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PCBブログ - スルーホール溶接とは

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スルーホール溶接とは

2024-04-30
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Author:iPCB

貫通孔溶接技術は日本のソニーが起源で、1990年代初めに最初に応用された。しかし、主にソニー独自の製品、例えばテレビチューナーやCDウォークマンに使用されています。この技術は点印刷と点還流方法を採用しているので、点還流技術または点還流溶接技術とも呼ばれている。


貫通孔溶接は一般的なPCB製造技術である。PCBに穴を開けて電子部品を挿入し、リフロー溶接装置を使用してこれらの部品を加熱、溶接、冷却してPCBに固定することができます。スルーホールリフロー溶接の特徴を簡単に理解してみましょう:スルーホール挿入はより緊密な回路接続、より高い組立密度、トレース間の干渉を低減し、比較的低い製造コストを実現することができます。

スルーホールようせつ

スルーホールようせつ


PCB組立プロセスにおいて、リフロー溶接技術を用いてスルーホール部品を溶接することをスルーホールリフロー(THR)と呼ぶ。このプロセスは、リフロー溶接技術を用いてピンと不規則な形状を有する部品を溶接することを含む。大量の表面貼付技術(SMT)素子と比較的少ないスルーホール素子を有する製品について、この技術はピーク溶接の代わりにPCB混合組立技術の一部となることができる。このプロセスの利点は、表面実装製造プロセスの利点を利用しながら、良好な機械継手強度を実現することができることである。

従来のリフロー溶接でスルーホール素子を溶接できない問題を解決するために、この技術はピーク溶接の多くの欠点を克服し、プロセスプロセスを簡略化し、生産効率を高めた。高密度PCBにおけるスルーホール素子の溶接に特に適しています。しかし、リード長さ、リード端部形状、溶接ペースト中の金属成分の体積などの制限により、特にTHRを使用する場合、溶接ペーストの量を計算し、制御することは複雑である。そのため、THRは、スルーホールの100%を超える半田透過率を達成することが困難である可能性がある。そのため、高信頼性PCB、特にコネクタが何らかの機械力に耐える必要がある軍用製品については、THRを慎重に使用する必要があります。選択的ピーク溶接と比べて、私たちは選択的ピーク溶接が好きで、特にメッキコネクタはTHRとは比べものにならない優位性を持っています。そのため、THR技術の発展の主な方向は、プロセスの改善と部品の増強、特に高信頼性航空宇宙飛行と軍用電子機器にある。

貫通孔溶接にも挑戦がもたらされた。スルーホール還流技術には、高品質の印刷プロセスパラメータとペースト品質が必要である。しかし、溶着孔内への溶着ペーストの充填状況は、溶着ペースト検査(SPI)装置によって直接検出することはできず、X線でしか観察できない。貫通孔充填率の包括的なオンライン検出の欠如は、貫通孔リフロー溶接の普及が比較的遅い理由の1つである。半田ペーストの量は充填率を大きく決定する。しかし、ピンと還流パラメータの変化により、溶接点の体積は正確に計算されるのではなく、推定されることが多い。メッキスルーホールに十分な量の半田ペーストがあることを確保するために、階段式印刷ワイヤメッシュを使用することができる。この技術により、鋼網の特定の領域において厚さを選択的に増加または減少させ、これらの領域における半田ペーストの量を制御することができる。最適な印刷速度と角度は通常、解析のために数値モデリングを行う必要があります。また、半田ペーストの配合により、その濡れ性が決定されます。濡れ性能が劣るため、毛細管作用によるメッキ孔の充填が困難になる。

スルーホール溶接は、特に溶接表面上に密集して分布する部品上の溶接点を処理する場合に、ピーク溶接の代わりに多くの点で行うことができる。従来のピーク溶接はこの場合困難に遭遇する可能性がある。また、貫通孔リフロー溶接は溶接品質を著しく向上させ、設備の高コストを補った。貫通孔リフロー溶接の出現は溶接方法を豊かにし、PCB組立密度を高め、溶接品質を高め、プロセスフローを簡略化するのに役立つ。

スルーホール溶接技術は将来の電子組立においてますます重要な役割を果たすことが予想される。