PCB アセンブリにおける選択的はんだ付けとウェーブはんだ付け

概要

2 つの PCB アセンブリに同じ数のスルーホール ピンが付いている場合でも、完全に異なるはんだ付けルートが必要になります。{0}

はんだ面が開いていて、コネクタの列が整列しており、ほとんどの接合部が制御されたはんだの流れを通過するのに十分なクリアランスを備えている場合があります。もう 1 つは、下側の SMT パッケージ、背の高いコンポーネント本体、および同じ速度で加熱しない銅の多い接続の間に同じ接合部を配置する場合があります。-

ピンの数だけでは決定は決まりません。注文数量も指定しません。

通常、ウェーブはんだ付けは、広範囲またはパレット定義のはんだ付けが実際的であり、アクセス可能な多数のスルーホール接合を一緒に処理できる場合に意味を持ちます。-選択的はんだ付けは通常、はんだ接触を特定の領域に限定する必要がある場合、またはアセンブリ波形の互換性を確保することで過剰な保護や二次作業が追加される場合に意味を持ちます。-

比較は、体積ルールやマシン名ではなく、組み立てられたはんだ面から開始する必要があります。

 

組み立てられたはんだ面から始めます

アセンブリを裏返します。

ここでは、パレットの開口部、底面の SMT コンポーネント、リードの突起、サポート エッジ、選択的なツールのアクセスが表示されます。-

選択的はんだ付けとウェーブはんだ付けを比較する前に、次の点に注意してください。

• すべてのスルーホールのリード位置。-
• 底面側の SMT コンポーネント。-
• はんだ付け領域上に広がるコンポーネント本体。
• 背の高い部分や温度に敏感な部分-。
• 高質量の銅-接続ジョイント。
• 使用可能なコンベアとボードのサポート エッジ。{0}
• ウェーブパレットを通して露出される可能性のある領域。
• 選択的はんだ付けツールが物理的に到達できる接合部。
• 保護しておく必要がある接触面と機能面。

実際には、最初の意見の相違は、どちらのマシンがより能力があるかということではないことがよくあります。それは、リリースされたファイルが公開される可能性があると想定しているものに関するものです。 PCB レイアウト、組立図、パレットのコンセプト、見積書はそれぞれ、はんだ側の状態がわずかに異なることを意味する場合があります。-これらの前提が一致するまでは、プロセスの比較は時期尚早です。

はんだ面露出マップは通常、「20 個の THT コンポーネント」や「1,000 枚のボード」などの記述以上の情報を製造チームに伝えます。{0}}

オープン コネクタの列が複数ある PCB は、適度な量であってもスルーホール ウェーブはんだ付けに適している場合があります。{0} THT 接合が少数しかない基板でも、周囲のコンポーネントがツールのアプローチを妨げる場合、選択的なはんだ付けには扱いにくい場合があります。

最初の実際的な質問は簡単です。

▎はんだ面はどのくらい露出できますか?また、機器はどの接合部に物理的に到達できますか?

 

ウェーブはんだ付けが PCB に必要なもの

ウェーブはんだ付けでは通常、露出したはんだ面領域が制御された溶融はんだの波に接触する前に、PCB アセンブリにフラックスを塗布して予熱します。{0}}

その効率は、アクセス可能な多数のジョイントを一緒に処理することで実現します。

一般に、PCB は次の場合に強力なウェーブはんだ付け候補となります。{0}

• かなりのTHT集団ははんだ側からアクセス可能です。
• コネクタ列とリードパターンが安定したはんだの流れをサポートします。
• 底面側の SMT が存在しないか、実用的なツールで保護できます。
• ボードとパネルの寸法は繰り返しのビルドでも安定しています。
• 適切なコンベヤーとサポートエッジが利用可能です。
• 幅広いフラックス塗布、予熱、およびはんだ付けは製品と互換性があります。
• パレットの取り扱いが生産ルートの大半を占めることはありません。

実際のはんだ接触は、プロセスシートに示されている機械設定以外にも依存します。基板またはパレットの幅、コンベアの状態、波の形状、接触長さ、リードの突出、はんだの排出、および接合位置はすべて結果に影響を与える可能性があります。

