1. 背景
ウェーブはんだ付けは、溶融したはんだによってコンポーネントのピンに適用され、加熱されます。波頭と PCB の相対的な動き、および溶融はんだの「粘着性」により、ウェーブはんだ付けプロセスはリフロー溶接よりもはるかに複雑です。ピンの間隔、ピンの延長長さ、溶接するパッケージのパッド サイズに関する要件があります。また、PCB 基板表面の取り付け穴の配置方向、間隔、接続にも要件があります。一言で言えば、ウェーブはんだ付けのプロセスは比較的貧弱であり、高い品質が必要です。溶接の歩留まりは基本的に設計に依存します。
2. 梱包要件
ａ．ウェーブはんだ付けに適したマウント コンポーネントは、溶接端または先端が露出している必要があります。パッケージ本体の地上高 (スタンドオフ) <0.15mm;高さ<4mmの基本要件。
これらの条件を満たすマウント要素には次のものがあります。
0603~1206 パッケージ サイズ範囲内のチップ抵抗および容量素子。
リード中心距離 ≥1.0mm、高さ <4mm の SOP;
高さ4mm以下のチップインダクタ;
コイル非露出チップインダクタ（タイプC、M）
b.ウェーブはんだ付けに適したコンパクトなピンフィッティングエレメントは、隣接するピン間の最小距離が 1.75mm 以上のパッケージです。
[備考]挿入コンポーネントの最小間隔は、ウェーブはんだ付けの許容可能な前提条件です。ただし、最小間隔要件を満たしていても、高品質の溶接が達成できるわけではありません。レイアウト方向、溶接面からのリードの長さ、パッド間隔などのその他の要件も満たす必要があります。
パッケージサイズ <0603 のチップマウント素子は、素子両端間のギャップが小さすぎてブリッジ両端間に発生しやすいため、ウェーブはんだ付けには適していません。
パッケージサイズが 1206 を超えるチップマウント要素は、ウェーブはんだ付けには適していません。ウェーブはんだ付けは非平衡加熱であり、サイズの大きなチップ抵抗と容量素子は熱膨張の不一致によりクラックしやすいためです。
3. 送信方向
ウェーブはんだ付け面上に部品をレイアウトする前に、炉を通る PCB の搬送方向を最初に決定する必要があります。これは、挿入される部品のレイアウトの「プロセス基準」です。したがって、ウェーブソルダリング表面にコンポーネントをレイアウトする前に、伝送方向を決定する必要があります。
ａ．通常、伝送方向は長辺となります。
b.レイアウトに密なピン挿入コネクタ (間隔 <2.54mm) がある場合、コネクタのレイアウト方向は伝送方向である必要があります。
c.ウェーブソルダリングの表面には、溶接中に識別できるように、シルクスクリーンまたは銅箔にエッチングされた矢印が送信方向をマークするために使用されます。
[備考]ウェーブはんだ付けには錫の挿入と錫の除去のプロセスがあるため、コンポーネントのレイアウト方向はウェーブはんだ付けにとって非常に重要です。したがって、設計と溶接は同じ方向でなければなりません。
これが、ウェーブはんだ付けの伝達方向を示す理由です。
盗まれたブリキパッドのデザインなど、送信方向が特定できる場合は、送信方向を特定することはできません。
4. レイアウト方向
部品の配置方向は主にチップ部品と多ピンコネクタが関係します。
ａ．SOPデバイスのパッケージの長手方向は波頭溶接の伝達方向と平行に、チップ部品の長手方向は波頭溶接の伝達方向と直交するように配置してください。
b.複数の 2 ピン プラグイン コンポーネントの場合、コンポーネントの一端の浮き現象を軽減するために、ジャック中心の接続方向は伝送方向に対して垂直である必要があります。
[備考]パッチ素子のパッケージ本体は溶融はんだのブロッキング効果があるため、パッケージ本体裏側（デスティ側）のピンの漏れ溶着が発生しやすくなります。
したがって、パッケージ本体の一般的な要件は、溶融はんだの流れのレイアウトに影響を与えません。
