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適正はんだ量について考えてみた
2023/10/19 16:26
- チップ部品のはんだ付けはメタルマスクで開口しクリームを塗布しますが、はんだクリームの印刷ばらつきが問題となっています。
- マスク設計部門は、はんだの必要量を確保したいと考えていますが、印刷ばらつきによりはんだが多くなる場合があります。
- バラツキ要因を定量化するのは難しいですが、他の要素も考慮しながら最適なはんだ量を探求しています。
適正はんだ量
2017/11/25 09:58
チップ部品のはんだ付けはメタルマスクで開口しクリームを塗布しますが、
皆さんどのように考えているか教えてください。
我々の会社では、適正はんだフィレット形状(例:フィレット角45°、はんだによる部品浮き20um)を想定し、ここからはんだを体積換算します。
このはんだを満足できるようにマスク厚、メタル開口製造バラツキを考慮して設計しますが、実際ははんだクリームの印刷ばらつきが多く、かなりはんだが多くなっています。
なので出来栄えは想定よりはんだが多くなり、芋はんだ状態になり検査
しずらい出来栄えです。
しかし、マスク設計部門は、必要量を確保したいので仕方無いと言ってき
ます。1回の実験で傾向見ても、量産で製造している間もこのバラツキに
収まるとは判断できないと言われます。
バラツキ要因を定量化できれば良いのですが、開口形状、基板形状
、部品レイアウトで変わるので難しいです。出来もしない検討を
やっているように思えてならないのですが、みなさんどうされているか
教えて頂ければ幸いです。
回答 (3件中 1~3件目)
メタルマスクの板厚と開口面積で、印刷されるはんだ量は定量化される
ので、はんだペーストの状態及び印刷条件を適切に管理すれば、ばらつき
を抑制できる筈です。
いくつか文献を貼っておきますので、ご参考になさってください。
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ステンシルによるペースト半田塗布プロセスだと思いますが
最近ですと三流中国製でもない限りマスク開口寸法ばらつきで
不良になることはないと思います(ベンダー変えればいいだけ)
マスク孔のアスペクト比はどのくらいなのでしょうか
また半田の塗布プロセスはどのような方式で行われていますか
お礼
2017/11/26 20:57
回答ありがとうございます。
ご指摘のとおり、ステンシルにペースト塗布です。
メタルスキージを使用しています。
国内のメタルを使用しています。アディテブ方式です。
150um品のマスクで、最小開口幅0.24mmです。(IC部は0.24*1.05)
(1)回答者さんのところにも記載しましたが、
塗布設備以外に、基板の影響もあると考えています。
マスクはアディティブ方式とレーザー方式両方トライしましたが
ほぼ同じか、若干アディティブの方が良かったので、この方式で
今に至っております。
アドバイス頂いた件、確認してみます。
ありがとうございました。
御社がどんな設備をご使用なのでしょう?
http://www.musashi-engineering.co.jp/case/case_027_00014.html
http://www.mycom-japan.co.jp/mr350/mr350ds.htm
http://www.iwashita-eng.co.jp/02product/robot/app_solder.html
https://www.yamaha-motor.co.jp/smt/printer/index.html
http://www.heishin-dispenser.jp/hd/casestudies/cs08.html
そして、その設備での塗布量の誤差はどの程度なのでしょう?
更に、素子メーカが推奨してる塗布量の誤差はいくつなのでしょう?
http://www.furukawa.co.jp/jiho/fj108/fj108_04.pdf
https://industrial.panasonic.com/jp/products-ec/smd-film-capacitor/smd-film-capacitor/soldering/soldering
お礼
2017/11/26 20:52
アドバイスありがとうございます。
印刷設備はPana製と聞いています。
マスク厚は150umで、IC開口は0.24*1.05mmです。
実測マスク厚は151umでしたが、塗布したクリームの
高さは180um~200umの結果でした。
基板上には、パッド周囲にソルダーレジスト、およびシンボルが
あるのでこの影響あると思っています。しかし、50umもあるのか
悩ましい。基板の反りも影響しているかもしれません。
設備メーカも条件により異なるので一概にバラツキがどれだけとは
言えないとの回答です。
お礼
2017/11/26 21:10
回答ありがとうございます。
生産技術部門は、条件管理しても基板の出来栄えがばらついて
いないか疑問を持たれており、影響あるのか調査しようとして
います。レジストやシンボルの厚みが大きくなるとパッドとの
隙間が大きくなるのではんだ量は多くなります。
ただ、理論的にはそうですが、実際影響するのかよくわかって
いないです。
再度、生産技術の者と話をしてみます。
また、基板のレジスト厚みやシンボル厚みも確認してみます。
ありがとうございました。
ありがとうございます。
レジストやシンボルの影響があるような感じなのですが
因果関係が不明なのです。シンボルが盛り上がった基板のときは
ブリッジが多いように思えば、同じ出来ばえでも全く発生なかったりと
よくわからない状況です。
条件と現品見ながら確認するようにしていきます。
ありがとうこざいました。