同じコネクタ上の 2 つのピンは、必ずしも同一の熱条件およびはんだ流動条件を示すとは限りません。{0}}

波の露出はパレットによって定義される可能性があります

ウェーブはんだ付けは、PCB の下面全体を溶融はんだの上に通すこととしてよく説明されます。

この説明は役に立ちますが、必ずしも物理的に正確であるとは限りません。

選択的はんだパレットまたは別の制御された保護方法により、次のことが可能になります。

• 底面-側のSMTコンポーネントをシールドします。
• 必要な貫通穴の開口部のみを露出させます。-
• 薄いまたは不規則な PCB をサポートします。
• ボードの位置を維持します。
• 傷つきやすい表面をはんだの直接接触から保護します。

多くの混合テクノロジーの PCB アセンブリの実際の比較は次のとおりです。{0}

▎パレット-で定義された露出とノズル-またはディップ-ツール-で定義された露出。

問題は単にパレットが製造できるかどうかだけではありません。その開口部は、接合部の詰まり、排水不良、過剰な肉厚、部品の干渉、または困難な荷重を生じさせることなく、信頼性の高いはんだアクセスを提供する必要があります。

波の周りの仕事を数える

短いコンベアパスでも次のことが必要になる場合があります。

• パレットの設計と製造。
• パレットへの積み込みとパレットからの降ろし。
• 一時的なマスキング。
• パレットの清掃とメンテナンス。
• コンポーネント-方向のコントロール。
• 詰まった箇所を手作業でハンダ付けする。
• ポスト-ウェーブ修正-;
• 追加検査。
• 手直し。

これらの操作によってウェーブはんだ付けが不適になるわけではありません。これらはプロセスコストに属します。

速い波のパスは、その前後の作業がコントロール下にある場合にのみ価値があります。

PCB に対する選択的はんだ付けに必要なもの

選択的はんだ付けでは、開いたはんだ面のすべての位置を 1 つのブロードな波にさらすのではなく、フラックスと溶融はんだをプログラムされた接合部またはゾーンに塗布します。{0}}

選択的システムでは、次のようないくつかのツール構成が使用されます。

• 単一のミニウェーブ ノズル-。
• 複数のノズルサイズ。
• 複数のはんだポットまたはノズル。
• マルチウェーブツール。-
• 専用のディップツール。
• 並列または複数ステーションの処理-。

選択的はんだ付けを、1 つのノズルが 1 本のピンを次々とゆっくりと処理するという古いイメージに還元すべきではありません。

単一のノズル システムがシリアル パスをたどることがあります。-マルチ-ステーションまたはマルチ-構成では、複数のジョイント グループまたはアセンブリを並行して処理できます。スループットは、装置構成、プログラム、基板搬送、予熱戦略、および共同配布によって決まります。

一般に、次のような場合には、選択的はんだ付けがより有力な候補となります。

• THT ジョイントはアセンブリの限られた領域を占めます。
• 底面の SMT は広波への曝露を制限します。
• 機能面や傷つきやすい面には保護が必要です。
• コネクタは PCB 全体に分散されています。
• ジョイントグループが異なれば、異なるアクセスまたは滞留条件が必要になります。
• ウェーブ-パレットを開けるのが難しくなるでしょう。
• 製品のバリエーションは頻繁に変更されます。
• ターゲットを絞ったフラックスとはんだの塗布により、全体のルートが簡素化されます。

プログラムでは機械的クリアランスを作成できません

選択的はんだ付けはプログラム可能ですが、それでもツールが接合部に到達する必要があります。

プロセスのレビュー中に、次のことを確認してください。

• ノズルのサイズとはんだウェーブのフットプリント-。
• アプローチ方向とクリアランス。
• コンポーネント-ボディのオーバーハング。
• 近くの背の高いコンポーネント。
• リードとパッドの間隔。
• ボードサポート。
• 位置決めとクランプ。
• はんだの排水。
• 磁束アクセス。
• ジョイントシーケンス。
• 地元の銅塊。
• ツールの変更。
• 最初の-記事のセットアップ。

