-SMT プロセスの詳細な分析: 赤接着プロセスの包括的なガイド - ニュース

PCBA 製造の分野では、SMT (表面実装技術) と DIP (デュアルインラインパッケージ) を組み合わせたハイブリッドアセンブリが非常に一般的なシナリオです。-高効率と低コストを確保しながら、基板の両面にコンポーネントをはんだ付けするという課題を完全に解決するにはどうすればよいでしょうか? SMT Red Glue プロセスは、この目的のために特別に設計されたコア製造ソリューションです。

この記事では、SMT 赤接着剤とは何か、その中核機能、一般的なアプリケーションシナリオ、はんだペーストプロセスとの基本的な違いについて詳しく分析し、エレクトロニクスエンジニアや調達専門家が製造プロセスを最適化し、製造コストを削減するのに役立ちます。{0}

赤い接着剤

SMT 赤接着剤 (一般に SMT 取り付け接着剤または結合剤と呼ばれる) は、ポリオレフィン化合物です。従来のはんだペーストとは根本的に異なります。

はんだペースト:融点まで加熱すると液体に溶け、冷却すると導電性のはんだ接合を形成します。
赤い接着剤:加熱すると直接熱硬化反応を起こします。その設定点は通常 150 度です。この温度に達すると、赤い接着剤はペースト状の状態から硬い固体に急速に変化します。{3}}

混合組み立てプロセスでは、赤色接着剤は電気的接続を確立するために使用されるのではなく、物理的な固定の役割を果たします。

アプリケーションの場所:赤色の接着剤は通常、2 つのパッド間の隙間 (コンポーネント本体のウエストの下) に正確に充填または印刷され、決してパッドを覆ってはなりません (これははんだペーストの正反対です)。
非導電性:-硬化後、赤い接着剤は非常に高い絶縁抵抗を持ち、非導電性になります。-したがって、電子部品の下に安全に接着することができ、その後の高温ウェーブはんだ付けプロセス中に重力や溶融はんだの力によって電子部品が脱落するのを防ぐことができます。-

より直観的に理解するために、以下の表を使用して、赤色接着剤プロセスと従来のはんだペーストプロセスの違いを比較できます。

特性/プロセス寸法	SMT赤接着剤プロセス	SMTはんだペースト工程
一次機能	物理的・機械的な固定、部品の脱落防止	電気的接続と物理的なはんだ付け
申請場所	2 つのパッドの間 (コンポーネントの腹部/ウエスト)	パッド上に正確に塗布する必要がある
ステンシルの開口部	パッド間に開口部を配置し、パッドを避けます	パッドに対応する開口部
熱応答	150度で熱硬化性、固体に変化	高温で液体の錫に溶け、冷却するとはんだ接合部を形成します
電気的特性	完全に絶縁されており、非導電性です-	高導電性

実際にSMT生産ライン、PCB の両面のコンポーネント密度に応じて、赤接着プロセスは主に次の 2 つの古典的なシナリオに分けられます。

これは最も古典的な赤接着剤塗布シナリオであり、A 面全体が SMD コンポーネントで構成され、B 面全体が DIP スルーホールコンポーネントで構成されている基板に適しています。{0}}

設計ロジック: 「片面リフロー + 片面ウェーブはんだ付け」の 2 パスプロセスによって引き起こされるコンポーネントへの熱損傷を回避するため、A 面の SMD コンポーネントと DIP リードは、B 面のウェーブはんだ付け中に 1 回のパスではんだ付けされます。-

標準的なプロセスフロー:

A面塗布/はんだペーストプリンター：専用のディスペンサーを使用して赤い接着剤を正確に塗布するか、専用の赤い接着剤ステンシルを備えたスクリーンプリンターを使用してパッドの中央に塗布します。

1. SMD の配置:SMT マシン（ハイエンド NeoDen シリーズなど）-赤い接着剤でコーティングされた PCB に表面実装コンポーネントを正確に配置します。{0}

2. リフローはんだ付けと硬化: PCB は、リフロー炉。この段階でのリフローオーブンの主な機能は、150 度以上の高温をかけて赤色の接着剤を完全に硬化させ、コンポーネントを PCB にしっかりと接着することです (この段階でははんだペーストは溶けません)。

3. B 面に反転して DIP 挿入: 硬化した PCB を裏返し、DIP スルーホールコンポーネントを B 面から挿入します (これは自動挿入機または手動アセンブリで実行できます)。

4. ウェーブはんだ付け (シングルパスはんだ付け): PCB は、ウェーブはんだ付け機。この時点で、A-面（SMD実装面とDIPはんだ付け面を兼ねる）が溶融はんだの押し寄せる波に面します。赤色の接着剤の強力な接着力により、SMD コンポーネントが剥がれることはなく、はんだは DIP リードと SMD コンポーネント端子の両方を同時に覆い、機械を 1 回通過するだけで基板全体のはんだ付けを実現します。-