マルチピン コネクタのブリッジングは、主にピンの錫剥離端/側面で発生します。伝送方向にコネクタ ピンを配置すると、決定ピンの数が減り、最終的にはブリッジの数も減ります。そして、盗まれたブリキパッドのデザインによってブリッジを完全に排除します。
5. 間隔要件
パッチ コンポーネントの場合、パッド間隔とは、隣接するパッケージの最大オーバーハング フィーチャ (パッドを含む) 間の間隔を指します。プラグイン コンポーネントの場合、パッド間隔とはパッド間の間隔を指します。
SMT コンポーネントの場合、パッド間隔はブリッジの観点からだけでなく、溶接漏れの原因となる可能性のあるパッケージ本体のブロック効果も考慮されます。
ａ．プラグイン コンポーネントのパッド間隔は通常 1.00mm 以上である必要があります。ファインピッチのプラグイン コネクタの場合、ある程度の縮小は許容されますが、最小値は 0.60mm 未満であってはなりません。
b.プラグインコンポーネントのパッドとウェーブソルダリングパッチコンポーネントのパッド間の間隔は ≥1.25mm である必要があります。
6. パッド設計の特別な要件
ａ．溶接漏れを減らすために、0805/0603、SOT、SOP、タンタル コンデンサのパッドを次の要件に従って設計することをお勧めします。
0805/0603 コンポーネントの場合は、IPC-7351 の推奨設計に従ってください (パッドが 0.2 mm 拡張され、幅が 30% 縮小)。
SOT およびタンタルコンデンサの場合、パッドを通常の設計よりも 0.3mm 外側に延長する必要があります。
b.メタライズされたホールプレートの場合、はんだ接合の強度は主にホール接続、パッドリングの幅 ≥0.25mm に依存します。
c.非金属の穴 (単一パネル) の場合、はんだ接合の強度はパッドのサイズに依存します。一般に、パッドの直径は開口部の 2.5 倍以上である必要があります。
d.SOP パッケージの場合は、目的のピンの端に錫盗難パッドを設計する必要があります。SOP 間隔が比較的大きい場合は、ブリキ製盗難パッドの設計も大きくすることができます。
e.マルチピン コネクタの場合は、錫パッドの錫端に設計する必要があります。
7. リードの長さ
a.リード長はブリッジ接続の形成に大きな関係があり、ピン間隔が狭いほど影響が大きくなります。
ピン間隔が2~2.54mmの場合、リード長は0.8~1.3mmで制御する必要があります。
ピン間隔が2mm未満の場合、リード長は0.5～1.0mmの範囲で管理してください。
b.リードの延長長さは、部品の配置方向がウェーブはんだ付けの要件を満たしているという条件下でのみ役割を果たします。そうでない場合、ブリッジを除去する効果は明らかではありません。
[備考]ブリッジ接続に対するリード長の影響はより複雑で、一般に >2.5mm または <1.0mm の場合、ブリッジ接続への影響は比較的小さいですが、1.0 ～ 2.5m の間では影響は比較的大きくなります。つまり、長すぎても短すぎてもブリッジング現象が起こりやすいのです。
8. 溶接インクの塗布
ａ．コネクタ パッドのグラフィックにインク グラフィックが印刷されているものをよく見かけますが、このようなデザインは一般にブリッジ現象を軽減すると考えられています。そのメカニズムは、インク層の表面が粗く、より多くのフラックスを吸収しやすく、高温溶融はんだのフラックスが揮発し、孤立気泡が形成され、ブリッジングの発生が減少するためであると考えられます。
b.ピンパッド間の距離が 1.0mm 未満の場合、ブリッジの可能性を減らすためにパッドの外側にはんだブロッキングインク層を設計できます。これは主に、はんだ接合部間のブリッジの中央にある密なパッドを排除するためです。ブリッジの端にある高密度のパッドグループを排除することで、異なる機能をはんだ接合で実現します。したがって、ピン間隔が比較的小さい高密度パッドの場合は、はんだインクとスチールはんだパッドを併用する必要があります。
投稿時間: 2021 年 11 月 29 日