導入
PCBA 製造の SMT プロセスでは、はんだ接合部の外観が、はんだ付けの品質を評価するための重要な指標として長い間考えられてきました。検査中、多くのお客様は、はんだ接合部が明るく、均一で、完全であるかどうかに特に注意を払います。はんだ接合部の外観に影響を与える多くの要因の中で、はんだ接合部内の酸素含有量は、リフロー炉多くの場合、最も見落とされがちですが、非常に影響力のある重要な変数です。特に鉛フリーの PCBA 製造環境では、従来の鉛入りはんだと比較して、はんだ接合部がくすんだり、荒れたり、光沢が欠けたりする傾向があります。{1}多くの工場は、これをはんだの品質問題が原因であると誤って考えていますが、実際には、オーブン内の酸素濃度の制御は、はんだ接合部の表面状態を決定する重要な要素の 1 つです。
はんだ接合部の明るさは基本的に酸化反応に関係しています
リフローはんだ付け工程中 PCBA製造における、はんだペーストは、予熱、活性化、溶解、冷却の段階を経ます。はんだが高温で溶融状態にあるとき、その表面は空気中の酸素と急速に反応します。酸化によりはんだ接合部の表面に酸化膜が形成され、この膜によって金属の反射特性が変化し、接合部が鈍く、ザラザラ、さらにはざらざらしたように見えます。炉内の酸素濃度が高いと酸化速度が著しく加速し、はんだ接合面の流動性に影響を与えます。たとえ構造強度が仕様を満たしていても、結果として生じるはんだ接合部には光沢がなくなる場合があります。したがって、高規格の PCBA 製造プロジェクトでは、はんだ接合部の明るさは単なる見た目の問題ではなく、はんだ付け環境の安定性を反映します。
鉛フリーはんだは酸素レベルの影響を受けやすい-
従来の鉛入り PCBA 製造の時代では、はんだは強い濡れ特性を持っていたため、多少の酸化があっても比較的滑らかなはんだ接合面を形成できました。ただし、鉛フリーはんだはまったく異なります。- SAC- タイプの鉛フリーはんだ- は、融点が高く、流動性が比較的弱く、酸化環境に対してより敏感です。リフロー炉内の酸素濃度が一貫して維持されないと、鉛フリーはんだ接合部が曇ったり、表面が粗くなったり、局所的に光沢が失われたりする傾向があります。{6}}これらの変化は、細かいピッチのコンポーネントや広い面積のグランド パッドがある領域で特に顕著です。-多くの PCBA メーカーは、鉛フリー プロセスに切り替えた後、窒素保護機能を再評価しています。これは主に、鉛フリー システムでは酸素含有量に対する耐性が低いためです。-
低酸素環境により、はんだの濡れと接合の形成が改善されます。-
PCBAリフローはんだ付けでは、炉内の酸素濃度が低下すると、はんだ表面の酸化速度が大幅に遅くなります。これらの条件下では、フラックスは金属表面から酸化物層をより効果的に除去することができ、はんだがパッド全体に均一に広がるようになります。はんだ接合が形成されると、その表面はより滑らかで連続的な金属光沢を示します。そのため、多くのハイエンド PCBA 製造プロジェクトでは、オーブン内の酸素レベルを下げるために窒素保護されたリフローはんだ付けを採用しています。-これにより、はんだの濡れ性が向上し、一貫した外観が保証されます。特に BGA、QFN、01005 などの高密度コンポーネントの場合、低酸素環境によりブリッジやボイドのリスクが軽減されます。{6}{8}
「明るいほど良い」ははんだ接合の絶対的な基準ではない
PCBA 製造業界では、多くの顧客は、はんだ接合部が明るいほど品質が良いと本能的に考えています。ただし、プロセスの観点から見ると、はんだ接合部の明るさはそれ自体の信頼性と必ずしも一致しません。一部の鉛フリーはんだ接合は、完全に濡れていて正常な外形をしていれば、多少鈍く見えても良好な機械的特性を示すことがあります。本当に重要なのは、はんだ接合部の表面状態が安定していて一貫しているかどうかです。 PCBA 製品の同じバッチ内ではんだ接合部の明るさに大きな変動がある場合は、通常、リフロー環境、酸素レベル、または温度プロファイルが不安定であることを示しています。したがって、エンジニアリング チームは、単に鏡面仕上げを追求するのではなく、プロセスの一貫性を重視します。{6}}
酸素濃度の変動はボイドや冷はんだ接合部のリスクにも影響を与える
作業中の酸素濃度リフローはんだ付け外観に影響を与えるだけでなく、はんだ接合部の内部構造にも間接的に影響を与えます。酸化反応が激しくなると、フラックスの活性が消費される速度が加速し、一部のガスがはんだ接合部の内部から効果的に排出されなくなり、ボイドが形成されやすくなります。同時に、濡れ能力の低下により、はんだとパッド間の接合が不十分になり、はんだ接合が冷える可能性も高くなります。多くの PCBA 製造現場では、「機能の不安定性と組み合わされた異常なはんだ接合部の色の異常」のケースが発生していますが、これは基本的にオーブン内の酸素レベルの変動に関係していることがよくあります。したがって、信頼性の高い PCBA の製造には通常、酸素濃度のリアルタイム監視が必要となり、リフローはんだ付け温度プロファイルと並行して管理されます。-
窒素保護機能はハイエンド PCBA 工場にとって重要な指標になりつつあります。{0}
高密度、高信頼性の製品が継続的に増加しているため、PCBA 製造施設の窒素リフローはんだ付け機能に注目するお客様が増えています。{0}{1}酸素濃度制御の精度、窒素流の安定性、オーブンのシール性能などの要素はすべて、はんだ付けの一貫性に直接影響します。一部のハイエンド プロジェクトでは、オーブン内の酸素レベルを 1,000 ppm 未満に制御する必要さえあります。-これは、リフロー炉はもはや単なる「加熱装置」ではなく、PCBA はんだ付けの品質を決定する重要なプロセス プラットフォームです。
PCBA の製造プロセスでは、はんだ接合部の明るさは単なる見た目の問題のように見えるかもしれませんが、実際には、リフローはんだ付け環境、酸化制御、およびはんだ付けの安定性の全体的な状態を反映しています。オーブン内の酸素レベルの変動は、はんだ接合部の外観に影響を与えるだけでなく、濡れ性、ボイドのリスク、長期信頼性に重大な影響を与えます。-
会社概要
- 2010 年に設立され、従業員数は 200+ 人、従業員数は 27、000+ 平方メートルです標準的な管理を確保し、コストを節約するだけでなく、最大限の経済効果を達成するために、独立した所有権を持った工場を設立します。
- NeoDen 機械の製造、品質、納期の強力な能力を確保するために、独自のマシニング センター、熟練した組立て者、テスター、QC エンジニアを所有しています。
- アジア、ヨーロッパ、アメリカ、オセアニア、アフリカをカバーする 40+ のグローバル パートナーは、世界中の 10000+ 人のユーザーに適切にサービスを提供し、より優れたより迅速なローカル サービスと迅速な対応を保証します。
- 合計 25+ 人のプロの R&D エンジニアを擁する 3 つの異なる R&D チームが、より優れた、より高度な開発と新しいイノベーションを保証します。
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- TUV NORD によって CE を登録および承認されたすべての中国メーカーの中で唯一のものです。
- NeoDen は、すべての NeoDen マシンに対して生涯にわたる技術サポートとサービスを提供します。さらに、使用体験やエンドユーザーからの実際の毎日のリクエストに基づいて定期的なソフトウェア アップデートを提供します。{0}