選択的はんだ付け

選択的はんだ付けは、従来の表面実装技術(SMT) またはスルーホール技術の組み立てプロセスにおけるリフロー炉またはウェーブはんだ付けの熱によって損傷を受ける可能性のある部品を、プリント回路基板および成形モジュールに選択的にはんだ付けするプロセスです。これは通常、SMT 炉のリフロー プロセスの後に行われます。選択的はんだ付けされる部品は、通常、表面実装リフロー プロセスで以前にはんだ付けされた部品に囲まれており、選択的はんだ付けプロセスは、それらの部品が損傷しないように十分に正確でなければなりません。

選択的はんだ付けで使用される組み立てプロセスには次のものがあります。

• ウェーブはんだ付け用選択開口部ツール: これらのツールは、SMT リフローはんだ付けプロセスで以前にはんだ付けされた領域をマスクし、ツールの開口部またはウィンドウで選択的にはんだ付けされる領域のみを露出させます。次に、ツールとプリント回路基板(PCB) アセンブリをウェーブはんだ付け装置に渡してプロセスを完了します。各ツールは PCB アセンブリに固有のものです。
• 大量選択的ディップはんだ付けファウンテン: 選択的開口部はんだ付けのバリエーションで、はんだ付けする領域を専用のツール (はんだを注入するための開口部付き) で表します。次に、PCB を選択的はんだ付けファウンテン上に置きます。ボードをはんだ付けファウンテンに降ろすと、PCB のすべての選択的はんだ付けが同時に行われます。各ツールは、PCB アセンブリに固有のものです。
• 小型ウェーブ選択的はんだ付けファウンテン: これは通常、鉛筆やクレヨンの先端に似た丸い小型ポンプはんだ付けウェーブを使用して、PCB を順次はんだ付けします。このプロセスは前の 2 つの方法よりも時間がかかりますが、より正確です。PCB を固定し、ウェーブはんだ付けポットを PCB の下に移動させるか、または PCB を固定ウェーブまたははんだ槽の上に移動させて選択的はんだ付けプロセスを実行することができます。最初の 2 つの例とは異なり、このプロセスはツール不要です。
• レーザー選択はんだ付けシステム: CAD ベースの基板レイアウトをインポートし、そのデータを使用してレーザーを配置し、基板上の任意のポイントに直接はんだ付けできる新しいシステム。その利点は、熱応力の排除、非接触品質、一貫した高品質のはんだ付け接合、柔軟性です。はんだ付け時間は接合あたり平均 1 秒です。ステンシルとはんだマスクを回路基板から排除して、製造コストを削減できます。 ^{[引用が必要]}

あまり一般的ではない選択的はんだ付けプロセスには次のものがあります。

• ワイヤーはんだ供給による熱鉄はんだ
• ペーストはんだ、はんだを含んだパッドまたはプリフォーム、高温ガス（水素を含む）を使用した誘導はんだ付け。はんだ付けにはさまざまな方法がある。

その他の選択的はんだ付け用途は、セラミック基板へのリードフレームの取り付け、コイルリードの取り付け、SMT 取り付け ( LEDから PCB への取り付けなど)、および消火スプリンクラー(ヒューズが低温はんだ合金の場合) などの非電子的な用途です。

使用される選択的はんだ付け装置に関係なく、選択的フラックス塗布装置にはスプレーフラックスとドロップジェットフラックスの2種類があります。スプレーフラックスは霧状のフラックスを特定の領域に塗布しますが、ドロップジェットフラックスはより正確です。選択ははんだ付けアプリケーションの状況によって異なります。^[1]

ミニチュア ウェーブ選択的はんだ付けファウンテン タイプは広く使用されており、PCB 設計と製造プロセスが最適化されていれば良好な結果が得られます。選択的はんだ付けファウンテン タイプの主な要件は次のとおりです。

プロセス

• はんだ接合部の形状、近くの部品のクリアランス、部品のリードの高さ、濡れやすいノズルか濡れにくいノズルかに応じてノズル径を選択
• はんだ温度: 設定値またはめっきスルーホール部での実測値
• 連絡時間
• 予熱
• フラックスの種類: 洗浄不要、有機ベース、フラックス塗布方法 (スプレーまたはドロップジェット)
• はんだ付け：ドラッグ、ディップ、またはアングル方式

デザイン

• 温度要件（はんだ付け部分）と部品の選択
• 近くのSMDスルーホール部品のクリアランス
• 部品ピン径とメッキスルーホールの比
• 部品リード長
• 熱分離
• はんだマスキング（緑色のマスキング）部品パッドからの距離

ドロップジェット^[2]は、プリント基板や部品ピンなどの表面に、必要に応じてフラックスの液滴を塗布することができる電気機械装置である。

選択的プロセスの熱プロファイルは、他の一般的な自動はんだ付け技術と同様に重要です。従来のフローはんだ付け機と同様に、予熱段階における上面温度測定を検証する必要があり、さらにフラックスの活性化が十分であることを確認する必要があります。現在では、Solderstar Proユニットなど、プロセスをよりシンプルにするための小型プロファイリングデータロガーが数多く販売されています。^{[3] [4]}

選択的はんだ付けプロセスを毎日チェックできるさまざまな固定具が用意されており、これらの器具を使用すると、機械パラメータの検証を定期的に実行できます。接触時間、X/Y 速度、ノズル波高、プロファイル温度などのパラメータをすべて測定できます。

選択的はんだ付けは通常、窒素雰囲気で行われます。これにより、はんだ付け面の酸化が防止され、濡れ性が向上します。残留物が少なくなるため、必要なフラックスが少なくなります。窒素を使用すると、PCB の洗浄やブラッシングを必要とせずに、きれいで光沢のある接合部が得られます。^[5]