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ボンド印刷でのSMDフロー実装 ~接着剤部品固定

今回はSMDフロー実装(ボンド印刷)について基本的にはTOP/BOT面はクリームはんだによる実装ですがどうしても接着剤塗布して部品実装しなければならない事があります。

ディスペンサーでの塗布以外に印刷で対応した場合の内容を紹介したいと思います。

「ボンド印刷って何?」って方にも分かり易く解説していますので是非ご覧ください。

まっさん
まっさん

基板実装に従事して30年の実装技術者です。
新製品や工場監査の悩み解決になればと思いブログを書いています。
大量生産品は海外生産が多いですが
現代を支える産業なので国内生産することが技術発展にも繋がります。
基板実装業界の発展が未来を支えるので
この業界に関わる方が増えることを望んでいます。

まさこ
まさこ

基板実装工程の仕事を始めたばかりの方や
社内にプリント基板実装工程がある、間接職場関係者に向けた記事です。

プリント基板実装に興味がある方や
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プリント基板は携帯電話、スマートフォン、ゲーム機、家電、自動車、医療、飛行機、宇宙関係など、製品の頭脳の役割をするあらゆる電化製品に組込まれ箇所に使われています。

スマホ搭載された実装されたプリント基板

プリント基板製品は基板実装工場で生産され【はんだ付け】を複数工程で生産しています。

プリント基板製品は基板実装工場で生産され【はんだ付け】を複数工程で構成されSMT工程(表面実装)製造工程内の一部の工程になります。

目次

接着剤固定によるフローはんだ付け検討

現在は、クリームはんだ印刷を行い、直接はんだ付けする実装方法が主流になっていますが一部の製品ではBOT面(半田面)の電子部品については接着剤で仮固定して後工程で挿入部品と一緒にフローはんだ付けを行う製品(基板)も存在します。

従来であれば接着剤ディスペンサーを使い接着剤塗布を行いますが塗布タクトがボトルネックとなるため接着剤をクリームはんだのように印刷する事によりタクト短縮する方法として存在しています。

塗布機だと実装タクトが長くなってしまうのも悩みの種、実装タクトが効率的に出来たら良いなーと思いながら試した。

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分かり易くSMT工程(表面実装)製造工程の流れを解説はこちら

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接着剤印刷実装テスト

接着剤情報

富士化学産業とパナソニック製の印刷用接着剤について比較し製品保証期限が6カ月と12カ月の差異があるがそれ以外には差異は見られない。

接着剤印刷条件

接着剤印刷は下記条件で印刷を行い、部品実装、温度プロファイルにて条件出しを行い評価を行った。

重要なのは通常塗布と同様に重要なのは接着剤が糸引きしないことに着目して接着剤印刷条件を導き出すことが出来た。

推奨硬化条件

メーカーから入手した硬化条件
ピーク温度:110℃~150℃ 
効果時間:ピーク温度毎に210~30秒が条件です。

クリームはんだのような細かい設定は不要です。

富士化学産業HPから

接着剤印刷結果

実際の接着剤印刷/実装後硬化実施した画像で1608/2125/TR/DI/SOPで確認した。

下記画像のように通常実装としている接着剤塗布と比較しても接着剤印刷との差異は見られない。

フローはんだ付け状態確認

フローはんだ付けした画像でも確認を行い、同様に1608/2125/TR/DI/SOPで確認した。

やはり通常フローはんだ付け状態でも接着剤塗布と比較しても接着剤印刷との差異は見られない。

1005サイズでもフローはんだ付けは可能と判断出来るが基板アートワーク設計での電極配置で量産良品率が変わる傾向だったため実装効率、品質考慮すると出来るだけクリームはんだでの実装品質が良い。

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まとめ

ボンド印刷専用の接着剤とメタルマスクを用意すれば接着剤塗布による実装対応は問題無く可能です。

印刷用接着剤以外での印刷は避けてください。
糸引き不具合が発生します。

注意点としては工程を考慮した基板設計が必要になります。

部品接続や部品配置は基板仕様によりトレードオフの関係ですが開発、生産が一体となれば安定品質の実装が可能です。

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この記事を書いた人

【気が付いたら30年】
プリント基板量産: 6年
プリント基板試作: 2年
生産技術    :17年
営業技術    : 5年
【ブログ歴】  2021年6月開設
『プリント基板実装』や『ビジネス』などを発信しています。

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