表面実装はんだ付け - はんだ付けの包括的な理解

表面実装はんだ付けは、PCB はんだ付けの一般的な技術です。しかし、それだけではありませんか？さて、あなたが最高のボードはんだ付けサービスを見つけたいとしましょう。検索リストを絞り込んで最適なものを選択するにはどうすればよいですか?

さて、この号では、はんだ付けのベスト プラクティスをいくつか紹介し、信頼できるマウントはんだ付けサービスを選択するプロセスについて説明します。

1.では、表面実装はんだ付けとは何ですか?

はんだ付けは、2 つのアイテム (通常は電子部品) を溶融し、フィラー メタルを接合部として使用して接合する方法です。はんだ付けする場合、接合金属はフィラー金属よりも高い融点を持つ必要があります。

定義だけから、はんだ付けは溶接の認識をもたらすかもしれません。ただし、はんだ付けはワーク（はんだ付け）が溶けないため、溶接とは大きく異なります。はんだ付けでは、厳密に監視された熱量で接合金属のみが溶融します。

名前が示すように、表面実装はんだ付けは、基板の表面にある 2 つのアイテムを接合することです。古代の方法のように穴を通して行われません。

表面実装デバイスは、表面ボードに密接に結合されています。したがって、この方法はより安価で、生産目的で利用しやすくなります。

しかし、マウントのはんだ付けプロセスはどのように行っていますか?マウントのはんだ付けプロセス自体を詳しく見ていきます。

2.表面実装はんだ付け技術

はんだ付けには 2 つの標準的な方法があります:

1. リフローはんだ

2.ウェーブはんだ付け。

2.1:リフローはんだ付けプロセス

2 つのアプローチのうち、リフローはんだ付けは、表面実装はんだ付けの理想的な方法として大きく浮上しています。

このアプローチには、何千もの電気部品を取り付けるために、はんだペースト (粉末状のはんだの混合物で、本質的に粘着性があり、フラックスに加えられる) を使用するプロセスが含まれます。それらは接触パッドに一時的に取り付けられます。その後、制御された大量の熱がアセンブリ全体に送られ、コンポーネントが硬化および接合されます。

リフローはんだ付けは、新しい電子回路基板をセットアップする際に広く使用されています。

2.1.1:リフローはんだ付けプロセスの重要な側面

効果的なリフローはんだ付けプロセスを実現するには、次の重要な側面を順守する必要があります:

1. 適切で適切なリフローはんだ付け機。

2. 許容可能なリフロー プロファイル。

3. フットプリント設計を取得したプリント回路基板 (PCB)。

4. 適切に設計されたステンシルで慎重に印刷されたプリント回路基板 (PCB)。

5. 繰り返し可能な表面実装コンポーネントの配置。

6. 高品質のプリント回路基板 (PCB)、コンポーネント、はんだペースト。

リフローはんだ付けプロセスは、特にセットアップの開始プロセス中に時間がかかります。また、すべてのコンポーネントを慎重にはんだ付けし、(可能であれば) 部品に物理的な損傷を与えずに完了することも不可欠です。

一部の州では、念入りに設計されたプロファイルを使用して、再現可能で一貫したプロセスを実現することが不可欠です。これにより、望ましい結果が得られます。

最後に、はんだ付けに費やすことができる余分な労力と時間は、最終製品に値します。

2.1.2:リフロー マウントはんだ付け技術を使用する理由と時期は?

リフローはんだ付けは、商用はんだ付けに最適な方法です。時間がかかるかもしれませんが、リフローはんだ付けの方が小売りでの返品率が最も高いため、推奨されます。

2.2:表面実装はんだ付けに必要なツールと消耗品は?

