PCBA技術 - PCBAスルーホールとSMDリフローはんだ付けとIRはんだ付け

SMTパッチの利点と欠点 PCBAスルーホール

SMTパッチとPCBAスルーホール：プリント基板が最初に電子製品の生産の必須になるとき、利点と欠点は、スルーホール構成要素が使用できる唯一のコンポーネントです。しかし、時間の経過に伴い、表面実装技術（SMT）の部品は徐々に、ますますPCBになるまで、今日のPCBに使用される主要なコンポーネントの包装形態になるまで人気が高まっている。現在、SMT部品の普及には多くの理由があります。

サイズ:リード線が穴を通してドリルダウンする必要はありません.デフォルトで, SMT部品 小さい部分. これは、今日の電子製品の小型のボード上のより多くの回路を組み立てしようとしているデザイナーに魅力的です.

コスト:SMT部品はデフォルトでは小形部品であるため、製造コストも低い。これは、スルーホール部品よりも効果的にSMT部品を作る。

可用性:SMT部品がより小さくてより安いように、彼らはスルーホール部分に取って代わりました。これは、SMTコンポーネントパッケージングが通常唯一のオプションではない、抵抗器およびコンデンサのような受動デバイスに特に当てはまる。

電気的性能：より小さい部分は電気信号の距離を短くし、信号の飛行時間を短縮する。これにより、SMT構成要素は、電気的性能に関してスルーホール構成要素より優れている。

これらの理由から、すべてのPCB部品が表面実装部品であると考えることは容易である。しかし、回路基板を組み立てる際には、スルーホール部品が使用されている理由が多い。

電源：高電力回路で使用されるコンポーネントのために、SMTパッケージは良い選択ではありません。高出力部品は通常より多くの金属を含む。そして、それはより良いはんだ付け結果を達成するために表面実装はんだ付け技術のためにそれをより難しくする。加えて、より大きな電力構成要素は、通常、高電圧、熱、および機械的安定性を達成するためにビアを通してより強い機械的接続を必要とする。

強度：コネクタ、スイッチ、または他のインターフェース部品のような部品は、リードをはんだ付け穴にはんだ付けすることによって提供される強度を必要とする。正常な使用のコンポーネントの一定の物理的なストレスは結局SMTはんだ接合を破壊するかもしれません。

可用性：いくつかのコンポーネント（特に大出力アプリケーションで使用されるそれらのより大きい構成要素）は本当のSMT同等なコンポーネントでまだ利用できません。

SMDのリフローはんだ付けプロセスとIRはんだ付けの利点

SMDリフローはんだ付け

赤外線はんだ付けと呼ばれる赤外線加熱によるリフローはんだ付けは，主に表面実装部品を持つ基板をはんだ付けするために使用される。典型的には、基板は、搬送方向に横断して配置された棒状の放射器のような一連の加熱素子を有する機械を介して搬送される。コンポーネントは、輸送される基板より上に配置されることができるが、多くの場合、加熱速度を上げて、温度均一性を改良するためにサブストレートの下にコンポーネントもある。このタイプのマシンの可能な設定を以下の図に示します。

SMDリフローはんだ付け

IR溶接炉の模式図加熱の主な特徴は機械の部品の波長である。

IR溶接の利点

クリーンで環境にやさしい方法です

加熱は非接触式であり、溶接対象製品の正確な位置決めを必要としない

暖房能力は制御が容易である

IR加熱の主な欠点は、使用される材料の異なる吸収係数およびIR成分にさらされることができる表面積に関連する異なる成分の熱質量に起因する加熱速度の差である。

ir炉の温度は放射と対流の混合であり，明確ではない。炉内に熱電対がかかっている状態で温度を測定することはほとんど意味がない唯一の有用な方法は、それが炉を通って輸送されるとき、特定の製品の温度を測定することです。コンベアベルトの下と上にヒーターがある場合（通常はケースです）、彼らはお互いの温度調節に影響を与えます、特に、彼らがお互いを「見る」ことができます。

表面実装部品を有する回路基板の赤外線はんだ付けにおける主な困難は SMTコンポーネント 異なる熱要件で異なる加熱率. これは、複数のコンポーネントを同時にはんだ付けするとき, はんだ付け温度を超える可能性がある, 他の人がまだこの温度から遠く離れている間. 加熱がリフローまで続くとき, いくつかの成分は耐えがたい高温に達する. 実際の炉で, 通常、3段階加熱方式が使用される, バランス, また急速加熱. 第二段階, 炉内の領域を調整して120℃から1600℃の間の領域に温度プラトーを形成することができる, 温度上昇が約0と低い.50 k/sは溶接温度の急激な上昇に復元される. 溶接相中の急速加熱は、この段階の期間を制限するために必要である. 加えて, 最も重要なことは、溶接段階の急速加熱が始まる前に、異なる構成要素の間に小さな温度差が存在しないか、またはわずかであることである, そのような溶接欠陥を避けるために, コールド溶接, 浸出. 理想的に, 均質化ステップの終わりに, それで, リフロー前, 光成分及び重成分の温度は実質的に同じである. しかし, これは生産再循環システムでは入手が難しい, これらのシステムがかなり長いとしても. 温度時間曲線は大規模生産炉で測定される第一歩で, SOT - 23パッケージのピン温度はPLCC - 68パッケージのピン温度より速くなりますその後、温度差が低減されます. 第2段階加熱中, 差はわずかに増加し、また減少した. その後, 温度差が急激に増加するSMTはんだ付け工程, しかし、この時点で2つの温度曲線の違いはまだ大きい, そのため、ピーク温度の差も大きい.