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鉛フリーへの移行とは?課題と対策・製品を解説

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HAL処理における鉛フリーへの移行とは?
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HAL処理における鉛フリーへの移行
HAL処理における鉛フリーへの移行とは?
HAL(Hot Air Leveling)処理は、プリント基板の銅箔表面に鉛フリーはんだの薄膜を形成する表面処理技術です。RoHS指令などの環境規制強化に伴い、従来の鉛入りはんだから鉛フリーはんだへの移行が進んでいます。この移行は、電子機器の信頼性向上と環境負荷低減を目的としています。
課題
鉛フリーはんだの特性変化への対応
鉛フリーはんだは、融点が高く、濡れ性が異なるため、従来の鉛入りはんだと同等の品質を維持するためのプロセス調整が不可欠です。
めっき層の均一性と密着性の確保
鉛フリーはんだ層の厚みを均一に保ち、下地 の銅やニッケルとの密着性を高めることが、信頼性確保の鍵となります。
熱履歴による基板への影響
鉛フリーはんだの高温プロセスは、プリント基板材料に熱的ストレスを与え、反りや層間剥離などの問題を引き起こす可能性があります。
設備投資と運用コストの増加
鉛フリー化に対応した新しい設備や材料の導入、およびプロセスの最適化には、初期投資と継続的な運用 コストの増加が伴います。
対策
プロセスパラメータの最適化
はんだ浴の温度、時間、フラックスの種類などを精密に制御し、鉛フリーはんだの特性に合わせた最適な条件を見つけ出します。
表面処理技術の改良
めっき浴の組成や添加剤を調整し、均一で密着性の高い鉛フリーはんだ層を形成する技術を開発・導入します。
材料選定と基板設計の検討
耐熱性の高い基板材料を選定し、熱応力を低減するような基板設計を行うことで、プロセス中の基板への影響を最小限に抑えます。
自動化と品質管理システムの導入
プロセスの自動化と高度な品質管理システムを導入することで、安定した品質を維持し、人的ミスを削減します。
対策に役立つ製品例
高機能フラックス剤
鉛フリーはんだの濡れ性を向上させ、均一なめっき層形成を促進し、信頼性の高い接合を実現します。
精密温度制御装置
HAL処理における温度を厳密に管理し、基板への熱的影響を最小限に抑えつつ、最適なはんだ付けを実現します。
特殊めっき添加剤
鉛フリーはんだのめっき層の均一性、密着性、耐食性を向上させ、長期的な信頼性を確保します。
プロセス監視・分析 システム
リアルタイムで処理状況を監視・分析し、異常を早期に検知することで、品質の安定化と歩留まり向上に貢献します。
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