PCB はブロードウェーブ露光には適さない可能性があり、それでも選択的なはんだ付けが困難です。

選択的はんだ付けにより、不必要なはんだの露出が制限されます。レイアウトは、すべてのターゲット ジョイントへの使用可能なアクセスを提供する必要があります。

ローカル接触により、PCB の残りの部分が熱的に見えなくなります

選択的なはんだウェーブまたは浸漬ツールは、定義された領域に接触しますが、完全なアセンブリは引き続き熱プロセスに参加します。

熱は次のものを通過します。

• コンポーネントリード。
• メッキ-スルーホール-バレル。
• 銅プレーン。
• PCBラミネート;
• 近くの高質量関節。-

このプロセスでは、広範囲またはゾーン予熱を使用することもできます。

したがって、選択的なはんだ付けのパフォーマンスは、プログラムされたツールパスだけでなく、PCB 設計、コンポーネントの熱質量、ベアボードの製造、フラックスの化学的性質、はんだ合金、予熱、機械構成にも依存します。{{2}

その利点は、完全な断熱ではなく、制御された直接曝露であることです。

各ルートが生み出す作業を比較する

見積書のウェーブはんだ付けまたは選択的はんだ付け項目が、完全な生産ルートを表すことはほとんどありません。{0}

有用なコスト比較には次のものが含まれます。

• エンジニアリングとプログラミング。
• パレットまたは治具の準備。
• ボードの取り扱い。
• フラックスとはんだの消費量。
• 予熱およびはんだ付け時間。
• パレット、ノズル、工具のメンテナンス。
• 洗浄と検査。
• 修正とやり直し。-
• 製品の切り替え。
• リピート注文全体で再利用します。

マシン サイクルから消えたものは、パレットの取り扱い、工具の移動、マスキング、修正、清掃、検査などとして、別の場所で再び現れることがよくあります。{0}{1}{1}

機械の稼働コストが低いからといって、完成した組み立てルートが必ずしも安価であるとは限りません。

ボードだけでなくジョイントもチェックしてください

同じ PCB に複数の異なるスルーホールはんだ付けの問題が含まれる場合があります。{0}

信号コネクタは光トレースに接続できます。電源端子は、大きな内部プレーンに直接接続される場合があります。変圧器のリード線は、実質的な部品本体に熱を伝達する可能性があります。長いコネクタ列では、孤立したピンとは異なるはんだの排出が行われる場合があります。

共同レビューでは、次のことを考慮します。

• ピン-と-の関係。
• メッキ-スルーホール-構造。
• 鉛の突出部。
• コンポーネントおよび PCB のはんだ付け性。
• パッドとサーマル リリーフ設計-。
• 銅の分布。
• コンポーネントの熱質量。
• フラックスの化学。
• はんだ合金。
• 予熱;
• 接触時間または滞在時間。
• はんだの流れと排水が可能です。

はんだの温度や接触時間を増やすことは、不完全な穴の充填に対する普遍的な治療法ではありません。

接合部は、プロセスで置き換えられるよりも早く、リード、メッキバレル、コンポーネント本体、または銅構造を通じて熱を失っている可能性があります。不十分なはんだ付け性、アクセスの制限、不適切な予熱、または不適切なリードと穴の形状も関係する可能性があります。

銅の質量により加熱の問題が変わります。機器へのアクセスと利用可能なプロセスウィンドウによってもルートが決まります。

ウェーブはんだ付けと選択的はんだ付けはどちらも、高熱質量アセンブリ向けに開発できます。{0}{0}{1}選択したプロセスでは、他の場所に許容できない影響を与えることなく、ターゲットのジョイントを加熱する必要があります。

ルートを解放し、最初の記事を確認します

プロセスの決定は、見積書や電子メールのスレッドにメモとして残すべきではありません。

実稼働前に、リリースされたルートで以下を特定する必要があります。

• 選択されたはんだ付けプロセス。
• PCB とアセンブリのリビジョン。
• はんだ合金とフラックス。
• パレット、キャリア、治具、またはツールのリビジョン。
• はんだ付け側の領域を保護します。-
• プログラムされた共同グループ。
• 予熱と熱の仮定。
• リードの準備またはトリミングの要件。
• 検査および合格基準。
• 二次的な手動操作。
• お客様の承認が必要な条件。

