤外線ですが、マイクロ波は遠赤外線以上です。

加熱メカニズム：赤外線波長の振動周波数が放射される物体の分子の振動周波数と一致すると、共鳴が発生し、分子の激しい振動は物体が加熱されていることを意味します。 波長は1~8umです。

第4ゾーンの温度を最も高く設定することで、溶接ゾーンの温度を急速に上昇させ、ウェットソビング力を向上させることができます。 利点：フラックス、有機酸、およびハロゲン化物を急速に水和して、湿潤能力を向上させます。 赤外線加熱の放射波長は吸収波長に似ているため、基板温度の上昇が速く、温度差が小さくなります。 温度曲線は制御しやすく、弾力性に優れています。 赤外線ヒーターは高効率で低コストです。

短所：浸透性が低い、影の効果 - 不均一な熱。

対策：リフロー溶接に熱風循環を追加。

(3) 第三世代 - 赤外線熱風リフロー溶接。

対流熱伝達の速度は風速に依存しますが、過度の風速はコンポーネントの変位を引き起こし、はんだ接合部の酸化を促進します。 風速は1.0~1.8m/sに制御されます。 熱風の発生には、軸流ファン発生（層流を形成しやすく、その動きにより各温度帯の境界が不明確になる）とタンジェンシャルファン発生（ヒーターの外側にファンを設置してパネル渦を発生させるため、 各温度帯を正確に制御できること）。

基本構造と温度曲線の調整：

1. ヒーター: 管状ヒーター、プレート ヒーター アルミニウム板またはステンレス鋼板;

2.伝送システム：耐熱テトラフルオロエチレングラスファイバークロス。

3.安定して動作し、熱伝導率が良いですが、接続できません。 小さなホットプレートタイプのステンレスメッシュ、両面PCBに適しており、接続できません。 チェーンガイドレールは連結演出を実現。

4. 強制対流システム: 温度制御システム。

PCB メーカー、PCB 設計者、PCBA 加工業者が、表面実装技術の基礎知識を説明します。