詳しい PCBA 製造プロセス (SMT プロセスを含む) については、ぜひご覧ください。
01.「SMTプロセスフロー」
リフロー溶接とは、PCBパッド上に予め印刷されたはんだペーストを溶融させることで、表面実装部品またはピンの溶接端とPCBパッド間の機械的・電気的接続を実現する軟ろう付けプロセスを指します。プロセスフローは、下図に示すように、はんだペースト印刷→パッチ→リフロー溶接となります。
1. はんだペースト印刷
目的は、PCBのはんだパッドに適切な量のはんだペーストを均一に塗布し、パッチ部品とPCBの対応するはんだパッドをリフロー溶接して良好な電気的接続と十分な機械的強度を確保することです。はんだペーストを各パッドに均一に塗布するにはどうすればよいでしょうか？そのためには、スチールメッシュを作成する必要があります。スクレーパーの作用により、スチールメッシュの対応する穴を通して、はんだペーストが各はんだパッドに均一に塗布されます。スチールメッシュの図の例を下図に示します。
はんだペースト印刷図を下図に示します。
印刷されたはんだペースト PCB を次の図に示します。
2. パッチ
このプロセスは、実装機を使用して、印刷されたはんだペーストまたはパッチ接着剤の PCB 表面上の対応する位置にチップ部品を正確に実装するものです。
SMT マシンは、機能に応じて 2 つのタイプに分けられます。
高速マシン：コンデンサ、抵抗器などの多数の小型部品の実装に適しています。一部の IC 部品も実装できますが、精度には限界があります。
B ユニバーサルマシン: QFP、BGA、SOT、SOP、PLCC などの異性または高精度コンポーネントの実装に適しています。
SMT マシンの設備図は次の図に示します。
パッチ適用後の PCB を次の図に示します。
3. リフロー溶接
リフローはんだ付けは英語のReflow Soldringの直訳で、回路基板のはんだパッド上のはんだペーストを溶かして電気回路を形成し、表面アセンブリ部品とPCBのはんだパッド間の機械的かつ電気的接続を指します。
リフロー溶接はSMT製造における重要な工程であり、適切な温度曲線の設定がリフロー溶接の品質を保証する鍵となります。不適切な温度曲線は、不完全な溶接、仮想溶接、部品の反り、はんだボールの過剰といったPCB溶接欠陥を引き起こし、製品品質に影響を与えます。
リフロー溶接炉の設備図を下図に示します。
リフロー炉後、リフロー溶接により完成したPCBを下図に示します。
