ディップはんだ付けとSMDソレッドデバイス

ディップはんだ付けとSMDはんだ付けは、電子機器の組み立てに用いられる2つの異なる処理方法である。どちらの方法も、はんだペーストを徐々に加熱するリフロー工程を用います。リフロープロセスが成功すると、溶融したはんだペーストが実装部品をプリント基板に効果的に接合し、安定した電気的接続を形成します。この2つの方法には、いくつかの共通の特徴があります。

非対称ウェーブはんだ付け

非対称ウェーブはんだ付けは、部品を取り囲むはんだのリングを形成し、周囲の空気から分離することができるプロセスです。また、はんだと酸素の間にバリアを作ります。このはんだ付け方法は簡単で多用途ですが、特に表面実装デバイスを使用する場合は、大きな課題が生じる可能性があります。

ウェーブはんだ付けプロセスは、最も一般的に使用されるはんだ付け方法のひとつである。これは、メーカーが迅速に多くの回路基板を大量生産することを可能にするバルクはんだ付けプロセスです。回路基板は、鍋の中でポンプによって作られる溶融はんだの上を通過します。そして、はんだの波がPCBの部品に付着する。この工程では、はんだがPCBを汚染しないように、回路基板を冷却して吹き飛ばす必要がある。

フラックス・バリア

フラックスとは、溶融はんだを流動させ、表面の酸化物を除去する液体である。フラックスには3種類ある。水性、アルコール性、溶剤性です。はんだ付け工程では、フラックスを活性化させるために基板を予熱する必要があります。はんだ付けプロセスが完了したら、溶剤系または水系の除去剤を使用してフラックスを除去する必要があります。

はんだ付けプロセスで望ましい結果を得るには、高品質のフラックスが不可欠です。高品質のフラックスは、はんだの濡れ性と接合性を向上させます。しかし、高活性フラックスは酸化のリスクを高める可能性があり、必ずしも望ましいとは言えません。

コールドジョイント

冷間はんだ付けでは、合金が完全に溶融またはリフローしない。これは電子機器に深刻な結果をもたらす可能性があります。はんだの導電性に影響を及ぼし、回路の故障につながる可能性があります。コールドソルダージョイントをテストするには、端子にマルチメータを接続します。マルチメーターが1000オーム以上の抵抗を示した場合、コールドジョイントは故障しています。

プリント基板のはんだ付けには、製品の機能を保証する良好なはんだ接合部が必要です。一般的に、良好なはんだ接合部は滑らかで明るく、はんだ付けされたワイヤの輪郭を含んでいます。はんだ接合部が悪いと、PCBがショートし、デバイスに損傷を与えます。

PCBに金属を加える

PCBに金属をディップまたはSMDはんだ付けする場合、はんだ付けの前にPCBにフィラーメタルを加える。ソフトはんだ付けは、PCBに小さな部品を取り付けるための最も一般的な方法です。従来のはんだ付けとは異なり、ソフトはんだ付けでは、酸化した表面にはんだが付着しないため、部品を溶かすことはありません。その代わり、フィラーメタル（通常は錫と鉛の合金）を加える。

部品をはんだ付けする前に、はんだごてを400℃に準備することが重要である。この熱は、こて先のはんだを溶かすのに十分な温度でなければならない。熱を伝えやすくするため、はんだ付けの前にこて先を錫メッキしておくと便利である。また、はんだ付けがストレスにならないよう、部品を整理しておくとよい。

手作業と自動ウェーブはんだ付け

ウェーブはんだ付け装置には、ロボット式、手動式、浸漬選択式など、さまざまな形式があります。それぞれのタイプには、いくつかの利点と欠点があります。自社のニーズに最も適したものを購入すべきである。例えば、リーンオペレーションでは、最もシンプルなモデルの購入を検討すべきである。ただし、装置のコストも考慮する必要があります。ほとんどの場合、手動のウェーブはんだ付け装置は、自動機よりもコストが低くなります。

手動はんだ付けは、自動ウェーブはんだ付けよりも時間がかかり、人為的ミスが起こりやすい。しかし、選択式はんだ付けでは、オペレーターが部品ごとに正確なスポットをプログラムできるため、こうした問題が解消される。さらに、選択式はんだ付けは接着剤を必要としません。さらに、高価なウェーブはんだパレットを必要としないため、費用対効果に優れています。

SMDはんだ付けの問題点

はんだ付けの問題はさまざまな理由で発生します。一般的な原因のひとつは、はんだフラックスを使用する際のペーストテンプレートの間違いや、アセンブリング・フィーダーの設定の間違いです。その他の問題としては、はんだが不十分であったり、部品やパッドのはんだ付け性が悪かったりすることが挙げられます。これらのミスは、溶接箇所が予期せぬ形状になる可能性があります。また、はんだボール、はんだつらら、穴が不適切なはんだ付けによって生じることもあります。

はんだ接合部が濡れないもう一つの一般的な原因は、不適切な洗浄である。濡れが不十分であるということは、はんだが部品に密着していないことを意味する。その結果、部品は接続されず、脱落する可能性がある。