SMTリフロー溶接工程設定について

この記事の冒頭で、多くのユーザーが SMT チップのリフローはんだ付けを処理していると述べました。よくある問題と間違いをいくつか紹介します。

1. はんだペースト供給業者が提供する温度曲線の割り当てに従って、炉の温度を正確に設定します。

現在、ほとんどのユーザーは、溶接温度を設定するための基礎として、はんだペーストのサプライヤーから提供された情報のみを使用しています。これにより、2 つの疑問が生じます。まず第一に、はんだペーストのサプライヤーが提案する曲線は、はんだペーストのはんだ付け性のみを考慮しており、PCB に対するユーザーの他の要件を知ることは不可能です。この曲線は参考値としてのみ使用でき、標準ではありません。特に溶接部の温度と時間に関しては、ユーザーの考慮事項は通常はんだペーストではありません。さらに、はんだペースト供給業者は、はんだペースト供給業界の特性に関連する恒温ゾーンの特性をあまり正確に把握していないことがよくあります。ユーザーの溶接プロセス設定を最適化することは不可能です。

2.「プロセスウィンドウ」の概念が欠落している

エンジニアリングプロジェクトでは、「ウィンドウ」、「上限と下限」、「許容範囲」の概念が欠けていることを非常に避けています。これにより、技術的特性パラメーターを無視し、最適化および制御できなくなるためです。リフロー工程も同様です。

PCBA

上記の図 2 では原理を説明していますが、ここでは曲線指標を 1 つしか使用していません。ただし、実際には、各プロセス特性パラメータには上限と下限が必要です。つまり、操作には明確な「プロセスウィンドウ」があります。

3. ホットスポットとコールドスポットの判断ミス

トラベルウィンドウを使用する場合、PCBがこのウィンドウ内にあることを確認するのが適切です実際の作業では、すべてのはんだ接合部を測定することはできません. したがって、リフロー溶接プロセス設定のキーポイントは、溶接面で最も冷たいPCBと最も熱いPCBをどのように確認するかです. プロセス調整によってこれらの 2 つの要件を満たすことができる場合、他のはんだ接合は自然に同時に発生します。従来の慣行では、ユーザーは通常、デバイスのサイズを観察して温度測定熱電対の設置位置を決定します。これは非常に古い慣行です。過去には、赤外線溶接技術はある程度信頼できるかもしれませんが、熱風溶接でのその信頼性は非常に低いです.読者が0603のような小さな長方形の部品を見たことがあるなら、両端で最大8度の温度差があります. またはQFPピンの周りで13度、または同じデバイスが異なる回路のはんだ接合部で最大20度の温度差がある場合、あなたはそれを信じるでしょうこの観測と予測の方法は絶対に受け入れられません

4. 不明

溶接工程の設定・調整の際、設計が難しい製品に遭遇することがあります。回路基板上のコンポーネントの選択とレイアウトにより、これらの製品の熱容量は大きく異なる場合があります。使用するリフロー炉の容量があまり強くない場合、または溶接窓に使用するはんだペーストの抵抗があまり強くない場合、すべてのはんだ接合部の品質がプロセス調整で考慮されない場合があります。この場合、はんだ接合の品質のバランスを取る必要があります。 DFM/DFR (design for Manufacturability/Reliability Design) の欠如、または製造部門による製品の各データ/はんだ接合部の寿命要件の理解の欠如により、多くのユーザーは有効な選択を行うことができません。多くのユーザーは、このプロセスの調整と最適化の方法をまったく知りません。

5. 5 つのプロセスを 1 つのプロセスに誤解する

このホワイトペーパーで前述したように、SMT ウェーハ処理のリフローはんだ付けには、実際には、加熱、恒温、溶接、溶接、冷却の 5 つのプロセスが含まれます。この重要なリンクを無視すると、プロセスの問題を解決する際に混乱や誤った判断が生じる可能性があります。たとえば、はんだボールの問題は、加熱、一定温度、または不適切な溶接プロセス中に発生する可能性がありますが、その理由はさまざまです.加熱プロセスによって引き起こされる溶接ボールの問題は、主にガス爆発によって引き起こされ、そのほとんどはデータ品質、在庫時間、および (注 3) ただし、恒温プロセスが原因の場合は、主に不適切な温度/時間設定またはソルダーペーストの劣化に関連します。溶接プロセスに関連するのは、高度の酸化および不適切な温度・時間設定その都度、はんだボールの見え方が異なり、処理方法も異なりますそうでない場合さまざまなプロセスとメカニズムとして分析されているため、選択や盲目的な試行なしにSMT機器のみを調整できます