はんだ付け PCB ボードの欠陥をチェックする 10 の便利な方法

民生用電子機器の最近の発展により、欠陥のない PCB を製造する必要性が高まっています。設計段階から生産段階に移行する際に発生する問題を理解することは重要です。生産段階では、はんだ接合の誤りや位置ずれなどの欠陥が発生する可能性があり、PCB ボードのはんだ付けの欠陥をチェックする方法の必要性が強調されます。

欠陥のない PCB を製造するために何が必要かを理解するために、この記事では、はんだ付けの一般的なタイプの間違いと、はんだ付けの欠陥を効果的に認識する方法を紹介します。

1. PCB のはんだ付け欠陥の一般的なタイプの特定

PCBの製造プロセスには、スクリーン印刷、部品の配置、およびはんだ付けが含まれます。この記事のこのセクションでは、さまざまな種類のはんだ付けの欠陥について説明します。それぞれの PCB はんだ付けの問題を、その原因と解決策とともに簡単に説明します。

1.1 PCB ボードのはんだ付け —ピンホール

説明:

ピンホールまたはブローホールは、スルーホール技術を使用してコンポーネントを実装するために、PCB にはんだ付けされた接合部に形成される小さな穴です。ピンとブローという用語は同じ意味で使用できます。ただし、小さい穴のサイズを示すためにピンホールを使用するのが一般的です。プロセス中に形成される厚い銅メッキにより、ピンホールまたはブローホールを識別できます。

原因:

銅メッキの真空から漏れる水分と揮発性物質は、ピンとブローホールの主な原因です。

解決策:

この問題は、少なくとも PCB の銅の厚さが高い高品質の基板を使用することで解決できます。

1.2 はんだブリッジ

説明:

はんだブリッジは、肉眼では認識できないため、発見が最も困難なはんだ付け欠陥の 1 つです。はんだブリッジは短絡を形成し、PCB 回路に重大な損傷を与える可能性があります。このタイプのエラーは、はんだクロスが誤って 2 つのリードを接続した場合に発生します。

原因:

はんだブリッジの一般的な原因は、不適切な PCB ステンシル仕様によるパッド上の過剰な量のはんだ、PCB ステンシルとボードの一致の失敗、コンポーネントの配置ミスです。

解決策:

はんだブリッジは、はんだ除去ウィックを使用して固定できます。この欠陥は、はんだクロスにウィックを適用することで修復できます。次に、適切な加熱により、余分なはんだが除去されます。

1.3 廃棄

説明:

トゥームストーンとは、コンポーネント端子の 1 つがボードに接続されたままになるのに失敗し、もう 1 つがボードに結合されたままになるはんだ付けの欠陥を指します。小さなコンポーネントでは、はんだ付けリフロー手順中にこの問題が発生する可能性が高くなります.

原因:

この問題の主な理由は、リフロー全体で不均一なぬれ力です。 PCB パッドと液体はんだの間の外部張力により、特に小さくて軽い部品の場合、部品の位置がずれることがあります。

解決策:

トゥームストーンの問題は、ステンシル印刷の精度を向上させ、ピック アンド プレース ノズルに小さなコンポーネントを処理するための適切な圧力を確保することで解決できます。コンポーネントの配置プロセスを遅くして精度を上げることで、廃棄の可能性を減らすことができます。また、パッドの寸法設計がデータシートと一致していることを再確認する必要があります。

1.4 PCB ボードのはんだ付け —不均一な穴埋め

説明:

フラックスや加熱が悪いと、穴の充填が不均一になります。その名前が示すように、この問題ははんだ付けがスルーホールを埋められない場合に発生します。

原因:

不均一な穴埋めは通常、予熱プロセスが十分に長くないか、フラックスが正しく塗布されていない場合に発生します。

解決策:

上面温度に到達するには、ヒーリング プロセスを増やす必要があります。この問題は、予熱設定を変更することで解決できます。この問題を克服するために、波との接触時間をさらに延長することも検討していただけると助かります。

1.5 関節の過熱

説明 :

加熱プロセスがはんだワイヤを溶かすことができず、パッド上のフラックスが過熱する場合、接合部が過熱することがあります。過熱した変化のため、この欠陥を修復することは困難です。

原因:

加熱プロセスにもかかわらず、はんだは接合部に流れません。

解決策:

イソプロピル アルコールを塗布してジョイントから過熱したフラックスを取り除き、適切なブラシを使用して変化を取り除きます。

1.6 PCB ボードのはんだ付け —冷たい関節

説明:

過熱した接合部とは対照的に、加熱によってはんだが完全に溶けない場合、低温の接合部が現れます。コールド ジョイントは表面が粗く、亀裂が入りやすいことで区別できます。

原因:

加熱が不十分であるか、はんだ付けの量が多すぎます。

解決策:

余分なはんだが完全に溶けるまで、コールド ジョイントを適切に加熱します。

1.7 フラックス残留物

説明:

この欠陥は、汚染により PCB 基板上に形成されたフラックス残留物によって認識されます。

原因:

フラックスと洗浄条件が悪いと、パッド上に残留物が形成されます。

解決策:

無洗浄低残留ワイヤと材料を使用すると、フラックス残留物を大幅に減らすことができます。

1.8 過度のはんだ

説明:

