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企業ニュース SMTおよびディスペンシング用はんだペーストの選び方

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SMTおよびディスペンシング用はんだペーストの選び方

2025-10-30

精密に設計された回路基板に小型コンポーネントが高密度に実装されているところを想像してください。これらのコンポーネントを接続する鍵ははんだペーストにあり、その品質は基板の性能と信頼性に直接影響します。この記事では、表面実装技術 (SMT) および塗布プロセスに適したはんだペーストの種類と粉末サイズを選択する方法を検討します。

1. はんだペーストの組成と機能

はんだペーストは、単なる粉末はんだではなく、はんだ粉末、フラックス、添加剤を慎重に配合した混合物です。はんだ粉末はコアコンポーネントを形成し、融点や導電率などの重要な特性を決定します。フラックスは、表面酸化物を除去し、表面張力を低下させ、はんだの濡れを促進する働きをします。これは高品質の接合に不可欠です。

SMT プロセスでは、部品の配置とリフローはんだ付けの前に、ステンシル印刷を通じてはんだペーストが PCB パッドに塗布されます。ディスペンス用途では、同様の加熱プロセスの前に、特殊な装置がパッド上にペーストを直接塗布します。

2. 粉末サイズの分類と選択

はんだ粉末の粒子サイズは、接合の品質に大きな影響を与えます。 IPC 規格によれば、はんだペーストは粉末サイズによって次のように分類されます。

タイプ 3 (T3) はんだペースト
  • 粒子範囲: 25-45μm
  • アプリケーション: より大きな部品ピッチを備えた標準 SMT
  • 利点: 費用対効果が高く、取り扱いが容易で、欠陥が最小限に抑えられます。
  • 制限事項: ファインピッチ部品には不向き
タイプ 4 (T4) はんだペースト
  • 粒子範囲: 20-38μm
  • 用途:中ピッチ部品(0402パッケージなど)
  • 利点: より細かいピッチの精度が向上します。
  • 制限事項: コストが高く、慎重なプロセス制御が必要
タイプ 5 (T5) はんだペースト
  • 粒子範囲: <25μm
  • 用途:超微細ピッチ部品(0201パッケージ、BGA)
  • 利点: 小型コンポーネントの優れた精度
  • 制限: コストは最も高く、保存期間は最も短く、プロセス要件は厳しい

選択基準では、コンポーネントのピッチ、精度要件、生産コスト、およびプロセス能力を考慮する必要があります。ほとんどの SMT アプリケーションではタイプ 3 または 4 のペーストが使用されますが、高度なパッケージングにはタイプ 5 またはそれより細かいパウダーが必要です。

3. フラックス化学のバリエーション

はんだペーストは、フラックスの化学的性質によってさらに区別されます。

不洗浄処方
  • 特徴: リフロー後の残留物が最小限
  • 利点: 製造の簡素化、コストの削減
  • 考慮事項: 長期的な信頼性に関する潜在的な懸念
水溶性製剤
  • 特徴: 水除去可能な残留物
  • 利点: 優れた洗浄性、高い信頼性
  • 考慮事項: 洗浄装置が必要となり、コストが高くなる
ロジンベースの配合物
  • 特徴: 保護用ロジン残留物
  • 利点: 優れたはんだ付け性能
  • 考慮事項: 洗浄が必要で、残留物の除去はより困難です
4. ステンシル設計の考慮事項

ステンシルの仕様は、ペーストの堆積品質に重大な影響を与えます。主要なパラメータは次のとおりです。

  • 材料の選択 (ステンレス鋼 vs. ニッケル)
  • コンポーネントの要件に応じた厚さ
  • パッド設計に合わせた開口寸法と形状
5. 調剤プロセスの要件

塗布用途には、次のようなペーストが必要です。

  • 最適化された粘度およびチキソトロピー
  • 粒径を小さくして目詰まりを防止
  • 一貫したパフォーマンスを実現するバランスの取れたフラックスアクティビティ
6. 取り扱いとプロセス管理

適切な材料管理により、一貫した結果が保証されます。

  • 管理された保管条件(温度、湿度)
  • 適切な解凍手順
  • 使用前の一貫した混合
  • 正確なリフロープロファイルの開発
7. 欠陥の分析と解決

一般的なはんだ付けの欠陥には次のようなものがあります。

  • はんだボール (粉末サイズ、フラックス活性、または温度を調整)
  • ブリッジング(蒸着量、ステンシル設計の最適化)
  • はんだが不十分です (ペースト量を増やし、ステンシルを確認してください)
  • コールドジョイント (表面処理の改善、プロファイルの調整)
8. 業界動向と今後の展開

新たな要件により、次のようなイノベーションが推進されています。

  • 高度な包装のためのより細かい粉末サイズ
  • 強化された信頼性の定式化
  • 環境に配慮した持続可能な素材
  • 自己修復特性などのスマートな機能

慎重な材料選択とプロセスの最適化により、メーカーは進化する業界の需要に応えながら優れたはんだ付け結果を達成できます。

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企業ニュース-SMTおよびディスペンシング用はんだペーストの選び方