表面実装はんだ付けに必要な工具は 10 個あります。これらは:

1. 1X.デジタルまたはアナログのはんだごて。

2. (プリント回路基板) パッドを利用できます。

3. 利用可能なパッドに適合する SMD (表面実装デバイス) コンポーネント。

4. 編組のはんだ除去

5.はんだ（ロジンコア可、水溶性推奨）

6. フラックスとアプリケーター。

7. ピンセット。

8. 消毒用アルコール（松脂はんだ）

9.水（水溶性水はんだ）

10. 帯電防止布。

これらの 10 個のツールと消耗品は、マウントはんだ付けの基本的な要件を形成します。それらは (ローカルで) すぐに入手できますが、信頼できるローカル ベンダーが見つからない場合は、オンラインで注文できます。ただし、オンラインで購入するときは常に、信頼できるベンダーから購入するように注意してください。

残りのセクションでは、表面実装はんだ付けの利点のいくつかを見て、それをより効果的にするためのいくつかのヒントを学びます.

3.表面実装はんだ付けの利点

表面実装はんだ付けは、いくつかの理由で有名です。表面実装はんだ付けから得られる利点は次のとおりです。

<強い>1.最初 ，安いです: 表面実装はんだ付けは、ボード コストの削減、マテリアル ハンドリング、および制御された製造プロセスを促進します。

2. 第二に、コンポーネント密度が高く、接続密度も同様です。

この機能は表面実装で可能です。これは、穴が内側またはブラック サイドのレイヤー ルーティング スペースをブロックしないためです。

3.配線の痕跡が減った .

その結果、ボードのサイズが縮小され、ドリル穴の数も大幅に減少します。ドリル穴が少ない小さなボードは、当然コストが低くなります。

4. 自動組立でより簡単かつ迅速に。

実装はんだ付けのプロセスは多くの場合時間がかかりますが、一部の実装機は 1 時間あたり 136000 個以上のコンポーネントを配置できます。

5. 最終的に初期費用を削減し、プロダクションのセットアップ時間を短縮します。

溶融はんだの表面張力によってコンポーネントがはんだパックと整列するように引っ張られるため、コンポーネント配置の小さなエラーは自動的に修正されます。

6. 表面実装はんだ付けは、揺れや振動の条件下でより優れた機械的性能を発揮します。

7. 接続部の抵抗とインダクタンスが低くなります。

不要な RT 信号の影響や影響が少なくなり、高周波性能が向上し、予測可能になりました。

8. 多くの表面実装はんだ付け部品は、同等のスルーホール部品よりも安価です。

9. 放射ループ面積が小さく (パッケージが小さいため)、リード インダクタンスが小さいため、電磁両立性性能が向上します (放射エミッションが低くなります)。

表面実装はんだが急騰した理由を見てきたので、私たちのニーズと持っているものを考慮して、それを試す必要があるかどうか自問する時が来ました.

4.表面実装はんだ付けを検討する方法と時期は?

表面実装はんだ付けは単純明快です。従来のはんだ付けよりも効率的ですが、従来のはんだ付けから多くのことを取り入れています。 SMD は、従来の趣味用はんだ付け装置で使用でき、同様にはんだ付けできます。

繰り返しますが、いくつかの例外では、標準のはんだ付け装置で表面実装部品を使用する必要がある場合があります。ただし、そのような場合でも、表面実装はんだ付けの経験は必要ありません。はんだ付けの基本的な知識があれば、大いに役に立ちます。

一部の表面実装は、従来のアプローチと表面実装を組み合わせると、既存の回路またはプロトタイプを修正またはアップグレードします。このような場合、推奨されるアプローチはなく、結果のみです。ここでは、創造性の自由を楽しむことができます。はんだガンがいらいらする場合は、ハッキングされたトースター オーブンを基板に取り付けて作業を終了できます。

4.1:オーブン方式を使用する場合:

オーブン方式では、すべてのパッドにハンダ ペーストを塗布します (パーツを所定の位置に保持するためのペーストとハンダを含む)。すべてのクッションは、加熱用のオーブンのような機械 (改造されたトースター オーブン) に配置されます。加熱したら、コンポーネントを搭載して回路を完成させます。

