はんだペースト TDS の見方: 重要な 12 の仕様グループ

簡単な答え: はんだペースト TDS は何を伝えるべきですか?

少なくとも、はんだペーストのデータシートでは、以下の評価を特定またはサポートする必要があります。

• 合金組成。
• 固相線、液相線、または融解範囲。
• 粉末の種類と粒度分布-。
• 金属含有量;
• 磁束の分類。
• 粘度とその試験条件。
• スランプまたはチキソトロピー挙動。
• タック力とタック寿命。
• ステンシルの寿命または耐用年数。
• 保管温度と保存期間。
• 推奨される塗布条件。
• リフロー、残留物、洗浄に関するガイダンス。

エレクトロニクス-グレードのはんだペースト単なる合金粉末ではなく、複合材料システムです。製品データシートはスクリーニングとプロセス計画をサポートしますが、管理された製造試験に代わるものではありません。

役人IPC J-STD-005B はんだペースト規格はんだペーストの認定および特性評価要件に対応します。正式な承認には、購入した標準、現在の製品ドキュメント、および顧客の要件を使用します。

TDS 対 SDS 対 CoA

これらの文書はさまざまな質問に答えるものであり、相互に代替するものとして扱うべきではありません。

TDS は多くの場合、標準値と推奨プロセス条件を報告しますが、一部の文書には仕様限界も含まれています。 CoA はバッチレベルの証拠を提供する場合がありますが、その内容はサプライヤー、購入仕様、品質協定によって異なります。-

最初に資料の基本を必要とする読者のために、次の記事を参照してください。はんだペーストの仕組み合金粉末、フラックス、加熱の関係について説明します。

代表的な値、目標および仕様限界

2 つのはんだペーストの仕様を比較する前に、それぞれの数字が何を表すかを確認してください。

TDS がこれらのカテゴリを区別していない場合は、受入検査計画または購入仕様書でその値を使用する前に説明を要求してください。

1. 合金組成

この合金は、検証する最初のはんだペースト仕様です。 TDS では、SAC305、Sn63/Pb37、Sn42/Bi58、低銀 SnAgCu 合金、または別の定義された配合などの実際の組成を特定する必要があります。

用語鉛フリー-十分に具体的ではありません。鉛フリー合金が異なれば、溶融挙動、機械的特性、コスト、既存のはんだとの適合性も異なります。-

合金の選択は以下に影響します。

• プロセス温度。
• 濡れた挙動;
• 熱疲労性能。
• 既存のアセンブリとの互換性。
• コンポーネントの温度暴露。
• 規制および顧客の要件。

材料を交換する場合は、承認されたアセンブリ仕様で合金の変更が許可されているかどうかを判断してください。へのガイドPCBアセンブリ用の錫はんだ合金追加の合金選択コンテ​​キストを提供します-。

2. 固相線、液相線、および融解範囲

TDS には、単一の融点、個別の固相線温度と液相線温度、または融解範囲がリストされる場合があります。

共晶合金は、ある定義された温度で固体から液体に変化します。非共晶合金は、固相と液相が共存する範囲を通過します。-

この区別は、熱に敏感なアセンブリ、連続はんだ付け、低温処理、-低融点合金をすでに含む製品において重要です。-

融解温度は、必要なオーブンのピークと同じではありません。接合部のはんだ合金は、基板やコンポーネントを不必要な熱にさらすことなく、濡れをサポートするのに十分な長いプロセス期間にわたって液相線より上に留まる必要があります。{1}}

TDS のリフロー曲線は開始ウィンドウです。実際の PCB アセンブリの最終プロファイルを測定します。熱暴露が制限されているアプリケーションの場合は、次のことを確認してください。鉛-フリー-低温はんだペースト材料と信頼性の要件を完全に満たしています。

3. 粉末の種類と粒子分布

粉末タイプは、制御された粒度分布を表します。-一般的な SMT 材料では、タイプ 3、タイプ 4、タイプ 5、またはそれより細かい粉末が使用される場合があります。