SMTおよびディスペンシング用はんだペーストの選び方

2025-10-30

精密に設計された回路基板に小型コンポーネントが高密度に実装されているところを想像してください。これらのコンポーネントを接続する鍵ははんだペーストにあり、その品質は基板の性能と信頼性に直接影響します。この記事では、表面実装技術 (SMT) および塗布プロセスに適したはんだペーストの種類と粉末サイズを選択する方法を検討します。

1. はんだペーストの組成と機能

はんだペーストは、単なる粉末はんだではなく、はんだ粉末、フラックス、添加剤を慎重に配合した混合物です。はんだ粉末はコアコンポーネントを形成し、融点や導電率などの重要な特性を決定します。フラックスは、表面酸化物を除去し、表面張力を低下させ、はんだの濡れを促進する働きをします。これは高品質の接合に不可欠です。

SMT プロセスでは、部品の配置とリフローはんだ付けの前に、ステンシル印刷を通じてはんだペーストが PCB パッドに塗布されます。ディスペンス用途では、同様の加熱プロセスの前に、特殊な装置がパッド上にペーストを直接塗布します。

2. 粉末サイズの分類と選択

はんだ粉末の粒子サイズは、接合の品質に大きな影響を与えます。 IPC 規格によれば、はんだペーストは粉末サイズによって次のように分類されます。

タイプ 3 (T3) はんだペースト
  • 粒子範囲: 25-45μm
  • アプリケーション: より大きな部品ピッチを備えた標準 SMT
  • 利点: 費用対効果が高く、取り扱いが容易で、欠陥が最小限に抑えられます。
  • 制限事項: ファインピッチ部品には不向き
タイプ 4 (T4) はんだペースト
  • 粒子範囲: 20-38μm
  • 用途:中ピッチ部品(0402パッケージなど)
  • 利点: より細かいピッチの精度が向上します。
  • 制限事項: コストが高く、慎重なプロセス制御が必要
タイプ 5 (T5) はんだペースト
  • 粒子範囲: <25μm
  • 用途:超微細ピッチ部品(0201パッケージ、BGA)
  • 利点: 小型コンポーネントの優れた精度
  • 制限: コストは最も高く、保存期間は最も短く、プロセス要件は厳しい

選択基準では、コンポーネントのピッチ、精度要件、生産コスト、およびプロセス能力を考慮する必要があります。ほとんどの SMT アプリケーションではタイプ 3 または 4 のペーストが使用されますが、高度なパッケージングにはタイプ 5 またはそれより細かいパウダーが必要です。

3. フラックス化学のバリエーション

はんだペーストは、フラックスの化学的性質によってさらに区別されます。

不洗浄処方
  • 特徴: リフロー後の残留物が最小限
  • 利点: 製造の簡素化、コストの削減
  • 考慮事項: 長期的な信頼性に関する潜在的な懸念
水溶性製剤
  • 特徴: 水除去可能な残留物
  • 利点: 優れた洗浄性、高い信頼性
  • 考慮事項: 洗浄装置が必要となり、コストが高くなる
ロジンベースの配合物
  • 特徴: 保護用ロジン残留物
  • 利点: 優れたはんだ付け性能
  • 考慮事項: 洗浄が必要で、残留物の除去はより困難です
4. ステンシル設計の考慮事項

ステンシルの仕様は、ペーストの堆積品質に重大な影響を与えます。主要なパラメータは次のとおりです。

  • 材料の選択 (ステンレス鋼 vs. ニッケル)
  • コンポーネントの要件に応じた厚さ
  • パッド設計に合わせた開口寸法と形状
5. 調剤プロセスの要件

塗布用途には、次のようなペーストが必要です。

  • 最適化された粘度およびチキソトロピー
  • 粒径を小さくして目詰まりを防止
  • 一貫したパフォーマンスを実現するバランスの取れたフラックスアクティビティ
6. 取り扱いとプロセス管理

適切な材料管理により、一貫した結果が保証されます。

  • 管理された保管条件(温度、湿度)
  • 適切な解凍手順
  • 使用前の一貫した混合
  • 正確なリフロープロファイルの開発
7. 欠陥の分析と解決

一般的なはんだ付けの欠陥には次のようなものがあります。

  • はんだボール (粉末サイズ、フラックス活性、または温度を調整)
  • ブリッジング(蒸着量、ステンシル設計の最適化)
  • はんだが不十分です (ペースト量を増やし、ステンシルを確認してください)
  • コールドジョイント (表面処理の改善、プロファイルの調整)
8. 業界動向と今後の展開

新たな要件により、次のようなイノベーションが推進されています。

  • 高度な包装のためのより細かい粉末サイズ
  • 強化された信頼性の定式化
  • 環境に配慮した持続可能な素材
  • 自己修復特性などのスマートな機能

慎重な材料選択とプロセスの最適化により、メーカーは進化する業界の需要に応えながら優れたはんだ付け結果を達成できます。