リフローはんだ付けを理解する:最新の回路基板接合技術

リフローはんだ付けのプロセスでは、はんだペーストを使用して回路基板上の金属パッドに部品を取り付け、その後ユニット全体を加熱します。均一な熱がコンポーネントと回路基板に加えられると、一時的な接続が永久的なはんだ接合になる可能性があります。リフローはんだ付けは、従来のスルーホール技術とともに使用される場合もありますが、表面実装デバイス (SMD) を接続するための主な方法です。リフローはんだ付けプロセスの目的は、回路基板とコンポーネントを均一なレベルの熱にさらして、電子機器に損傷を与えることなくはんだペーストを溶かすことです。通常、リフローはんだ付けには 4 つの異なる段階が含まれており、それぞれの段階で異なるレベルの熱が必要となります。

従来のはんだ付けには通常、コンポーネントのリード線が回路基板を通過し、はんだ付け時に個別に加熱されるスルーホール技術が使用されます。このタイプのはんだ付けには時間がかかる場合があり、個々のコンポーネントに過度の熱を加えると損傷する可能性があります。また、各コンポーネントを回路基板の上に配置する表面実装技術 (SMT) を使用した従来の方法を使用することは困難または不可能です。

ソルダーペーストは、フラックスと粉末はんだからなる化合物です。リフローはんだ付けのフラックスは、酸化剤として作用するだけでなく、熱が加えられるまで SMD を所定の位置に固定するのにも役立ちます。ペーストは伝統的な塗布方法で塗布されることもありますが、適切な位置を確保するためにステンシルを使用して基板にスタンプされることがよくあります。はんだペーストの最初の塗布に問題があると、後でデバイスの故障につながる可能性があります。

はんだペーストと部品が基板に塗布された後、通常、基板はリフローオーブンに置かれ、4 つの異なる温度プロファイルにさらされます。リフローはんだ付けプロセスは通常、最初の予熱から始まり、温度は毎秒摂氏 1.0 ～ 3.0 度 (華氏約 1.8 ～ 5.4 度) 上昇します。この予熱は通常 4 つの段階の中で最も長く、熱衝撃による部品の損傷を防ぎながらフラックス中の揮発性物質を蒸発させるのに役立ちます。 2 番目の熱段階の長さは通常 1 ～ 2 分で、フラックスによって回路基板またはコンポーネントから酸化物が除去されます。

はんだリフローは通常、加熱および冷却プロセスの 3 番目の部分で発生します。プロセスの最高温度に達するとはんだが溶けるため、この期間は液相線以上時間 (TAL) として知られる場合があります。この時点で、回路基板上の金属パッドと各 SMD のリードは同じ温度に達し、強力なはんだ接合が形成されます。設定された時間が経過すると、最終冷却段階が開始されます。適切に制御された方法でコンポーネントを冷却することで、熱ショックを防ぎ、リフローはんだ付けプロセスを確実に成功させることができます。

About Mechanics は、正確で信頼できる情報を提供することに専念しています。当社は信頼できる情報源を慎重に選択し、厳格な事実確認プロセスを採用して最高水準を維持します。正確さへの取り組みについて詳しくは、編集プロセスをご覧ください。