データシートでは、理想的には以下を特定する必要があります。

• 粉末タイプ;
• 公称粒子範囲。
• 粒子サイズの上限-。
• 粒子の形状または球形度の情報。
• 分類またはテスト方法。

型番号だけで貼り付けを選択しないでください。印刷性能は、フラックスビヒクル、金属含有量、ステンシルの形状、プリンターの条件にも依存します。

ステンシル用途の場合は、粒子サイズの上限と最小臨界開口を比較し、面積比と転写効率を評価します。{0}に関する記事はんだペーストの物性粒子サイズが材料の挙動の一部にすぎない理由を説明します。

4. 金属含有量

ソルダ ペーストには金属粉末とフラックスを含むビヒクルが含まれています。-金属含有量は通常、重量パーセントで表されます。

これは、堆積される合金の量、レオロジー、スランプ、印刷応答、残留量、および塗布動作に影響を与える可能性があります。パーセンテージが高いほど自動的に優れているわけではありません。

製品を比較する場合は、値が同じ基準とテスト方法を使用していることを確認してください。処方や使用目的の方法が異なる場合、小さな数値の違いは意味がない場合があります。

金属含有量と粘度、堆積形状、ステンシル剥離、残留物、リフロー後に残るはんだの量を評価します。

5. フラックスの分類

フラックス システムは酸化物を除去し、加熱中に金属表面を保護し、濡れをサポートします。有用な TDS では、関連するフラックス分類を特定するか、読者をサポートするドキュメントに誘導する必要があります。

決定する：

• 化学がロジン、樹脂、有機、または別のカテゴリーであるかどうか。
• 活動レベル。
• 該当するハロゲン化物の分類。
• 残留物が-きれいではないか、水に溶けない-か、または洗えるかどうか。
• ゼロハロゲンの主張が記載された試験方法によってサポートされているかどうか。{0}
• 残留適合性が試験または絶縁保護コーティングに関して評価されているかどうか。

役人IPC J-STD-004D 磁束標準はんだ付け用フラックスの分類と特性評価の要件について説明します。

フラックスの分類と総ハロゲンのマーケティング表示は、必ずしも同じではありません。{0}言葉遣いだけに頼るのではなく、テストの基礎を見直してください。の比較フラックスペーストとはんだペースト物質的な混乱も防ぐことができます。

文書化されたハロゲン制御が必要なアプリケーションの場合は、ハロゲン制御に関連するプロセスと信頼性の主張を確認してください。高信頼性の-ゼロ-ハロゲンはんだペースト.

6. 粘度と試験条件

粘度数値は、試験条件がわかっている場合にのみ役立ちます。

該当する場合、TDS は以下を特定する必要があります。

• 試験温度;
• 機器または試験方法。
• スピンドルまたはローター。
• 回転速度;
• コンディショニング手順。
• 測定単位。

2 つの製品は異なる条件でテストされたため、異なる値を示す場合があります。ステンシル-印刷ペースト、ニードル塗布ペースト-、および噴射材料にも、異なるレオロジー挙動が必要です。

異なる堆積方法を対象とした製品を単一の粘度数値から比較しないでください。へのガイドはんだペーストの塗布方法印刷、ディスペンス、その他のプロセスに異なるマテリアル ウィンドウが必要な理由を説明します。

7. チキソトロピーとスランプ

はんだペーストは力が加えられている間に流れ、印刷された形状を維持するのに十分な構造を回復する必要があります。

この挙動は、チキソトロピー、粘度回復、スランプ性能、または印刷鮮明さによって説明できます。

回復が悪いと、堆積物が隣接するパッドに広がる可能性があります。流れに対する過度の抵抗は、不完全な開口部の充填または解放の問題を引き起こす可能性があります。

細かいピッチでの作業の場合は、室温{1}と高温-のスランプ情報、テスト条件、合格基準を調べてください。次のようなステートメント優れた耐スランプ性定義されたメソッドと結果ほど有用ではありません。

8. タック力とタックライフ

印刷後、リフロー前に半田ペーストがコンポーネントを一時的に保持します。タックの動作は、配置の安定性、取り扱い中の動き、両面アセンブリ、リフロー前の許容遅延に影響します。-

