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PCBブログ - ろう付け濡れ探索

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ろう付け濡れ探索

2024-05-30
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Author:iPCB

ろう付け濡れは電子製品の製造と修理における重要な概念である。溶融した半田が流れ、接続された表面に付着し、強固な導電結合を形成する能力を指す。このプロセスは、電子部品の信頼性と性能を確保するために重要です。影響要因を理解し、これらの要因を制御することは、高品質の溶接点を製造する上で重要である。


溶融した半田が金属表面に接触し、拡散して薄く均一な層を形成すると、半田濡れが発生する。このプロセスは、表面張力、表面清浄度、はんだ合金の性能など、いくつかの重要な要素に関連しています。はんだと下地金属との相互作用は、温度、はんだの存在、および加熱持続時間に影響される。

溶接の主な目的は、半田と下地金属との間に冶金結合を形成することである。この結合は、少量の下地金属を半田に溶解し、金属間層を形成することによって実現される。適切な濡れは、ろう材が表面に浸透して付着することができ、堅牢で信頼性の高い継手を形成することができることを確実にするため、このプロセスにとって極めて重要である。


ようせつぬれ

ようせつぬれ


ろう付け濡れに影響する因子

1.表面清浄度:酸化物、油、汚れなどの汚染物は表面清浄度をひどく損なう。溶接前に表面を清浄にすることはこれらの汚染物を除去し、良好な濡れを確保するために重要である。これは、化学的洗浄、機械的摩耗、フラックスの使用などの方法で実現することができる。

2.フラックス:フラックスは化学試薬であり、溶接中に酸化物を除去し、再形成を防止することにより濡れを促進する。また、溶融はんだの表面張力を低下させ、表面を流れやすくします。特定の溶接用途のために適切な溶接剤を選択することは、最適な濡れを実現するために重要である。

3.半田合金:異なる半田合金は異なる濡れ特性を有する。半田合金の選択は、濡れの容易さと得られる継手の強度に影響を与える。一般的な半田合金には、スズ鉛(Sn−Pb)、スズ銀銅(SAC)、及び無鉛処方が含まれる。これらの合金のそれぞれは、濡れ挙動に影響する異なる性質を有する。

4.温度:溶接温度は濡れに重要な役割を果たす。半田はその融点に達し、表面を効果的に濡らすために十分な時間溶融を維持しなければならない。しかし、過熱により部品や基材が損傷する可能性があります。温度を最適な範囲に制御することは、良好な濡れを実現するために重要である。

5.時間:加熱の継続時間もそれに影響します。半田を流動させ、基板金属と結合するのに十分な時間が必要です。しかし、長時間の加熱は熱損傷や金属間化合物の過成長などの問題を引き起こす。最適な濡れには平衡加熱時間が重要である。


溶接濡れの一般的な問題

1.濡れない:はんだが表面に拡散せず、付着力の差や継ぎ手が弱い場合に発生します。不湿潤は、表面汚染、フラックス不足、または加熱不足に起因する可能性がある。

2.除湿:はんだが最初に表面を濡らしたが、その後収縮し、露出領域を残すと、除湿が発生する。この問題は、汚染物質、過熱、または互換性のない半田合金に起因する可能性があります。

3.冷間継ぎ手:半田が表面を正確に濡れず、外観が暗く、粒状になると、冷間継ぎ手が現れる。これらのコネクタは機械的な性能が弱く、電気的な故障を引き起こす可能性があります。加熱不足やフラックスの使用不足は冷間継手の一般的な原因である。

4.ブリッジ:はんだが誤って隣接導体を接続し、短絡を形成すると、ブリッジが発生する。この問題は、通常、過剰なはんだ用途や不正確なはんだ付け技術に起因する。半田の量を制御し、適切な半田付け方法を使用することで、ブリッジを防ぐことができます。


先進的な溶接技術

1.リフロー溶接:リフロー溶接は表面実装装置(SMD)の溶接に広く用いられる技術である。このプロセスには、PCBにペーストを塗布し、アセンブリを配置し、リフロー炉でアセンブリを加熱することが含まれます。制御された加熱プロファイルにより、適切な濡れと強固な溶接点の形成が保証されます。

2.ピーク溶接:ピーク溶接は通常、スルーホール部品を溶接するために用いられる。PCBは溶融した半田一本を通して、露出した半田パッドとリード線を濡らして、半田点を形成する。適切なフラックス用途と温度制御は、ピーク溶接における良好な濡れを実現するために重要である。

3.選択的溶接:PCB上の特定のコンポーネントまたは領域を溶接するために選択的溶接を使用する。このプロセスは、正確な加熱源を使用して半田を所望の位置に適用することを含む。この技術は、混合技術を有するアセンブリ、または局所溶接を必要とする感受性部品に適している。


溶接濡れは溶接プロセスの基本的な側面であり、電子部品の品質と信頼性に顕著に影響する。濡れに影響する要素を理解し、技術を用いてこれらの要素を制御することは、強い導電性溶接点を実現するために重要である。表面清浄度、フラックス応用、半田合金選択、温度制御、加熱時間などの問題を解決することにより、メーカーは最適な濡れを確保し、高品質の半田点を生産することができる。従来の溶接方法を用いてもリフロー溶接、ピーク溶接、選択溶接などの先進技術を用いても、良好な濡れ性を維持することは電子製造と修理成功の鍵である。