SMDはんだ付け: ステップバイステップガイド

SMDはんだ付けとは、表面実装電子部品をプリント基板にはんだ付けするプロセスを指します。. 電子機器やPCBはどんどん小型化が進んでいる, の用法 SMDコンポーネント回路設計は飛躍的に進歩しました. SMD コンポーネントの小型サイズにより、回路基板上のコンポーネント密度が大幅に向上し、最新の電子機器の小型化が可能になります。. しかしながら, また、設置面積が小さいため、組み立てやはんだ付けに特有の課題がいくつか発生します。. このガイドでは, 主要なツールについて説明します, SMDコンポーネントを適切にはんだ付けするための段階的なプロセス, SMDはんだ付けリワークのベストプラクティス.

SMDはんだ付けツール

表面実装デバイスのはんだ付けには、小さなコンポーネントを扱い、精密なはんだ接合を行うために、いくつかの特殊なツールが必要です。. 必要な必須アイテムをいくつかご紹介します:

はんだごて – 15 ～ 30 W の電力範囲の先の細いはんだごては、SMD 作業に最適です。. 最小0.5mmのチップも使用可能. 温度制御機能により過熱を防ぐことができます.

はんだペースト – はんだペーストは、粉末はんだ合金とフラックスクリームの混合物で構成されています。. コンポーネントを配置する前に、SMD パッドにはんだを正確に塗布できます。.

顕微鏡 – 小さなはんだ接合部や部品の配置を検査するには、実体顕微鏡または拡大鏡が不可欠です。. 倍率が 20 倍から 40 倍の顕微鏡が一般的です。.

ピンセット – 先端の細いピンセットを使用すると、最小の SMD コンポーネントを正確に取り扱い、配置することができます。 0201 または 01005 サイズ (0.25mm×0.125mm). 静電気防止ピンセットの使用をお勧めします.

はんだ付けヘルピングハンズ – 拡大レンズ付きヘルピングツールを使用すると、はんだ付け中に顕微鏡下で PCB をハンズフリーで位置決めできます。.

ステンシル –PCB ステンシル PCBのはんだパッドのレイアウトに一致する開口部のパターンでレーザーカットされた薄い金属シートです。. はんだペーストを塗布するには, ステンシルは PCB に位置合わせされ、ペーストはステンシルの開口部を通してパッド上にスクリーンされます。. ステンシルを使用すると、SMD コンポーネントを配置する前に、はんだペーストを正確かつ効率的に塗布できます。.

ジグ – ジグは基板を斜めに配置するのに役立ち、手はんだ付け時の視認性とコンポーネントの下のはんだ接合部へのアクセスを向上させます。.

はんだ吸い取り/はんだ除去ツール - 修理作業のためにはんだ接合部の除去または再加工、およびコンポーネントのはんだ除去には、特殊な真空ツールが使用されます。.

SMDはんだ付けのプロセス

それでは、SMD はんだ付けの実際の動作を確認するために、完全なプロセスを段階的に見てみましょう。:

PCB を徹底的に洗浄して、存在する可能性のある破片や酸化物を除去して、PCB を準備します。. また, はんだ付け前にフラックスペンを使用してすべてのSMDパッドにフラックスを塗布します. パッドを事前に錫メッキすることも、始める前に検討する価値のある良いオプションです。.
補助ツールを使用して、顕微鏡の下/上に PCB を配置し、しっかりと固定します, ボードを安定させて動かないように、必ずワニ口クリップでボードを固定してください。. 最適なビューとアクセスが得られるように、必要に応じてボードの角度を調整します。.
ピンセットを使用して必要なコンポーネントを慎重に選択します, 向きが正しいことを再確認してください, 必要に応じて、配置前にコンポーネントのパッド/リードにフラックスを塗布します。.
コンポーネントを対応する位置に合わせて配置します。 PCBパッド顕微鏡の倍率の下で, コンポーネントを正確に位置合わせするように注意してください, 必要に応じて再調整します.
コンポーネントを整列させた状態で, 最初にリードの 1 つを仮付けはんだ付けしてコンポーネントを所定の位置に固定し、必要に応じて再配置できるようにします。.
最初のリードがタックされたら, 仮付けされたリードから取り出して残りのリードをはんだ付けします, はんだごてを当てて各リード線に良好な接合を形成します.
すべてのリード線のはんだ付けが完了したら, 各はんだ接合部を拡大して徹底的に検査し、再加工が必要なショートや濡れ不良がないか確認します。, 疑わしい接合部をリフローまたは再加熱する.
はんだ付け完了後, イソプロピルアルコールとブラシまたは綿棒を使用して、残ったフラックス残留物を取り除きます。.

