SMTはんだ付けの品質に影響を与える5つの要因

SMTはんだ付けの品質にはいくつかの要因が影響します。機器の状態、はんだペーストの品質、安定性などです。これらの要因を理解することは、SMTはんだ付けプロセスの改善に役立ちます。SMTはんだ付けの品質を向上させる最善の方法は、あらゆる分野で改善を実施することです。

安定性

PCB上に部品を配置する製造工程では、はんだ接合部の安定性が回路の性能にとって重要です。しかし、特定の条件下では、はんだ付けプロセスが不安定になることがあります。このような条件下では、基板への熱応力を軽減するために鉛フリーのSnAgCuはんだペーストが使用されます。このタイプのはんだペーストは、さまざまな基板に使用でき、デバイス表面にペーストをディスペンスして塗布できるという、他の材料にはない利点があります。

良いソルダーペーストは指定された温度まで安定しています。ソルダーペーストの安定性を確認する最善の方法は、粘度計を使って粘度を測定することです。良好なペーストは160 Pa*Sから200 Pa*Sの間であるべきです。

再現性

はんだ付けプロセスにおいて、フラックスははんだ付けを成功させるための重要な成分です。フラックスが不十分であったり、不純物が多すぎたりすると、はんだ付けプロセスが失敗する可能性があります。SMTSはんだ付けの再現性を確保する最善の方法は、はんだ付け前に部品とPCBパッドを入念に準備することです。また、リフローの温度を適切に維持し、リフロー中にアセンブリが動かないようにすることも重要です。最後に、合金が汚染されていないか分析する必要があります。

無鉛はんだが推奨されているが、場合によっては有鉛はんだも使用できる。しかし、鉛入りはんだには信頼性の高い接合を行うために必要なフラックスがないことに注意することが重要である。その結果、はんだ付けプロセスは再現性がない。

機器の状態

SMTはんだ付けの品質には多くの要因が影響します。これらの要因には、PCBパッドの設計、はんだペーストの品質、製造に使用される機器の状態などが含まれます。これらの各要因は、リフローはんだ付けの品質保険にとって基本的なものです。さらに、これらははんだ付け不良にも影響します。はんだ付け品質を向上させるためには、優れたPCBパッド設計を採用することが不可欠です。

部品の選択に加え、実装精度もはんだ接合部の品質を左右する要因のひとつである。部品が安定するように、実装に使用する装置は高精度でなければならない。また、極性デバイスの向きが正しくなるように、実装角度が適正でなければなりません。また、実装後の部品の厚みも適切でなければならない。

ソルダーペーストの品質

はんだ付けの欠陥は、さまざまな要因の結果として生じる可能性があります。多くの場合、これらの問題は不適切なPCB設計によって引き起こされます。不適切なパッド設計は、はんだ付け不良だけでなく、部品がずれたり、墓石型になったりする可能性があります。このため、PCBパッドの設計は、このような問題を避けるために慎重に精査する必要があります。

ソルダーペーストの品質には、温度と湿度が重要な役割を果たします。塗布に理想的な温度は摂氏20度前後、適切な湿度は30～50％です。湿度が高いとボールができやすくなり、はんだ付け工程に影響を与えます。また、はんだ付けに影響する重要な要素として、はんだを削る刃の速度と品質があります。最適な結果を得るには、はんだペーストを芯から塗布し、基板の端に向かって移動させる必要があります。

速度、スクレーパー圧力、ステンシル下降速度、およびステンシル洗浄モードはすべて、最大のソルダーペースト印刷のために最適化されるべきです。不適切な速度はソルダーペーストの印刷ムラを引き起こし、生産効率を低下させる可能性があります。もう一つの重要なパラメーターはステンシルクリーニングの頻度です。ステンシルクリーニングの速度が高すぎても低すぎても、スズの蓄積を引き起こし、生産効率に影響を与えます。

PCB設計

PCB設計は、製造品質の重要な側面です。基板上の部品が正しく実装されるよう、適切な位置決めを行います。機械的な固定穴のために十分なクリアランスが必要です。そうしないと、デリケートな部品が損傷する可能性がある。さらに、表面実装部品のフットプリント付近のはんだ接合は、ショートを引き起こす可能性がある。したがって、従来型部品と表面実装部品の両方を適切に配置できるPCB設計が不可欠である。

部品の正しい配置に加えて、適切なPCB設計もSMTはんだ付けに貢献します。HPの統計によると、製造不良の約70～80％はPCB設計の欠陥が原因です。PCB設計に影響を与える要因には、部品レイアウト、熱パッド設計、部品パッケージの種類、組み立て方法などがあります。PCB設計では、電磁両立性（EMC）ポイントやビア位置も考慮しなければならない。