PCB Blog - 基板はんだ付けについて

基板はんだ付けは、電子部品を基板に接続するプロセスであり、半田を加熱することで溶解させ、強固な導電接続を形成する。溶接は電子製品の製造における重要なステップであり、回路内の各部品が電気接続によって正常に動作することを保証する。

基板はんだ付けの過程では、通常、接続材料としてはんだ（スズと鉛または無鉛合金からなる金属材料）が使用される。溶接の目的は、部品のピンを回路基板上のパッドに強固に接続し、電流をスムーズに流すことができるとともに、接続の機械的強度を確保することである。

溶接プロセスは、手動溶接、ピーク溶接、リフロー溶接など、いくつかの一般的な方法に分けることができ、各方法は異なる生産環境と部品のタイプに適している。

基板はんだ付け方法

溶接回路基板には2つの主要技術がある：ハード溶接とソフト溶接。また、「ハード溶接」をろう付けと銀溶接に分けます。最適な方法は、接続する部品、安全に使用できる熱などによって異なります。以下に、各方法の詳細を示します。

ハードはんだ付け

ハード溶接または溶接は、通常450°C（842°F）より高い熱を用いて半田を溶融する。この温度は多くの電子機器が耐えられる温度よりはるかに高い。そのため、この方法は主に金属と大きなサイズの設備に適用され、他の方法よりも強固な接着を生成することができる。

ぎんようせつ

このようなハード溶接子タイプは、充填金属として銀合金を使用している。必要な温度はろう付けよりも低いが、ろう付けよりも低い。通常、充填金属としてではなく、小さな回路基板部品を接続するのに最適です。

ろうづけ

ろう付けは高温（800°C-1000°C）で行い、充填金属として黄銅を使用し、強固な耐熱接続を形成した。ろう付けは配管やHVACシステムなどの重用途に理想的で、圧力下で耐久性を維持する必要がある堅牢な金属部品を接続するのに最適です。

なんようせつ

半田付けは比較的穏やかなプロセスであるため、コンパクトで精密な部品に最適です。90°Cから450°Cの間の低い温度を使用しています。ご想像の通り、スズ合金半田にも依存しています。この半田の融点は銀より低い。

基板はんだ付けに必要な溶接材料：

半田（Solder）

用途：はんだは溶接過程において最も重要な材料であり、通常はスズと鉛または無鉛合金（例えばスズ銅合金）から構成される。その役割は、回路基板パッドと素子ピンを接続する導電経路を提供することです。

フラックス

用途：フラックスは溶接過程に用いられる化学物質であり、溶接表面の酸化層を除去し、半田の流れを促進し、溶接の導電性と堅牢性を高めることができる。

半田ペースト（Solder Paste）

用途：半田ペーストは表面貼付（SMT）溶接用の材料である。細かい半田粒子とフラックスを混合したものです。半田ペーストはリフロー溶接法により表面実装部品を回路基板に固定する。

必要な溶接ツール：

電気こて（Soldering Iron）

用途：はんだごては、はんだを加熱して基板のパッドや部品ピンに塗布するための最も一般的なはんだ付けツールです。

こて先（Soldering Tip）

用途：アイロンヘッドは電気アイロンの先端部分であり、溶接点に熱を伝達するために使用される。アイロンヘッドの形状と大きさは、溶接の具体的なニーズに応じて選択しなければならない。

溶接ピンセット（Tweezers）

用途：溶接ピンセットは溶接中に電子部品を正確に把持して配置するために使用される。特に表面実装（SMT）溶接においては、ピンセットは不可欠なツールである。

基板はんだ付け手順：

準備：回路基板をクリーニングし、ほこりや酸化物がないことを確認します。コンポーネントを基板上に置き、固定します。

溶接点の加熱：はんだごてを開き、適切な温度に加熱する。エレメントピンとパッドの接触部にはんだごてを置き、数秒加熱するのを待ちます。

半田付け：半田ワイヤを加熱した半田点に接触させ、半田をパッドとピンの間に流す。

はんだとはんだごてを外す：はんだとはんだごてを外し、はんだが冷却硬化するまではんだ点を静止させる。

溶接品質の検査：溶接点が滑らかで均一であるかどうかを検査し、虚溶接や短絡を避ける。

洗浄溶接点：洗浄剤を用いてフラックス残留を除去し、溶接領域を清潔に保つ。

修復問題：溶接に問題がある場合は、吸着テープを使用して余分な半田を除去し、再溶接します。

正しい溶接材料と工具は高品質基板はんだ付けを完成する基礎である。はんだ、フラックス、はんだペーストなどの材料は、はんだごて、すずき取りベルト、ピンセットなどの工具を配合し、はんだ付け人員が効率的に、正確にはんだ付け作業を完成するのを助けることができる。これらのツールや材料を合理的に選択し、正しく使用することで、基板はんだ付けの効率と品質が大幅に向上します。