商業PCBAプロジェクトにおけるSMTはんだ付けの実施方法

複雑な回路基板を扱う場合、次のようなさまざまな部品が必要になる。 IC抵抗器、コンデンサー、コネクターなどがよく使われる。これらはすべて電子部品電子部品の小型化が進むにつれ、部品は高密度化し、実装形態も多様化している。電子機器の小型化が進むにつれて、部品のピン密度は高くなり、その結果、はんだ付け技術も多様化しています。 SMTはんだ付け が最も理想的なものになった。 SMTアセンブリ.

SMTはんだ付けとは

PCBAボードは2つの部品から構成されている：PCBと部品です。この2つは密接に統合されており、PCBは部品のサポートと接続を提供し、部品は電子機器の機能を提供します。この一体化のプロセスが組み立てとはんだ付けです。

現代の PCB組立工程はんだ付けには、主に2つの技術がある：リフローはんだ付けとウエーブソルダリング.一般的に、リフローはんだ付けは表面実装デバイス部品に使用され、ウェーブはんだ付けはスルーホールデバイス部品に使用される。場合によっては融通が利くこともありますが、動作原理や設計に大きな違いがあるため、これらの技術の相互使用は一般的ではありません。

表面実装部品に特化したSMTはんだ付けは、一般的にリフローはんだ付けを指す。IC、ダイオード、トランジスタなどの表面実装部品は、ピンが短く、高密度で、寸法が小さい。このような特性を考慮すると、大規模生産において手作業は明らかに限界がある。したがって、自動化された工程が必然的な選択肢となる。ピックアンドプレースロボットとSMTはんだ付け機を使用するSMT技術は、効率的かつ正確にこの組立工程を完了することができます。

SMTはんだ付けの4段階

ステージ1：プリヒート

SMT配置後、PCBA基板はベーキング段階に入り、表面実装はんだ付けの正式なスタートとなる。最初の段階は予熱段階で、オーブンが徐々に加熱され、はんだペーストの融点の低い溶剤が蒸発し始めます。この段階では、温度上昇の正確な制御が重要である。あまりに急激な加熱は、熱応力による部品の損傷と、はんだペーストの崩壊による短絡の可能性という、主に2つの問題を引き起こす可能性があります。はんだ付けプロセスの堅牢性を確保するため、毎秒2～3度の割合で温度を上昇させることを推奨します。

ステージ2: 加熱浸漬

予熱ランプの後、はんだ付け工程はソーク段階に入り、その間、オーブンは一定の温度を維持し、はんだペーストから揮発性物質を完全に除去します。この段階での重要な目的は、はんだペースト中の金属部品を十分な温度まで加熱し、溶融させることです。これにより、その後のはんだ付け工程ではんだペーストが必要な濡れ性と表面張力を発揮し、ピンとPCBパッド間に均一で信頼性の高いはんだ接合が形成されます。さらに、ソークステージはPCBAボード全体の均一な加熱に貢献し、不均一な熱分布に起因する部品の反りやコールドスポットなどの問題を防ぎます。

ステージ3：リフロー

リフローは、はんだ付けにおいて最も重要な工程であり、はんだ付け不良が最も発生しやすい段階でもあります。メーカーは、温度に敏感な部品の仕様に基づいてオーブンの最高温度を設定し、ピーク温度に達すると直ちにクールダウンを開始します。リフロー工程全体の時間は、通常30～60秒である。重要なのは、温度の上昇速度と下降速度を厳密に制御し、部品に過度の熱が加わらないようにして、熱衝撃による損傷を防ぐことである。

実用的なSMTはんだ付けプロセスにおいて、 PCBフラックスは、金属接合部の表面張力を低下させ、はんだが融点に達したときに良好に接合された金属接合部の形成を容易にするために適用されることが多い。これにより、さまざまなはんだ粉末ボールの混合と溶融に必要な条件が整い、はんだ接合部の品質が保証されます。

ステージ4：冷却

リフロー工程の後、PCBA基板は冷却工程に移ります。この時点で、溶融はんだが冷えて固化し、PCB部品が固定されます。冷却時のPCBAボードの温度は通常30～100度で、冷却速度は平均して毎秒約3度です。

SMTはんだ付け後

SMTはんだ付けは、ファインピッチや高密度基板の複雑なプロジェクトに対応できる自動化設備に主に依存していますが、製造工程における不確実性は、予期せぬ欠陥につながる可能性があります。SMTは PCBアセンブリサービスはんだ付け後の検査は、再加工の難易度を高めるだけでなく、大きな経済的損失をもたらす可能性があるため、組立後の検査よりもエラーの検出と修正が必要です。したがって、はんだ付け後の検査は不可欠である！

FSテクノロジーの組立ラインを例にとると、SMTラインにはローダー、ピックアンドプレースマシン、プリンター、SPI検査装置、リフロー炉、AOI検査装置などがあります。スパイクはんだ付け前のソルダーペースト印刷と部品配置の品質を保証します。 AOI は、SMTはんだ付けの品質検査に使用されます。

ほとんどのメーカーにとって、AOIは社内の品質管理の一環として提供され、組立不良の削減や問題の早期発見・解消に役立っています。カメラで画像を撮影し、標準画像と比較することで、はんだ付けの品質を視覚的に把握することができます。AOI検査に合格した製品だけが次の生産段階に進み、問題のある基板は手直しが行われます。

まとめる

この記事では、FS Technologyが商業プロジェクトにおける自動装置を使用したSMTはんだ付けの全プロセスについて詳しく説明します。これには、はんだ付けオーブン内のPCBに関する重要な詳細と、はんだ付け後に必要なテスト手順が含まれます。信頼できるPCBAソリューションプロバイダーをお探しなら、FSテクノロジーは理想的な選択です。当社は効率的なSMTはんだ付けサービスを提供するだけでなく、包括的なターンキーPCBAソリューションあなたのプロジェクトに便利で信頼できるサポートを提供します。お気軽にお問い合わせください！

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