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» 2013年03月26日 08時00分 公開

量産現場における基本的な認識(1)量産現場における良否の判定方法(3/3 ページ)

[河合一男,実装技術/MONOist]
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3.時間(タクト)

事例

 はんだの融点以下の耐熱性の低い部品のはんだ付けは、熱が部品内部に移動する前にはんだ付けを終えることで可能になる。そのためには、短時間で十分な熱反応するフラックスと母材に熱を伝える装置が必要になる。

(1)部品耐熱温度100℃以下にはんだ付け(光ピックアップ・網膜チップなど)
はんだこて=部品側に接触する部分のこて先をめっき処理して部品への熱伝達を抑える(トライテックジャパン(株)のこて先カタログをぜひ参照されたい)
クリームはんだ=ホットバー(ロボット)を使用して部品温度93℃に抑える
※バーの材質・形状・温度・時間・リードへのあてる位置が重要である

(2)部品耐熱温度130℃以下のはんだ付け(FPC)
リフロー=熱反応の速いフラックスで高温・短時間でのはんだ付け

(3)部品耐熱温度140℃以下のはんだ付け(ボリューム)
リフロー =ディスクリート部品のはんだ付けカバーを使用し、下部ヒータメインではんだ付けする

 高温はんだや放熱基板は、フラックスが劣化する前にはんだが溶ける温度を供給する。下部ヒータのみを使用するか、逆に高温で短時間で母材表面温度を上げて(はんだこてに近い条件設定)フラックスの劣化前に終える。

 クリームはんだも糸はんだも同じで、その違いははんだ付けには余分な溶剤の存在である。はんだこてで作業(後付け・修正)できる部品であれば、リフローやフローにおける急激な温度上昇は、飛散などの不具合がない範囲で可能であり、決まりきったプリヒートに特にこだわる必要はないのである。

4.装置の操作方法

 現場では、リフロー装置に関して、その性能や特性(上下ファンの調整・各ヒータの温度差など)を確認していないケースが多く、メーカーなどから指示された範囲での微調整に終わっているのが現状であるようだ。しかし基本的には、基板が絶えず変わることから、炉の操作もそれに合わせて調整するのが本筋であるといえる。

事例

  1. 下部ヒータのみでのはんだ付け
  2. 上部ヒータのみでのはんだ付け
  3. 上下一部のヒータ使用
  4. 上下ヒータの調整可能な温度差
  5. 上下ヒータの個別調整
  6. ファン回転数の調整範囲(特に低速領域)
  7. 上下ファンの個別調整
  8. その他

 これらは導入時に十分な検討が必要な事項であり、最近の高度な設計の実装では特に必須の確認事項になる。特に、リードレス部品の実装時のボイド対策には必要不可欠である。

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