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はんだペーストの品質管理とは?課題と対策・製品を解説

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SMT工程(表面実装)におけるはんだペーストの品質管理とは?

SMT工程におけるはんだペーストの品質管理は、電子部品を基板に実装する際の信頼性を確保するために不可欠なプロセスです。はんだペーストの均一性、粘度、印刷性、そしてリフロー後の接合状態などを管理することで、不良品の発生を抑制し、製品の長寿命化に貢献します。

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電子業界ではスクリーン印刷にてペースト材料を塗布する工程が多く見られます。スクリーン印刷とは孔版印刷の一種で、版自体に穴をあけ、そこからインクペースト等をすりつける印刷方式です。

 はんだを含むソルダーペースト、銀やパラジウムに代表される厚膜ペースト、導電性接着剤、レジストインク、仮固定ボンドなど多くの材料がメタルマスク版、スクリーン版(メッシュ版)を用いて印刷されています。
 この印刷版の管理において開口部の洗浄はその精度保持、印刷不良低減のために不可欠となっています。電気・電子業界での採用実績が長く、数多くのペースト、接着剤、ボンドを認知しており、また、洗浄剤専門メーカーとして多方面の切り口から洗浄剤を開発しています。
::.1.:: 各種ペースト、接着剤、ボンドへの対応
::.2.:: 各種法令非該当また低臭気商品の対応
::.3.:: 部材耐性考慮した洗浄剤設計

メタルマスク版洗浄剤 HAシリーズ

トーリ・ハンでは、貴社のご要望にマッチした特別仕様のドライ・キャビ、ウエット・キャビをご提供。長期保管用や、除湿と加湿を両立させるタイプなど、様々なご要望及びサイズや設置環境にに応じてご提供いたします。
「こんなものが欲しい」「こんなデシケーターはできないか」など、是非お気軽にご相談ください。



【掲載内容(抜粋)】
■長期保管用(50年)の強固なタイプ
 用途:ハイビジョンテープの保管庫
■引き出し式ドライ・キャビ
 用途:プリント基板収納
■除湿+加湿タイプ
 用途:低温による秀納品の劣化防止
■冷却/加熱等の温度と湿度の管理

除湿庫・加湿庫の特注品製作事例集を無料プレゼント!

「AirAKI」は、ドライフォグ(平均粒子系10μm以下の微細な霧)を噴霧する省エネ2流体加湿システムです。

◆省エネ効果
ドライフォグによる加湿は少量のエネルギーで稼働するため、蒸気式加湿と比較しランニングコストを大幅に低減します。また生産機械の高速化および密集化による発熱量増加に対し、ドライフォグの気化潜熱は冷房負荷低減に役立ちます。CO2排出量も大幅に削減できます。

◆実装印刷品質の向上
実装の品質は印刷(はんだ)の品質に左右されます。そして印刷の品質は、現場の湿度に大きく左右されます。低湿度の場合は印刷が薄くなりチップが外れマウント不良になり、逆に高湿度の場合は厚くなってチップが浮き、歪んで実装されて通電不良になります。AirAKIは最適な湿度を保つことが可能です。

◆回路破壊やごみ付着トラブルの減少
年間を通して一定の湿度を保つことで、静電気による回路破壊やごみ付着、エラーやミスチャックなどの工程トラブルを減少させ、良品率の向上を実現します。

詳しくはお問い合わせ、またはカタログをダウンロードしてください。

基板実装工場・クリーンルームの乾燥対策に最適な加湿システム

超微小液滴転写ディスペンサ「femto-Spotter」のヘッドラインアップ
Model A 微小塗布ロングライフタイプ『FS-100M-LL』をご紹介します。

当製品は、わずかな液体を正確な位置へ転写(塗布)できる画期的な技術。

液体の連続供給に対応したタイプで、長時間の稼働でも
安定した液体供給が可能となっております。

【特長】
■液体の連続供給に対応したタイプ
■長時間の稼働でも安定した液体供給
■量産に向けたテストに好適

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

femto-Spotter<FS-100M-LL>

湿度管理用 最高湿度インジケーターカードは、RH50%〜90%までの相対湿度を10%間隔で検知表示することができます。原理は、24時間以上経過した後に中心部分の青色の結晶が周辺に溶け出し相対湿度を表します。また、一度着色すると元に戻りませんので、ある期間に到達した最高の相対湿度を確認することができます。
詳しくはお問い合わせ、もしくはカタログをご覧ください。

