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PCBA技術
SMTチップリフローはんだ付けプロセスガイドライン
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SMTチップリフローはんだ付けプロセスガイドライン

SMTチップリフローはんだ付けプロセスガイドライン

2021-11-11
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Author:Will

ストレートスルーレートを向上させるために PCBA製品, 肉眼に見えるはんだ接合欠陥の低減に加えて, 仮想はんだ付けなどの見えない欠陥を克服することも必要である, はんだ接合部の接合強度, はんだ接合部における大きな内部応力. したがって, リフローはんだ付けプロセスは制御された条件下でなければならない. リフローはんだ付けの要求事項は以下の通りである。

(1)はんだペーストの温度曲線と基板の特定条件に従い,はんだ付け理論と組合わせ,理想的リフローはんだ付け温度曲線を設定し,リフローはんだ付けの品質とプロセス安定性を確保するために,リアルタイム温度曲線を定期的に試験した。

(2) The welding should be carried out in accordance with the welding direction of the PCB設計.

3)溶接工程中に搬送ベルトの振動を厳しく防止する。

(4)溶接後、第1のプリント基板の溶接効果を確認しなければならない。ハンダが十分であるかどうか、はんだ接合の表面が滑らかであるかどうか、はんだ接合の表面が滑らかであるかどうか、はんだ接合の形状が半メニスカス、半田ボールおよび残留物、ブリッジおよび仮想はんだ付けの条件であるかどうかに関係なく、また、PCBの表面色の変化をチェックして、リフローの後、PCBのわずかであるが、変色を許してください。そして、検査結果に応じて温度曲線を調整する。全バッチ製造工程で定期的に溶接品質を確認しなければならない。

リフローはんだ付けは、はんだ付けと硬化の目的を達成するために、製品が設計曲線に沿って温度を上昇させ、減少させるために、温度プロファイル(温度プロファイル)を設計することである。温度プロファイルは、回路基板に印加される温度及び時間の関数である。デカルト平面を描くとき、リフロー過程中の任意の時間は、PCB上の特定のポイントの温度によって形成される曲線を表す。表面実装部品を用いたプリント配線板アセンブリでは,高品質のはんだ接続を得るために最適化されたリフロー温度曲線が最も重要な因子の一つである。

1)還流温度曲線設定の基礎

(1)半田ペーストの温度プロファイルに従って設定する。異なる金属含有量を有するはんだペーストは、異なる温度曲線を有し、これは、半田ペースト供給器(主に加熱速度、ピーク温度及びリフロー時間を制御する)によって供給される温度曲線に従って設定されるべきである。

PCBボード

(2) Set according to PCB材料, 厚さ, 多層板, サイズ, etc.

(3)構成要素の組合わせ密度、構成要素の大きさ、BGA等の特殊部品であるかどうかを設定する。CSP

(4)加熱ゾーンの長さ、加熱源材、リフロー炉の構造、熱伝導方法等の装置の具体的な条件に従って設定する。

(5)加熱ゾーンの温度センサの実際の位置に応じて各温度帯の設定温度を決定する。温度センサが加熱要素の内側にある場合、設定温度は実際の温度より約1倍高いセンサが炉キャビティの頂部又は底部に位置する場合、設定温度は実際の温度より約30倍高くなる。

(6)排気量の大きさに応じて設定する。一般に、リフローオーブンは排気量に対して特定の要件を有しているが、実際の排気量は種々の理由により変化することがある。製品の温度曲線を決定するときは、排気空気量を考慮し、定期的に測定する必要がある。

7)雰囲気温度も炉温に影響する。特に加熱炉温度が短く炉幅が狭いリフロー炉では炉温が周囲温度に大きく影響されるため,リフロー炉の入口と出口で対流空気が避けられる。

Smart motherboard chip processing

温度曲線の形状に影響する最も重要なパラメータは,コンベアベルトの速度と各ゾーンの温度設定である。ベルト速度は、各ゾーンで設定された温度に対する基板の露出期間を決定する。持続時間を長くすることにより、回路の温度をそのゾーンの温度設定に近づけることができる。各ゾーンの合計持続時間は、全はんだ付け時間を決定する各ゾーンの温度設定は、PCBの温度上昇速度に影響し、ゾーンの設定温度を上昇させることによって、基板がより速い温度に到達することができる。

