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SMTリフロー工程の許容範囲:はんだペーストの最大勾配と傾斜率(または平均勾配)

はんだペーストの製品データシートには、その他にも、顧客がSMTリフロープロファイルを設計する際に役立つ一般的なガイドラインが含まれています。 リフロープロファイル設計を支援する一般的なガイドラインが含まれています。データシートには、液相線温度以上の時間、ピーク温度、昇温速度に関する一般的な推奨事項が記載されています。

例:

インジウム8.9 プロファイル推奨事項

図1: 例示 インジウム8.9 フラックスとSAC鉛フリー合金

この主題を取り上げる理由は、最大勾配(ほとんどのプロファイリングソフトウェアで報告されるカテゴリ)とデータシートに記載されているランプ率の違いに関して、しばしば混乱が生じてきたためである。

最大勾配

図2: 最大勾配

最大傾斜は、PCBが周囲温度からオーブン内に移動する最初のゾーンで達成されることが非常に多い。ほとんどの場合、最初のゾーンのオーブンゾーン設定は100℃以上です。この場合、周囲温度と最初のゾーン間の温度変化は最低75℃(周囲温度を25℃と仮定)であるため、ほとんどの場合、最大の温度変化(最大勾配)は最初のゾーンにあることがわかります。

最大勾配の焦点は、熱衝撃を避けるため、コンポーネントの観点から、通常3℃/秒が上限として推奨される。

ランプまたは平均レート

図3: ランプまたは平均速度

ランプレートは、周囲温度(室温)からピーク温度までの変化率(時間当たりの温度変化)としてより適切に説明できる。また、ランプからスパイクへのプロファイルにおいてより実用的に用いられる。

はんだペーストの観点では、昇温速度は低いほど良く、通常1~2℃/秒が望ましい。これは揮発性成分を揮発させ、はんだボール、はんだビード、はんだの墓石現象などの欠陥を最小限に抑えるためである。 この速度は、はんだペーストの塗布量が継続的に減少するにつれてさらに重要になる。具体的には、0201サイズ以下のディスクリート部品や、0.5mmピッチのエリアアレイパッケージから0.4mm以下のものへ移行する場合が該当する。このような微細化に伴い、 グラッピング ヘッドインピロー の発生がより一般的になっています。リフロープロセスの許容範囲は非常に狭くなっており、この特性(昇温速度)は、液相線温度以上での時間やピーク温度と同様に重要となっています。

この件が貴社のSMTプロセスに影響を与えている場合、ぜひご一緒に議論させていただきたいです。お気軽に私までご連絡ください。