それはきれいで簡単なアプローチですが、産業用途では効果的ではないため、私は（個人的に）プロジェクトの開発にこの方法を使用したことはありません.しかし、好奇心のために、ここ (https://www.youtube.com/watch?v=OXtqGlka2xI ) をチェックしてみてください。

4.2:はんだごてを使用する場合

はんだごては私たち (PCB エンジニア) のものであり、スパナはメカニックのものです。これは、はんだ付けの最も一般的な方法であり、より強調する必要があります。オーブンとは異なり、はんだごての実装には 2 つのわずかなバリエーションがあり、優れた結果が得られます。これらは:

1. まず、プリント回路基板 (PCB) がリフローはんだ仕上げで作成されている場合にのみ適用されます (ボードがすでにパッド上のプリント回路基板 (PCB) の製造元からのはんだで薄く層化されている場合)

2. 第二に、常に熱伝達のための十分に錫メッキされたチップを使用できます。したがって、余分なはんだを取り付ける可能性がなくなります。

はんだごては、TQFP (Thin Quad Flat Package) のような許容ピッチ部品デバイスを取り付ける場合に優れています。ボードに追加のはんだが不足している場合は、従来のはんだ付け方法を使用できる場合があります。

4.3:表面実装はんだ付けでコンポーネントを洗浄および組み立てる場合

クリーニング: 組み立ての際は、はんだごての先端がきれいであることを確認してください。湿った布でよく拭いてから、端にはんだを少し付けます。この行為は、情報がはんだで詰まるのを防ぎ、接続を容易にします。はんだ付けが「ボール状」になっている、または先端にくっついていない場合は、こてを再度薄くして洗浄する必要があることを示しています。

組み立て 表面実装はんだ付けの重要な段階です。ボード全体を台無しにするために、不適切に組み立てられたアイテムが 1 つ必要なだけです。

幸いなことに、ほとんどのミスは、組み立て時の焦りが原因であることがよくあります。急ぎすぎは避けられます。逃げる必要はないよ、アミーゴ。優れたはんだ付けには、組み立てる際に何年にもわたる練習が必要です。テクニックを完成させれば、コンポーネントの整列速度が自然に向上します。

表面実装はんだ付けが一般的な方法ですが、他にも試すことができる方法があります。この版の最後から 2 番目のセクションでは、表面実装はんだ付け技術に代わるさまざまな方法を提供します。

5.その他のはんだ付け

5.1:スルーホール技術

メッキ スルーホールはんだ付け (PTH) とも呼ばれ、カスタムメイドの回路基板を表面実装で使用します。これには、基板に開けられた穴を介して穴コンポーネントをはんだ付けすることが含まれます。

はんだ付け中は、適切なフィレットが得られるまで反対側からこて先を使用して、最大限のはんだを接合部に追加します。詳しくはこちら (https://en.wikipedia.org/wiki/Through-hole_technology) をご覧ください。

スルーホール技術は、主にプロトタイピングで好まれます。

5.2:表面実装の手はんだ付け

目で検査すると、標準的なはんだ付けを使用して間違った接合部に気づき、修正することがあります。表面実装はんだ付けですが、最初の実行ですべての接合部が良好であることが不可欠です。この機能にはフラックスの使用が必要です。

手はんだ付け

それは、表面実装部品を回路基板に取り付けるために、アイロン、はんだ付け芯、はんだ、およびフラックスを使用することです。手はんだ付けにより、より良いはんだ接合を行うことができます。

まとめましょう!

この記事を読んで気づいたかもしれませんが、表面実装はんだ付けは難しくありません。プロセスを理解し、適切なツールを持ち、手を汚すことに専念していれば、それは簡単です。一方で、ボールを転がす場所がわからない場合は、退屈な場合があります。

幸いなことに、プロセスについて心配する必要はありません。心配させてください。 WellPCB として、私たちははんだ付けの研究に何年も投資してきました。こちらからご連絡いただければ、PCB の夢の実現に向けて努力いたします。