1)試験ツール:温度曲線テスタ,熱電対。

多くのリフローオーブンは現在温度計を持っている。温度計は、一般に2つのカテゴリーに分けられます:リアルタイム温度計(即座に温度時間データを伝えて、グラフを作る)。他の種類の温度計はサンプルデータを格納し、コンピュータにアップロードします。

熱電対は十分に長くなければならず、典型的な炉温度に耐えることができる。

はんだペースト特性パラメータテーブルに含まれる情報は、温度プロファイルの持続時間、はんだペーストの活性温度、合金の融点、および最大リフロー温度などの温度プロファイルに対して重要である。

2)熱電対の位置と固定

1 .温度曲線テスタの熱電対をSMA板で選択した3〜6ポイントに取り付ける。試験点の選択は最大熱吸収点と最小熱吸収点の点で決定し,その温度はsma板上の溶接温度を表す。

2)熱電対を固定するより良い方法は、銀の錫合金などの高温はんだをはんだ接合をできるだけ小さく使用することである。また、熱間化合物をカバーするために少量の熱合成物(サーマルグリースや熱グリースとも呼ばれる)を使用し、高温テープで貼り付けることもできます。別の方法は、シアノアクリレート結合剤のような熱電対を取り付けるために高温接着剤を使用することである。このメソッドは、通常他のメソッドと同じくらい信頼できません。

(3)還流温度曲線を決定する手順:試験開始前に、理想温度曲線の基本的な理解が必要である。理論的理想曲線は4つの部分または間隔から成り、最初の3つのゾーンは加熱され、最後のゾーンは冷却される。リフロー炉のより多くの温度ゾーンは、より正確かつ温度曲線のプロファイルを閉じることができます。

コンベアベルトの速度を設定します:この設定では、加熱チャネル内のPCBによって費やされる時間を決定します。典型的なはんだペーストパラメータは、3〜4分の加熱曲線を必要とする。総加熱温度検知時間による総加熱チャネル長の分割は正確なコンベア速度である。

各温度帯の温度を設定する。表示温度はゾーン内の熱電対の温度を表す。熱電対が熱源に近い場合、表示された温度は、このゾーンの温度より高いより近い熱電対はPCBの直接チャンネルにあるので、表示された温度は間隔の温度に反応することができます。したがって、各温度帯の温度を設定する前に、最初に表示温度と実際の温度の関係を理解するために製造者に相談する必要があります。

(3)機械が起動し、炉が安定している場合(実際の表示温度は設定温度に等しい)、曲線を開始し、温度曲線テスタの接続された熱電対とPCBをコンベアベルトに入れ、温度計をトリガーして記録データを開始する。便宜上、トリガー機能を含むいくつかの温度計は、温度が37℃(98.6 F)の人体温度よりわずかに高い比較的低温で温度計を自動的に始動させる。例えば、38ドラゴンズ(100 F)の自動引き金は、PCBがコンベヤベルトの中に、そして炉に入れられるとすぐに、温度計が動作し始めるのを可能にします。そのため、人間の手にあるとき、熱電対が誤って引き起こされないようにします。

最初の温度曲線が生成された後、はんだペースト供給器によって推論された曲線と比較する。まず、周囲温度からリフローピーク温度までの合計時間が所望の加熱曲線時間と調和していることを検証する必要がある。それが長すぎる場合、比例してコンベヤベルトの速度を増加させるそれが短すぎるなら、反対は真実です。

5 .測定した温度曲線形状を所望の形状と比較して調整する。調整する場合は、左から右へのずれ(プロセス順序)を考慮する。例えば、予熱及び再循環ゾーンに差があれば、まず予熱ゾーンの差を正しく調整する。通常、1つのパラメータを一度に調整し、さらに調整を行う前にこの曲線の設定を実行するのが一般的です。これは、指定されたゾーンの変更が、次のゾーンの結果にも影響するためです。

最後のグラフが可能な限り所望のグラフと一致するとき、後で使用するために炉のパラメータを記録または保存する。