専門家のヒント:このシナリオで赤色接着剤プロセスが使用されず、誤って A 面に半田ペーストプロセス (半田ペースト印刷 + 配置 + リフロー) が適用された場合、B 面の DIP 挿入が完了した後、A 面を DIP はんだ面として再度ウェーブはんだ付け機に浸漬すると、A 面の既存の SMD 部品のはんだ接合部が再溶融し、部品がはんだ槽に大量に落ちます。

PCB 設計がより複雑で、サイド B (ウェーブはんだ付け接触面) に DIP ピンだけでなくいくつかの SMD コンポーネントが含まれる場合、この複雑なハイブリッドプロセスを使用する必要があります。

標準的なプロセスフロー:

サイド B の SMD コンポーネントの従来のはんだ付け: 標準のはんだペーストプロセス (はんだペーストの印刷 → コンポーネントの配置 → 通常のリフローはんだ付け) に従って完了します。
A 面 (裏面) への塗布/印刷: ボードを裏返し、A 面の SMD パッドの中央に赤い接着剤を塗布します (またはステンシルを使用して赤い接着剤を塗布します)。
SMD の配置:SMT機械必要な SMD コンポーネントをサイド A に配置します。
リフロー硬化: 基板が硬化します。リフロー炉再度、A 面の赤い接着剤を完全に硬化させ、コンポーネントを所定の位置に固定します。
サイド B DIP 挿入: DIP (スルーホール) コンポーネントを (手動または機械で) 挿入します。-
ウェーブはんだ付け（シングルパス錫めっき）: 基板はウェーブはんだ付け機で最終的な完全なパスを通過し、A 面の SMD コンポーネントと DIP リードがウェーブはんだの 1 回のパスで錫めっきされます。

現代の工業自動化製造では、赤色接着剤プロセスにより、はんだペースト印刷の必要性がなくなり、コストが一部削減されますが、分注機の高額なメンテナンスコスト、赤色接着剤の残留物による汚染、ウェーブはんだ付け時のはんだブリッジのリスクが高いなどの欠点もあります。赤接着プロセスを使用したくない場合は、通常、次の 2 つの主流の代替技術ソリューションがあります。

防爆-ウェーブはんだ付け治具（複合石リフローパレット）の製作

原則: まず、純粋なはんだペーストプロセスを使用して、すべての両面 SMD コンポーネントのはんだ付けを完了します。{0}}ウェーブはんだ付けで DIP コンポーネントを組み立てる場合、カスタムのウェーブはんだ付け治具 (パレット) を使用して、すでにはんだ付けされた SMD コンポーネントを完全にシールドおよび保護し、はんだ付けが必要な DIP リードのみを露出させます。
該当するシナリオ:中量生産から大量生産-～{1}}SMD コンポーネントと DIP ピンの間の間隔が比較的大きい PCB の場合。

使用する選択的ウェーブはんだ付け

原理: フル基板プロセスと同様に、SMD はんだペーストのリフローはんだ付けが最初に完了します。{0} DIP コンポーネントを処理する場合、大きなはんだ槽で従来の浸漬はんだ付けを使用する代わりに、選択ウェーブはんだ付けシステムの電磁ポンプとマイクロノズルを利用して、タイプライターのように「点から点へ」の方法で個々の DIP ピンにはんだを正確に塗布します。-
該当するシナリオ: 高精度電子機器製造、自動車エレクトロニクス、軍事、医療用途-、信頼性要件が非常に高く、コンポーネント密度が高い場合-、赤接着剤やリフロー治具の必要性が完全に排除されます。

SMT 赤接着プロセスは、費用対効果の高い古典的なハイブリッドアセンブリ技術として、家庭用電化製品、電源ボード、家電制御ボードに広く採用され続けています。{0}基本原理を適切に理解する-。すなわち、パッドの中心でコンポーネントを固定する際の赤い接着剤の役割、150 度での熱硬化、および接着剤の機能をサポートすることです。ウェーブはんだ付け-企業は、プロセス設計段階で「コンポーネントの剥離」や「はんだ接合部の欠落」などの重大な品質問題を回避できます。

専門の専門家として、完全なSMT生産ラインNeoDen は、高精度配置機やスクリーンプリンターからリフローオーブンやディスペンス機に至るまで、自動化ソリューションの完全なスイートを提供します。{0}SMT 赤接着剤プロセスまたは生産ラインのセットアップに関してご質問がある場合は、カスタマイズされた技術サポートをご希望の場合はいつでも当社のプロセスエンジニアにお気軽にお問い合わせください。