はんだの量が多すぎると、短絡や信頼性の低い接続が発生する可能性があるため、お勧めできません。ベスト プラクティスは、部品の端子をパッドに接続するのに十分な量のはんだを使用することです。この欠陥は、接合部のボウル型の表面領域を検索することで検出されます。

原因:

接合部での不要な余分なはんだ付けの使用

解決策:

この欠陥の修正は快適で簡単です。はんだごてで余分なはんだを溶かし、はんだ吸い取り器で取り除きます。

1.9 PCB ボードのはんだ付け —不十分なはんだ

説明 :

以前の問題とは異なり、ジョイントを接続するためのはんだ付けが不十分な場合にこの問題に直面し、接続の失敗や回路の断線が発生します。

原因:

接合部のはんだ付け量が不十分です。

解決策:

欠陥のある接合部にはんだを追加して、信頼性の高い接触を確保します。

1.10 はんだスキップ

説明:

ジョイントをはんだ付けするときにこの欠陥が発生し、プロセスから完全にスキップされます。残念ながら、これは PCB の開回路と機能障害につながります。

原因:

この欠陥は、コンポーネントの寸法とフラックス ガス処理が間違っている場合に発生する可能性が最も高くなります。

解決策:

PCB 仕様を慎重に修正して、ボード上のコンポーネントが正しく配置されるようにしてください。

2. PCBボードのはんだ付け —はんだ付け PCB ボードの問題のテスト方法

メーカーは、PCB の欠陥を特定するためにさまざまな種類のテストを使用しています。このセクションでは、マイクロセクショニング分析テストとはんだ付け性分析テストについて説明します。

2.1 マイクロセクショニング分析

マイクロセクショニングは、スルーホール PCB ボードを製造するプロセスの性能をチェックするために使用されます。これは、PCB の断面図を公開することに依存しているため、破壊的な方法です。ただし、このテストにより、はんだリフローの失敗を正確に特定することができます。

2.2 PCB ボードのはんだ付け —はんだ付け性分析

PCB 表面の堅牢性を検証し、はんだ接合部の信頼性を確保するために、はんだ付け能力テストが常に採用されています。この手法は、ボードが溶融はんだによって濡れる能力をテストします。コンポーネントが標準要件を満たしていることを確認し、保管がボードのはんだ付け能力に悪影響を及ぼさないことを確認します。

3. PCB ボードのはんだ付け – 予防的なはんだ付け方法

転ばぬ先の杖！このセクションでは、はんだ付け不良を効果的に防止するための最良の方法を探ります。一般的なはんだ付けの欠陥を認識して解決するには、PCB ボードを完成させるための不要な追加費用を製造およびブランド化します。

PCB ボードのはんだ付け - ピンホール:

• ピンホールやブロー ホールを防止するためのベスト プラクティスは、はんだ付けプロセスの直前に PCB を焼き付けることです。

はんだブリッジ:

• 正しい PCB ステンシル仕様を使用してください。

• 必ず正しいリフロー プロファイルを使用してください。

• 適切な圧力を加えて、コンポーネントの配置に注意してください。

• ステンシルの開口部の位置がパッドと一致していることを確認してください。

廃棄:

• 小さなコンポーネントのパッドの寸法を修正します。

• トゥームストーン防止はんだペーストの使用を検討してください。

• ステンシルの仕様を修正してください。

• 配置と配線のプロセスを調べて、すべてのトレースの幅が同じであることを確認してください。

PCB ボードのはんだ付け – 不均一な穴埋め:

• 経験則として、両面ボードの場合は上面温度を 100～110°C に維持し、片面ボードの場合はこのしきい値よりわずかに低い温度を使用します。

過熱した関節:

• はんだ付けプロセスを開始する前に、必ずアイロンを十分に予熱してください。また、はんだ付け前にジョイントをクリーニングすると、この問題に直面することを回避できます。

PCB ボードのはんだ付け - コールド ジョイント:

• はんだごてを予熱することで、この不具合の発生を防ぐことができます。

フラックス残留物:

• 適切な予熱により、PCB 基板上のフラックス残留物を減らすことができます。波の接触時間にも影響されます。

はんだスキップ:

• 製造元に連絡して、基板とはんだ付けウエーブの間の正しいウエーブ高が使用されていることを確認してください。

結論

PCB 設計段階から製造段階への移行を成功させるには、はんだ付けの欠陥を可能な限り最小限に抑える必要があります。この記事の主な目的は、PCB のはんだ付け欠陥の一般的なタイプと、これらの欠陥を特定する方法を理解することです。一般的なはんだ付けの問題と、これらの PCB はんだ付けの問題のテスト、修復、および防止手順について説明しました。

最も一般的なはんだ付けの欠陥を修正できます。ただし、はんだ付けプロセスでこのような欠陥や問題を回避するための予防措置に従うことを強くお勧めします。ここで、さまざまな種類の障害を区別し、はんだ付けの予防措置を講じることができることを願っています.

はんだ付け PCB ボードの欠陥の特定、原因の理解、および実行できる予防措置の詳細については、「表面実装トラブルシューティング ガイド」を参照してください。