基板実装

クリームはんだの使い方

  • 基本的にはクリームはんだは冷蔵庫の中に保管すること
  • 乗せ方
    • メタルマスクにのせてヘラで塗る
    • 爪楊枝でのせる
      • まとめてのせて隙間を爪楊枝で払うと塗りやすい
  • クリームはんだが固かったら
    • ヘラで練る
    • ヘキサンを1滴くらい垂らす、または、クリームはんだ用のへらに軽くかけて混ぜるを繰り返す（入れすぎるとべちゃべちゃになるので注意）
    • ガッチガチになったクリームはんだにヘキサン入れてみたけど、パサパサなままだった。使い物にならない
  • クリームはんだが柔らかかったら
    • 冷蔵庫に二つ入っているのでそれを入れて固さを調節する
    • 蓋開けて乾燥させる
  • のせたらヒートガンやオーブントースターやリフロー炉などで温める
  • このとき部品の真上から温めないと素子が吹っ飛ぶ
  • 温め終わったら、横から足が少し見えている場合は流し込む
  • クリームはんだを乗せてはんだごてで温めてもよい

部品を載せる

  1. 1. 用いる部材に部品名（U1、C1、C2…）を振る。探しながらやるのは大変
  2. 冷蔵庫のクリームはんだペーストを持ってくる
  3. メタルマスクを位置合わせする。たわむので、実装したい基板の四方にも基板を置いて高さ合わせする
  4. クリームはんだをヘラで塗る
    • 最初に多めに取り、1箇所1箇所着目して塗っていく。一気に塗っても乗らないので、丁寧に。
      • 意外と大量に持ってかれる（そして拭うと回収される）
      • そうしないと、はんだ足りなくなったときに取るためにメタルマスクを押さえた手を動かし、メタルマスクがずれる事態が発生する
    • とにかくズレるなという強い思いでメタルマスクを押さえながらやる
    • メタルマスクの厚み以上にならないよう、余分なところはこそげおとす
      • ただ押さえつけると取れすぎてしまうので軽く拭う…
    • 失敗したらヘキサンで拭うとやり直せる
    • クリームはんだが綺麗に乗らなかったら
      • 実装図を確認して、配線されてなければもう気にしないことにする
      • 2本のつまようじで乗せる
      • 顕微鏡で覗いて5,6粒くらい乗せる
      • 横から足が出てるやつはあとからはんだを乗せることができるのでそれに賭ける
    • メタルマスクがクリームはんだで埋まってしまったら
      1. はんだ付きのカスが飛び散るので、不燃ごみの上でパーツクリーナーを大量にかける
        • ヘキサンでもいけるがパーツクリーナーの勢いを利用すると清掃しやすい
      2. キムワイプを敷きその上でメタルマスクをキムワイプで拭く（はんだの付いたキムワイプは不燃ごみに捨てる）
      • 以上を全ての穴が綺麗に見えるようになるまで繰り返す
  • メタルマスクにクリームはんだが残ってしまったらリトライ
  • 手についたら早めに洗う
  • 部品を置く
    • 最初は1枚入魂で実装する
    • 抵抗などしょぼいとこからやっていく
    • 電子顕微鏡で見ながらピンセット2本で行う 目視では絶対きれいに乗らないのでやめる

リフロー炉によるリフロー

  • リフローとは、「リフローはんだ付け」の略称。あらかじめ常温で載せたはんだを、後で加熱して溶かしてはんだ付けする。 よく用いられる、熱で溶かしたはんだを噴流させて、基板上の部品の足に流し込んではんだ付けする「フローはんだ付け」と対となる呼び方。
  • 使用方法・条件は使っているリフロー炉による
  • 導入してはじめての使用時にガスが出る・匂いが出ることもある
  • ホースの位置、設置位置（背面30cm離すとか）に条件があることもある。
  • クリームはんだのデータシートを読み、リフロー炉の温度設定を変える。
    • クリームはんだのデータシートに厳密に従うというより、リフロー炉の融点ごとの設定に従うほうがきれいにできた。
    • SMD291SNL50T3だったら、融点が217～220°Cなので、High Temperature設定
  • 基板の配置は写真のように、アルミパイプなどで少し浮かせた方がよい。

Ly-962AもといZB2520HL固有

  • Ready / Heat / Weld / Hold / Cool の5段階で温度が設定できる
    • マニュアルとリフロー炉本体とで、呼び方が違うので注意。マニュアルではPreheating / Heating / Welding / Insulation / Cooling。
    • Welding(最も高温の時間）は短めに設定する必要があるらしい
  • ボタンは、ON/OFF、RUN、↑、↓、SETがある。ボタンの表示と用途がずれることあり。
  • 基本はUseモードで温度遷移設定をし、Weldでリフローして使う

Useモード

  • Weldモード時の温度遷移設定を変更できる。
  • SETで温度変更、変更場所の切り替え、RUNで変更の確定、Weld時の温度の確定（設定できると、Success、と表示され、Weldモードに反映される）、電源ボタンでエスケープ
  • 5つの温度遷移設定を保持できる。
  • 温度横の時間は、その温度に達してからの経過時間
    • 温度遷移設定(Use Curve 〇)の文字がスクロールして終端につくまでは次の遷移設定に移れない
  • SMD291SNL50T3での温度設定
    • 2022/8/18時点
      • Ready, 150℃, 01:30
      • Heat, 175℃, 00:45
      • Weld, 240℃, 00:02
      • Hold, 190℃, 00:05
      • Cool, 100℃, 00:00

Weldモード

  • 始める前に、温度遷移設定が間違っていないことを確認する
  • SETボタン押すと、温度遷移設定をここでも変えることができる。（けど、そのパラメータを恒久的に使うならUseでセットしたほうがよい）
  • RUNでスタートする。SETで中止
  • 中は真っ暗なので、様子を見たかったら、スマホのライトとかで確認するとよい。はんだが溶けていれば、きらきらする。
  • Coolで120℃以下になったらあけてもいい。
  • END表示時にメニューに戻るときは、電源ボタン押して戻る

Constモード

  • 一定温度に温めるモード。まだ使ったことがない。

参考サイト

オーブンリフロー

  • 基板ごとにパラメータは異なるので様子見ながら。
  • たまに張力のバランスが悪く立ってしまう子がいるので、それは手で直す
  • 全部乗っけたらトースターで焼く
  • まずは何も載せずに、650Wで1分予熱
  • 手だと熱いので、ラジオペンチで基板を載せる
  • 基板を載せてから1分半くらい基板を予熱
  • 860Wに切り替えて、基板全体のはんだが溶けるまで加熱
    • 溶けた部分はキラっと光るので、必ずわかる
    • ライトを中に当てて様子を見る
    • 目安は30～45秒くらい
    • 予熱が弱いとここの加熱時間が長くなって樹脂部品が焦げる
  • 全てが溶けきったら、650Wに戻して、30秒加熱
  • 終わり。取り出して、耐熱性のある所に避難。
    • トースター内部に置きっぱなしだと、溶けてしまうので、それはダメ。