PCBはその精密さと厳しさから、あらゆるPCB工場の環境衛生要件は非常に高く、中には一日中「黄色光」にさらされている工場もあります。湿度もまた、厳密に管理する必要がある指標の一つです。本日は、湿度がPCBAに与える影響についてお話しします。
重要な「湿度」
湿度は製造プロセスにおいて非常に重要かつ厳格に管理された指標です。湿度が低いと、乾燥、静電気放電（ESD）の増加、粉塵レベルの上昇、テンプレート開口部の目詰まり、テンプレートの摩耗の増加につながる可能性があります。湿度が低いと生産能力に直接影響を及ぼし、低下させることが実証されています。湿度が高すぎると材料が水分を吸収し、層間剥離、ポップコーン現象、はんだボールが発生します。また、水分は材料のTG値を低下させ、リフロー溶接時の動的反りを増加させます。
表面水分について
ほぼすべての固体表面（金属、ガラス、セラミック、シリコンなど）には、湿潤した吸水層（単分子層または多層分子層）があり、表面温度が周囲の空気の露点温度（温度、湿度、気圧によって異なります）に達すると、この層が目に見えるようになります。金属と金属間の摩擦は湿度の低下とともに増加し、相対湿度20%RH以下では、相対湿度80%RHのときよりも摩擦が1.5倍高くなります。
多孔質または吸湿性の表面（エポキシ樹脂、プラスチック、フラックスなど）はこれらの吸収層を吸収する傾向があり、表面温度が露点（結露）より低い場合でも、水を含んだ吸収層は材料の表面には見えません。
これらの表面の単分子吸収層内の水分がプラスチック封止デバイス (MSD) に浸透し、単分子吸収層の厚さが 20 層に近づくと、これらの単分子吸収層に吸収された水分が最終的にリフローはんだ付け中にポップコーン効果を引き起こします。
製造中の湿度の影響
湿度は生産と製造に様々な影響を与えます。一般的に湿度は目に見えませんが（重量増加を除く）、結果として気孔、ボイド、はんだ飛散、はんだボール、底部充填ボイドなどが発生します。
いかなる工程においても、水分と湿度の管理は非常に重要です。ボディ表面の外観に異常がある場合、完成品は不合格となります。そのため、通常の作業現場では、基材表面の水分と湿度を適切に管理し、完成品の製造工程における環境指標が規定範囲内に収まるようにする必要があります。
投稿日時: 2024年3月26日