はんだ付けプロセス中に従うべきヒント

敏感なコンポーネントの損傷を避けるために、有効なはんだごての最低温度を使用してください。.
接合部への最適な熱伝達を確保するために、接合部間のはんだ付けチップを清潔に保ちます。.
各接合部に適切なフィレットを形成するのに十分な量のはんだを塗布します。はんだが不十分または過剰であると、接続の信頼性が低下する可能性があります。.
はんだの流れと濡れを観察し、必要に応じてフラックスまたは事前錫パッドを再塗布します。.
すべてのはんだ接合部が冷えて固まるまでは、PCB に触れたり、ぶつけたりしないでください。.
可能であれば、BGA や QFN などのコンポーネントの下を視覚的に検査します.
取る ESD防止リストストラップやマットを接地するなどの手順.
中心から外側に向かって、または小さなコンポーネントから大きなコンポーネントに向かって体系的に作業します。.
パッドの浮きや PCB の損傷を防ぐために、一箇所での長時間の熱を避けてパッドを冷たく保ちます。.

SMDはんだ付けリワークのベストプラクティス

表面実装デバイスのはんだ付けの再加工は繊細なプロセスですが、必須のスキルです。プリント基板の修理そして修正. 細心の注意を払う必要があるものの、, 基板に損傷を与えることなく、SMDコンポーネントのはんだ除去と交換を成功させることが可能です。. SMD はんだ付けを再加工するためのベストプラクティスをいくつか紹介します。:

過熱を避けるため、正確な温度制御とエアフローを備えた高品質のリワークステーションを使用してください。.
はんだを除去する前に、基板エリアを徹底的に洗浄し、フラックスを塗布します。.
SMD を取り外す前に、周囲のコンポーネントを慎重に予熱してください。.
はんだ吸い取り線や真空ポンプなどの適切なはんだ除去ツールを使用して、はんだを安全に除去します.
パッドを完全に清掃し、再はんだ付けする前に残留物がないことを確認してください。.
新しいコンポーネントを正確に位置合わせし、方向を三重チェックします.
パッドの浮き上がりを避けるため、最小限の熱でピンを個別にはんだ付けします。.
すべての接合部が適切に濡れているか、ブリッジがないかを拡大して検査します。.
作業後にボードの機能テストを行い、修理が完了したことを確認します.
全体を通して ESD 安全手順を維持し、冷却のための時間を確保する.
将来の参照のために詳細な再加工プロセスの文書を保管してください.
メーカーのガイドラインに従い、必要に応じてアドバイスを求めてください.

最終的な考え

SMD のはんだ付けは、非常に小さなコンポーネントや接合部を扱うため、最初は気が遠くなるように思えるかもしれません。. しかし、ある程度の練習をすれば、, 適切なツール, 確かな技術に基づいて, ほぼあらゆるサイズのコンポーネントを正常にはんだ付けできます. 表面実装コンポーネントはますます小さくなり、基板はより高密度に実装されます, SMD はんだ付けスキルの学習は、PCB 初心者やエレクトロニクス愛好家にとって必須のものになりつつあります。.

ウィル・リー

ウィルは電子部品に堪能です, PCBの製造工程と組立技術, 生産監督と品質管理に豊富な経験を持っています. 品質確保を前提に, 最も効果的な生産ソリューションを顧客に提供します.