湿度管理用 最高湿度インジケーターカード

エアー駆動式ラムシリンダーの強力な下降圧によるインダクタープレートの働きとポンプのアップストロークの力を利用して行われるプライミングピストンの働きによって、材料は、強制的にポンプに押し込まれ、半固形状の高粘度材料でも確実にポンピングし、定量吐出が得られます。
詳しくはお問い合わせ、もしくはカタログをダウンロードして下さい。

1kg・3kg缶材料圧送式ディスペンサー「PAL-200」

「ペースト混練機 SPS-2000(ソルダソフナー)」は、温度モニター機能を搭載したペースト混練機で、ソルダペーストを高速かつ安全に最適な状態へ混練する装置です。公転約1000rpmの高速回転で短時間に混練可能です。温度モニター機能により、ボタンを押すだけで最適な状態に仕上げることができます。オートバランサー機能により、ペーストの重量に応じたバランスを自動的に行います。電子材料に応じて、PCで最適な回転プロファイルを自由に作成できます(オプション機能)。はんだメーカー様の厳密なテストで混練の高い評価を頂いております。
詳しくはお問い合わせ、またはカタログをご覧ください。

ペースト混練機 SPS-2000(ソルダソフナー)

・ハイパワーのフラグシップモデル
N C 4 U 1 3 x A の後継品

●詳しくはお問い合わせ、またはカタログをダウンロードしてください。

NC4U13xBシリーズ 日亜 UV-LEDチップ 紫外線

『CDC-R1』は、新方式のコロナ放電集塵方式により、高いフラックス
回収性能を実現した装置です。

静電気の力で、フラックス粒子をダイレクトにトラップさせて回収。

リフロー炉内のフラックス汚染環境を大幅改善でき、お客様の電子基板の
品質向上に貢献します。

【特長】
■コロナ放電集塵方式
■品質力強化(基板へのフラックスの再付着低減)
■生産性向上(炉内フラックス汚染低減)
■簡単回収構造

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

フラックス回収装置『CDC-R1』

微少量の液体を定量塗布できるモーノディスペンサーHD型は、
小さな電子部品への塗布や、研究・開発・ラボテストなどで
正確・高精度な塗布を実現します。

[特長]
●微少量×高精度
 μLレベルの微少量でも、高精度に安定塗布します。
●軽量・コンパクト設計
 ケーシング内容積を可能な限り小さくし、廃液量を削減。
 小型の卓上ロボットにも容易に搭載できます。
●長時間の安定塗布
 液温やロットの違いによる粘度変化の影響を受けにくい構造で、
 生産時の塗布量が安定し、調整工数やダウンタイムの削減に貢献します。

[吐出液例]
・金属ペースト
  はんだペースト、銀ペースト、
  ニッケルペースト、銅ペーストなど
・接着剤
  シリコン接着剤、エポキシ接着剤、UV硬化型接着剤、
  絶縁性接着剤、導電性接着剤など
・グリース
  放熱グリース、シリコーングリース、工業用グリースなど
・アンダーフィル剤
・潤滑油
・塗料
・インク
・有機溶剤
・コーティング剤
・防湿剤各種スラリー

※詳しくはお問い合わせください。

接着剤や金属ペーストの微少量塗布に!モーノディスペンサーHD型

松山音響工芸株式会社で取り扱う、『支持部材』のご紹介です。

クリームはんだを開封してからの生産使用期限を、音と3色LEDにて
お知らせする「はんだ管理機」や、リール部品をトレイ部品に簡単に変更
可能な「エンボストレイ」などがございます。

当社では、プリント配線基板実装関連冶工具の自社製造販売や、
ソフトウェア開発事業を行っております。お困りの方はお気軽にご相談下さい。

【ラインアップ】
■レストアカウンター
■エンボストレイ
■アタッチメントフレーム
■印刷バックアップブロック:切替アダプタ
■カスタム式バックアップピン

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

部材『支援部材』

『CL-500-90-TH』は、高精度温度ロガーを搭載している
ソルダーペーストキャビネットです。

クリームハンダの保管管理(先入・先出、低温保管)を行う必須アイテムに、
温度トレーサビリティ&警告機能がつき、基板実装品質の管理機能を強化。

また、SDカードスロットを装備しており、PCでのデータ編集が可能です。
さらにスロープ形状の保管庫の採用により、先入れ先出し機能を
実現しました。

【特長】
■3~10℃の温度設定が可能
■在庫が一目でわかる総ガラス張り
■三種類の半田を分離して在庫
■500g容器を90個収納
■場所をとらない省スペース設計