• タック力ペーストが成分を保持する能力を表します。
• タックライフ保持能力がどのくらいの期間有用であり続けるかを示します。
• ステンシル寿命定義された条件下でペーストがステンシル上で使用可能な状態を維持する時間を示します。

配置からリフローまでの遅延が長い生産ラインでは、高速の連続ラインとは異なるタック ウィンドウが必要になる場合があります。{0}{1}

9. ステンシルの寿命と一時停止回復

ステンシルの寿命は、規定の条件下で許容可能な印刷動作を維持しながら、ペーストがステンシル上にどのくらいの時間留まるかを示します。

結果は、室温、湿度、プリンターの動作、一時停止時間、空気の流れ、ステンシルの洗浄、ペーストの補充、および許容可能なパフォーマンスの定義によって異なります。

8 時間などの見出しの値は、その期間素材をそのままにして調整なしで再開できることを必ずしも意味するものではありません。

生産試行には、連続印刷、計画的な一時停止、印刷の再開、SPI の比較、ペーストのローリングと開口部の充填の観察、および裏面の汚れのチェックが含まれる必要があります。回復の一時停止は、見出しのステンシルの寿命値よりも有益な情報となる可能性があります。-

10. 保管、賞味期限、および保温

保管手順は製品ごとに異なります。- TDS には、必要な温度、未開封の保存期限、パッケージの状態、加温手順、開封後の取り扱い、使用済みの材料を元の容器に戻せるかどうかを記載する必要があります。

供給者の温め方の指示に従い、指定された状態に達するまで容器を密閉したままにしてください。パッケージのサイズは、材料が作業状態に達するまでの時間に影響するため、シリンジと大きな瓶が自動的に同じ加温時間になるべきではありません。

ステンシルに記載された製造日、使用期限、開封日時を記録します。これらのタイムスタンプは、後の欠陥を実際の材料履歴まで追跡するのに役立ちます。

に関する記事はんだペーストの保存期間と保管方法主な取り扱いリスクについて詳しく説明します。

11. 印刷・申請画面

TDS は、スキージの種類、印刷速度、圧力、分離速度、ステンシルの厚さ、部屋の条件、塗布圧力、針のサイズ、または塗布間隔を推奨する場合があります。

これらは開始条件であり、普遍的なマシンのレシピではありません。結果は、開口部の形状、箔の厚さ、基板サポート、ガスケット、プリンターの設計、ペーストの使用期間、および環境条件によって変化する可能性があります。

データシートが意図したメソッドに対して記述されていることを確認します。

• ステンシル印刷。
• 注射器または空気圧による分注。
• ジェット印刷。
• 手直し;
• -貼り付けて-固定します。

ある方法に最適化された材料が、別の方法に適していると想定すべきではありません。非接触堆積には、目的に応じた設計が必要な場合があります-ジェット印刷はんだペースト-.

12. リフロー、残留物、洗浄

TDS には、推奨されるリフロー プロファイルまたは一般的なサーマル ウィンドウが含まれる場合があります。ランプ ガイダンス、ソーク範囲、液相線を超える時間、ピーク範囲、冷却ガイダンス、雰囲気、残留物の外観、および洗浄の推奨事項を調べます。

通常、指定された曲線が開始点になります。最終的なプロファイルは、基板の熱質量、コンポーネントの制限、仕上げ、合金、オーブンの能力によって異なります。

残留情報は、製品がクリーンではないと説明されているかどうかよりも重要な答えとなるはずです。-残留物が粘着性かどうか、洗浄が許可されているかどうか、どの洗浄剤が適合するか、残留物が電気試験に適しているかどうか、およびコーティングの適合性または信頼性の証拠が入手可能かどうかを判断します。

視覚的に小さな残留物は、自動的には電気的に許容されません。受け入れ基準は、顧客の要件、内部プロセス能力、および該当するアセンブリ仕様に基づいて決定される必要があります。

2 つのはんだペーストのデータシートを比較する方法

マーケティング上の主張や価格を検討する前に、構造化された比較を使用してください。

仮説的な比較例

次の例は説明のためのものであり、特定の商品を表すものではありません。

製品 A には、1 回転法を使用して 25 度で測定した粘度値が記載されています。製品 B には、より低い値が記載されていますが、異なる機器、速度、およびコンディショニング手順が使用されています。数値を直接順位付けすることはできません。

