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熱負荷による基板の反りとは？課題と対策・製品を解説
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HAL処理における熱負荷による基板の反りとは？
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『ニコパレット』は、日光化成が電気絶縁材料及び耐熱材料の
開発・販売で培ったノウハウを活かし開発したパレット材料です。
鉛フリーハンダに対応した高い耐熱性を持ち、積層構造による
優れた機械的強度により、さまざまなデザインに対応できる加工性と
優れた寸法安定性を実現しています。
【特長】
■耐静電特性
■低熱伝導率
■耐薬品性
※詳しくは、お気軽にお問い合わせ下さい。
ニコパレット
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HAL処理における熱負荷による基板の反り
HAL処理における熱負荷による基板の反りとは？
HAL処理（Hot Air Leveling）は、プリント基板の表面処理の一つで、はんだめっき層を平坦化し、はんだ付け性を向上させるために行われます。この処理では高温の熱風が基板にかけられるため、基板材料の熱膨張・収縮により反りが発生する可能性があります。これは、特に薄型基板や高密度実装基板において、後工程での部品実装や組み立てに影響を与える課題となります。
課題
熱による材料の非均一膨張
基板材料（ガラスエポキシなど）と銅箔の熱膨張率の違いにより、加熱・冷却時に局所的な応力が発生し反りを引き起こします。
基板厚さによる影響
基板が薄いほど、熱による変形が顕著になりやすく、反りが発生するリスクが高まります。
処理温度と時間の管理不足
HAL処理の温度設定や処理時間が不適切だと、過度な熱負荷がかかり、反りが増大する可能性があります。
冷却プロセスの影響
急激な冷却は、基板内部に熱応力を残し、反りを定着させる原因となります。
対策
材料選定の見直し
低熱膨張率の基板材料や、熱安定性の高い樹脂を採用することで、熱による変形を抑制します。
基板設計の最適化
基板全体の熱負荷を均一化するようなパターン設計や、反り抑制構造の導入を検討します。
処理条件の最適化
HAL処理の温度プロファイルや処理時間を、基板の種類や厚さに合わせて精密に管理・調整します。
冷却プロセスの制御
徐冷や均一冷却を行うことで、基板内部の熱応力を低減し、反りの発生を抑制します。
対策に役立つ製品例
高耐熱性基板材料
従来の材料よりも高い温度に耐えうる特性を持ち、HAL処理時の熱負荷による変形を軽減します。
反り抑制設計支援ツール
基板の熱挙動をシミュレーションし、反りを最小限に抑えるための設計指針を提供します。
精密温度制御装置
HAL処理装置に組み込むことで、処理温度を極めて正確に制御し、熱負荷のばらつきをなくします。
冷却制御システム
基板の冷却速度を細かく調整し、熱応力の発生を抑え、反りを防止する効果があります。