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせください。

ソルダーペーストキャビネット『CL-500-90-TH』

『高硬度ウレタンスキージー』をご紹介いたします。

弾性に富み、印刷面の凸凹への追随性が良好。
耐摩耗性、耐溶剤性に優れています。

また、スキージーのエッジが均一に仕上がっていますので、
印刷物がシャープに出来上がります。

【特長】
■耐摩耗性、耐溶剤性に優れている
■弾性に富み、印刷面の凸凹への追随性が良好
■スキージーのエッジが均一に仕上がっている
■印刷物がシャープに出来上がる

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

高硬度ウレタンスキージー

一般に湿度インジケーターカードの主成分として使用されてきた塩化コバルト(CoCl2・n-H2O)や臭化コバルト(CoBr2・n-H2O)などのコバルト化合物や重金属を一切使用していない、人体や環境に非常に優しい湿度インジケーターカードです。相対湿度変化は、青色(表示湿度より低い湿度の時)⇔ピンク色(表示湿度より高い湿度の時)に可逆的に変色し、従来の塩化コバルト仕様湿度インジケーターカードと同じような色変化をするため、仕様を変更することなくお使いいただけます。
詳しくはお問い合わせ、もしくはカタログをご覧ください。

コバルトフリー 湿度インジケーターカード

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SMT工程(表面実装)におけるはんだペーストの品質管理

SMT工程(表面実装)におけるはんだペーストの品質管理とは?

SMT工程におけるはんだペーストの品質管理は、電子部品を基板に実装する際の信頼性を確保するために不可欠なプロセスです。はんだペーストの均一性、粘度、印刷性、そしてリフロー後の接合状態などを管理することで、不良品の発生を抑制し、製品の長寿命化に貢献します。

課題

印刷不良による欠陥

はんだペーストの粘度や粒子径のばらつき、あるいは印刷機の調整不良により、印刷位置ずれ、ブリッジ、印刷量不足などの欠陥が発生し、実装不良の原因となります。

リフロー後の接合不良

はんだペーストの成分劣化や、リフロー炉の温度プロファイル管理の不備により、はんだボールの発生、フィレット形状の不良、あるいは接合強度の低下といった問題が生じます。

異物混入による汚染

製造環境の清浄度不足や、取り扱い時の不注意により、はんだペーストに異物が混入すると、接合不良やショートの原因となり、製品の信頼性を著しく低下させます。

保管条件の不備による劣化

はんだペーストの保管温度や湿度が適切でない場合、成分が変質し、印刷性やリフロー特性が悪化することで、実装品質に悪影響を及ぼします。

​対策

自動検査システムによる印刷状態監視

3D検査装置などを活用し、印刷されたはんだペーストの厚み、形状、位置などをリアルタイムで自動検査することで、印刷不良を早期に検出し、修正します。

リフロー炉の温度プロファイル最適化

リフロー炉の温度設定を、使用するはんだペーストの種類や基板、部品に合わせて最適化し、安定した接合品質を確保します。

クリーンルーム環境の維持管理

製造エリアの清浄度を厳格に管理し、定期的な清掃や空気清浄機の使用により、異物混入のリスクを最小限に抑えます。

厳格な保管・管理体制の構築

はんだペーストのメーカー推奨保管条件を遵守し、使用期限の管理、開封後の適切な密閉保存などを徹底します。

​対策に役立つ製品例

高精度印刷検査装置

はんだペーストの印刷量を3次元的に計測し、欠陥を自動検出することで、印刷不良による実装不良を未然に防ぎます。

温度プロファイル測定・管理システム

リフロー炉内の温度分布を正確に測定・記録し、設定プロファイルとの乖離を監視することで、リフロー工程の安定化と接合品質の向上に貢献します。

クリーンルーム用清浄度モニター

製造環境の浮遊粒子数をリアルタイムで監視し、清浄度基準からの逸脱を警告することで、異物混入リスクの低減を支援します。

温度・湿度管理付き保管庫

はんだペーストのメーカー指定保管条件を維持し、劣化を防ぐことで、ペースト本来の性能を最大限に引き出し、安定した実装品質を実現します。

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