次の正しいステップは、比較可能なテスト条件を取得するか、同じ印刷試行で両方の材料を評価することです。報告されている粘度が低いからといって、印刷が容易であること、剥離性が向上していること、またはプロセスの安定性が優れていることは証明されません。

リビジョン管理と購入仕様書

技術的な承認には、材料特性だけでなく文書管理も含める必要があります。

記録：

• TDS リビジョン番号。
• 発効日または発行日。
• SDS 改訂版。
• 承認された製品コードとパッケージ。
• 承認された合金および粉末タイプ。
• 必須の CoA 項目。
• サプライヤー変更の通知要件-。

TDS は契約上の保証ではない場合があります。パラメータが受入れや生産の信頼性にとって重要である場合、合意された要件を購入仕様書または品質契約に記載し、コンプライアンスを示す方法を定義します。

はんだペーストにおける危険信号 TDS

データシートが次の場合に説明を要求します。

• 合金を特定せずに鉛フリーのみを述べています。{0}
• 粒子範囲のない粉末タイプを与えます。
• 試験条件を除いた粘度をリストします。
• フラックスの分類や残留物の証拠がなければ、クリーンではないと主張します。{{0}
• 保管条件なしで保存可能期間が与えられます。
• 環境を定義せずにステンシルの寿命をリストします。
• すべての基板に有効な 1 つのリフロー曲線を示します。
• 明示されたテスト根拠なしに、ゼロ-ハロゲンまたはハロゲン{​​{1}}フリーの文言を使用する。
• 改訂日が含まれていません。
• 一般的な値と保証された制限値を特定せずに混在させます。
• SDS やロットレベルのドキュメントへのパスは提供されていません。{0}}

情報が欠落していても、その材料が自動的に不適になるわけではありませんが、完全な技術比較ができなくなります。

TDS が証明できないこと: SMT トライアル チェックリスト

文書レビューは対照試験につながるはずです。

印刷する前に

• 製品、ロット番号、有効期限を記録します。
• 保管および加温履歴を確認します。
• 混合手順、ステンシルの状態、部屋の状態を文書化します。
• プリンターの設定と重要な開口部の形状を記録します。

印刷中

• ローリング、開口部の充填、リリースを評価します。
• 堆積物の体積、高さ、面積の変化を測定します。
• 転送効率と印刷間の一貫性を確認します。{0}{1}
• 計画的な一時停止と再開を含めます。
• ステンシルの下側に汚れがないか確認してください。

配置時およびリフロー時

• コンポーネントの安定性と粘着力の保持をチェックします。
• 実基板上でリフロープロファイルを測定します。
• 濡れ、はんだボール、ツームストーン、ブリッジ、残留物を検査します。

リフロー後

• 必要に応じて目視検査または AOI を使用します。
• 必要に応じて、隠れた関節に X 線を使用します。-
• 製品要件に従って、電気的、清浄度、または信頼性のテストを実行します。
• 正確な材料ロットとプロセス条件を記録します。

へのガイドはんだペーストの検査とPCBの品質元のデポジットを配置してリフローして隠す前に印刷データを収集する必要がある理由を説明します。より広範なはんだ性能評価方法最終的な資格取得計画をサポートできます。

結論

はんだペースト TDS は、完全な製造保証としてではなく、意思決定文書として扱われる必要があります。最初に合金、溶解挙動、粉末分布、フラックス分類を確認してください。次に、同等の試験条件下で、金属含有量、粘度、スランプ、タック、ステンシル寿命、保管および塗布のガイダンスを比較します。

最終的な決定は、文書化された要件と管理された SMT トライアルに基づいて行われる必要があります。繰り返しの印刷、SPI、測定されたリフロー プロファイリング、リフロー後の検査により、材料が PCB、機器、信頼性の目標に適合しているかどうかがわかります。-

合金、粉末タイプ、フラックス システム、ステンシルの形状、保管および用途の要件に基づいた推奨事項については、YHMAお問い合わせページ.