Q17 QFPの手はんだ付け及び修正での注意点を教えて下さい。

ANSWER

1.観察のポイシト

QFP、SOPの流しはんだ付けはブリッジが多発しやすく、はんだ付けでは難しいクラスになります。

はんだ付け後の不良事故には、ポストフラックスを併用したために発生した絶縁不良があります。ポストフラックスを予め塗っておいてからはんだ付けを行うと、バックフィレットの形成も良く、はんだ付け不良は激減します。

反面、ポストフラックスの量を管理しないと、パッケージの下に入り込み、さらにリード間でまたがることがあると、IPAが残留して絶縁不良を招きます。 IPAの絶縁抵抗値は1×10の8乗Ωで、これはマイグレーションが発生する領域です。

IPAをガラス面に垂らして放置すると、液滴は広がりアルコール分が蒸発します。この時、気化熱がガラス板と直上の空気を冷やして結露します。これは肉眼でもはっきり観察できます。ポストフラックスとやに入りはんだのフラックスが混じると、活性剤の量は増加し、例えRMAのポストフラックスであっても残渣中のハロゲン含有量は増加することになります。

はんだ付け時はフラックスは高温となり、次に冷却が開始されると、吸湿しながら室温に戻ります。フィレットの表面にあったIPAは蒸発するが、蒸発は表面から起こるので、残留フラックスの表面は固形分の多い層になり、これがフラックス内部のIPAの蒸発を阻害してIPAと水分とが残留する状態になります。

この水分は徐々に活性剤を分解してイオン物質を作り始め、これが絶縁不良となって、時にはマイグレーションに発展することがあります。やに入りはんだのフラックスがRMAの特性であっても、ポストフラックス(RMA)の添加によりフラックス残渣がRAに化けてしまいます。はんだ付け後このような認識がないと、「無洗浄タイプのやに入りはんだとポストフラックスだから問題はない」と言う甘い考えになります。QFPが登場したころは事故が多発し、ポストフラックスの併用は少なくなりましたが、海外では併用していることがあります。
一般にRMAは無洗浄タイプ、RAは洗浄タイプです。

2.対策

2.1 後付け

①やむを得ず使用する場合は、ポストフラックスの塗布量と塗布位置を規定し、パッケージの下に廻らないようにする。筆ペンタイプで塗布すると量は安定する。

②適したやに入りはんだを選定し、ポストフラックスは使用しない。

ポストフラックスを使用しない場合は、Cカットのコテを用いフラックス含有量が3%以上のやに入りはんだを採用します。はんだの供給量とこて先のクリーニングを管理することにより、0.25ピッチの流しはんだまでは可能です。普通、捨てランドを基板側に用意しますが、Cカット面が捨てランドの働きをして、余分なはんだを吸収してくれるので、ブリッジが発生しにくくなります。

2.2 ブリッジの修正

Cカットのコテの面をブリッジしている箇所に当てます。ブリッジのはんだが溶融するのを確認して、やに入りはんだをブリッジの上に差します。差し終かっとらすぐコテの面の後ろを上げて、ここに溶融はんだを呼び込みます(自然とこの空間に流れこみます)。そのままコテを抜くとCカット面にブリッジのはんだが吸い取られます。写真bのようなブリッジは右から1つずつブリッジを外します。

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