最初の記事では、これらの仮定が実際のアセンブリで機能するかどうかを確認します。

最初の記事の検証には次のものが含まれます。-

• 目に見えるはんだ接合部の検査。
• メッキされた-スルーホール-の充填をチェックします。
• コンポーネント-側のはんだの盛り上がりと濡れを、公開された基準に照らしてチェックします。
• パレット、サポート、ツールのクリアランスを確認します。
• ブリッジ、氷柱、はんだボール、乱れたコンポーネント、または不要なフラックスの露出をチェックします。
• プロファイル証拠が必要な熱条件を確認する。
• 残りのビルドを続行する前に、承認されたプロセス調整を記録します。

該当する IPC J-STD-001 および IPC-A-610 の要件は、顧客の図面、製造仕様、製品クラス、契約上の受け入れ基準と並行して使用できます。

機械は合格基準を選択しません。

リリースされた製品要件はこれに該当します。

 

OEM バイヤーがプロセスレビューのために送信すべきもの

BOM だけでは、スルーホールのはんだ付けルートを選択するのに十分ではありません。{0}

有用なプロジェクト入力には次のものがあります。

• PCB 製造データ。
• 組立図と上面-および下面-のコンポーネント図。
• BOM を作成し、利用可能な場合にはデータを選択して配置します。-
• PCB パネルまたはアレイの情報。
• THTコンポーネントリスト;
• コネクタとコンポーネントの寸法。
• リードの長さまたはトリミングの要件。-
• 指定されたコンポーネントの温度制限。
• はんだ付け-側-領域。
• はんだ-合金の要件。
• 予想される製造数量、生産段階、製品構成。
• 仕上がり、検査、洗浄、トレーサビリティの要件。

EMS プロバイダーへの役立つリクエストは次のとおりです。

▎スルーホールはんだ付けルートを推奨し、そのルートを再現可能にするために必要な前提条件、工具、二次作業、検査範囲、および設計変更を特定します。{0}

この要求は、はんだ付けの最低見積価格のみを要求するよりも有益です。

 

STHL がプロセスレビューをどのようにサポートするか

Shenzhen STHL Technology Co., Ltd. は、確認されたプロジェクト範囲内で、SMT、スルーホール挿入およびはんだ付け、混合技術 PCB アセンブリ、ウェーブはんだ付け、選択的はんだ付け、検査、およびプロジェクト固有のテストをサポートしています。-

製造レビューでは以下をカバーできます。

• はんだ付け側のコンポーネントの分布。{0}}
• 底面-のクリアランス。
• パレットまたは選択的なツールへのアクセス。-
• コネクタと高質量ジョイントの位置。-
• プロセスシーケンス。
• ツールとボードのサポート。
• はんだ合金。
• 検査要件。
• 予想される数量と製品構成。

このレビューは、お客様の製品設計権限やリリースされた承認要件に代わるものではありません。{0}その目的は、利用可能なプロジェクト データが実用的で再現可能な製造ルートをサポートしているかどうかを判断することです。

STHL をレビューするPCB アセンブリSMT、DIP アセンブリ、スルーホールはんだ付け、検査、下流生産を調整する必要がある場合に機能します。{0}

PCB データ、BOM、アセンブリ図面、数量、およびプロセス要件を次の方法で送信します。見積もりを依頼する、またはお問い合わせくださいinfo@pcba-china.com.

結論

選択的はんだ付けとウェーブはんだ付けは、さまざまな方法ではんだの露出を制御することにより、スルーホール接合を形成します。{0}

ウェーブはんだ付けは、多くのアクセス可能な接合部を一緒に処理でき、はんだ付け側が広範囲またはパレット定義のウェーブ プロセスと連携する場合に最も効果的です。{0}}

選択的はんだ付けは、特定の領域のみにフラックスとはんだを適用する必要がある場合、またはアセンブリの残りの部分を互換性のあるものにすることで保護とフォローアップ作業が過剰になる場合に最も効果的です。{0}{1}

量はコストモデルに影響します。はんだ面の露出、物理的アクセス、接合部の加熱、工具、二次操作を理解した後に評価する必要があります。-

見積書の 1 行で最も安く見えるルートではなく、組み立て全体で検証して繰り返すのが最も簡単なルートを選択してください。{0}}