知っておきたいはんだ付けの基本|品質を左右する技術とは

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はんだ付けとは何か

はんだ付けとは、鉛やスズを主成分とする合金(はんだ)を溶融させ、電子部品と基板の電極を電気的・機械的に接合する技術です。電子機器の心臓部である基板において、すべての部品接合ははんだ付けによって成立しており、その品質が製品全体の信頼性を直接左右します。

現在の主流は鉛フリーはんだです。EU指令(RoHS)への対応を背景に、Sn-Ag-Cu系(スズ・銀・銅)合金が業界標準となっています。融点は従来の共晶はんだ(183℃)より高い217℃前後となるため、リフロー炉の温度プロファイル管理がより厳密に求められます。


SMT実装とDIP実装、それぞれのはんだ付け工法

基板実装には大きく2つの工法があり、それぞれ異なるはんだ付けプロセスが用いられます。

SMT(表面実装)では、クリームはんだをスクリーン印刷で基板に塗布し、チップ部品やQFP・BGAなどのICをマウンター(実装機)で搭載した後、リフロー炉で一括加熱して接合します。量産性が高く、微細部品への対応も可能です。

DIP(挿入実装)では、リード部品を基板スルーホールに挿入し、フローはんだ槽を通じて一括接合します。コネクタや大型トランスなど、機械的強度が求められる部品に適しています。久田見製作所ではスプレーフラクサーによるフラックス塗布工程を管理し、安定したぬれ性を確保しています。


品質を決める3つの管理ポイント

はんだ付けの品質は、以下の3要素によって決まります。

① 温度プロファイル管理 リフロー工程では、予熱・本加熱・冷却の各ゾーンの温度と時間を製品ごとに最適化します。過剰加熱はボイド発生や部品ダメージの原因となり、加熱不足はコールドはんだ(接合不良)につながります。

② フラックス管理 フラックスは金属表面の酸化膜を除去し、はんだのぬれ広がりを促進する役割を担います。塗布量・濃度の管理が不十分だと、はんだボールや未はんだが発生します。

③ AOI(自動光学検査)による全数検査 接合後はAOI装置で全基板を検査し、はんだブリッジ・未はんだ・部品欠品などを自動検出します。目視検査との組み合わせで、不良の流出を防止しています。


はんだ付けは「熱を加えれば繋がる」という単純な工程に見えて、実は材料・設備・工程管理の三位一体で品質が決まる、奥の深い技術です。

久田見製作所では、SMT・DIPの両工程において長年蓄積したノウハウをもとに、安定した品質での基板実装をご提供しています。試作1枚からお気軽にご相談ください。

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