SMTパッチにおけるはんだ光沢不足の原因分析

はんだ接合部のはんだ光沢不足は、いくつかの要因によって引き起こされます。部品のはんだが不十分であったり、長時間過熱されたり、経年劣化や過度の熱によりはんだ接合部が剥がれたりすることがあります。

冷間はんだ付け

SMTパッチにおけるはんだ光沢不足の問題は、はんだ付けが不十分であることが原因であることが多い。はんだ光沢が不十分だと、はんだ接合部が弱くなり、故障やクラックが発生しやすくなります。幸いなことに、はんだの量を増やしたり、接合部を再加熱するなど、問題を改善する方法があります。

はんだの光沢不足は、はんだ付け時のフラックス不足または熱過多が原因です。また、ピンとパッドの両方を均等に加熱できなかったり、はんだが流れる時間が足りなかったりした場合にも、ぬれ上がりが不十分となることがあります。このような場合、被接合物に金属酸化物の層が形成されることがある。このような場合は、補修技術を使って基板をきれいにし、2つの部品にはんだを均一に塗布する必要があります。

PCB酸化

SMT パッチでのはんだ光沢不足は、多くの原因によって引き起こされる可能性があります。一般的な問題のひとつは、ソルダーペーストの保管や操作が不適切であることです。ソルダーペーストが乾燥しすぎていたり、使用期限が切れていたりすることがあります。また、ソルダーペーストの粘度が低い場合もあります。さらに、パッチ中にはんだペーストが錫粉で汚染されることもあります。

一般的に、この問題はプリント基板が保護されずに長期間放置された場合に発生する。はんだ接合不良のもう一つの一般的な原因は、表面実装パッドの酸化です。酸化は保管中や輸送中にPCB表面で発生することがあります。問題の原因にかかわらず、このようなことが起こらないように対策を講じることが重要です。

はんだボール

はんだボールは、回路基板の機能に深刻な影響を及ぼす可能性のあるはんだの小さなボールです。小さなボールは部品をずらしてしまう可能性があり、大きなボールははんだ接合部の品質を低下させます。また、ボールが基板の他の部分に転がり、ショートや火傷を引き起こすこともあります。これらの問題は、リフロー前にPCB基材が乾燥していることを確認することで回避できます。

はんだ付け時に使用する適切なソルダーペーストを選択することは、はんだボールのリスクを最小限に抑えるための重要な要素です。適切なペーストを使用することで、基板を再加工する可能性を大幅に減らすことができます。予熱速度を遅くすることで、はんだが表面全体に均一に広がり、はんだボールの発生を防ぐことができます。

余分なはんだ

SMTパッチ工程におけるはんだの余分な光沢は、多くの場合、複合的な要因によって引き起こされます。第一は、はんだ接合部の外観に影響する予熱温度の低さです。もうひとつは、はんだ残渣の存在です。後者は、はんだ接合部をくすんだり、しびれたように見せたりします。

ステンシル上のはんだペーストの汚れもよくある原因です。ペーストが適切にリフローしていない場合、余分なはんだが流れ、はんだ接合部の接続が不明瞭になることがあります。余分なはんだを取り除くには、はんだ吸い取り器、はんだ芯、または熱したコテ先を使用します。

溶接ミス

光沢が不十分なはんだ接合部は、誤溶接の可能性がある。はんだの濡れ性が悪かったり、黒ずんでいたり、反射しなかったり、粗すぎて見栄えが悪かったりします。根本的な原因は、はんだが完全に溶融するのに十分な高温に達するまで、はんだが十分に加熱されなかったことです。

ソルダーペーストがはんだ付けの役割を果たせないのは、適切に混合または保管されていないためです。ペーストがはんだ槽で完全に再溶解されず、はんだ付けプロセス中に錫粉が流出することがあります。もうひとつの原因は、はんだペーストの使用期限が切れていることである。SMTパッチではんだの光沢が不足する7つ目の原因として考えられるのは、はんだペースト・サプライヤーが使用する製造技術の結果です。

はんだボイド

SMT パッチのはんだボイドは、部品の信頼性と機能性に悪影響を及ぼします。ボイドがあると、はんだボールの断面積が減少し、熱や電流を伝えるはんだの量が減少します。また、リフロー中に、既存の小さなボイドが合体して大きなボイドを形成することもあります。理想的には、ボイドをなくすか、管理可能なレベルまで減らすべきです。しかし、多くの研究によると、適度なボイドはクラックの伝播を抑え、はんだ接合部の高さを増すことで信頼性を高めることができます。

SMT パッチのはんだボイドは、発生頻度が低く信頼性に影響しない場合は、深刻な問題ではない。しかし、製品にはんだボイドが存在する場合は、製造パラメータを調整する必要性があることを示しています。SMT パッチにはんだボイドが発生する要因としては、回路基板上のフラックスや汚染物質が考えられます。このようなボイドの存在はX線画像で視覚的に検出することができ、はんだボールの内側に薄い点として現れます。