リフローオーブンを通過するときにPCBボードが曲がったり反ったりするのを防ぐ方法

ご存知のように、PCBはリフローオーブンを通過するときに曲がったり反ったりする傾向があります。リフローオーブンを通過する際にPCBが曲がったり反ったりするのを防ぐ方法を以下に説明します。

1.PCBストレスに対する温度の影響を減らします

プレート応力の主な原因は「温度」であるため、リフロー炉の温度を下げるか、リフロー炉内のプレートの加熱・冷却速度を遅くすれば、プレートの曲がりや反りの発生を大幅に減らすことができます。ただし、はんだの短絡など、他の副作用が発生する可能性があります。

2.高TGプレートを採用

TGはガラス転移温度、つまり材料がガラス状態からゴム化状態に変化する温度です。材料のTG値が低いほど、リフロー炉に入った後のプレートの軟化が早くなり、軟質ゴム状態になるまでの時間が長くなるほど、プレートの変形が深刻になります。TGの高い板を使用することで、支持応力や変形の能力を高めることができますが、材料の価格は比較的高くなります。

3.回路基板の厚さを増やします

薄くする目的を達成するための多くの電子製品では、ボードの厚さは1.0 mm、0.8 mm、さらには0.6 mmのままになっています。これは、リフロー炉が変形しないようにボードを保持するための厚さです。実際には少しです。難しいので、薄い要件がない場合、ボードは1.6 mmの厚さを使用できるため、曲げや変形のリスクを大幅に減らすことができます。

4.回路基板のサイズとパネルの数を減らします

ほとんどのリフローオーブンはチェーンを使用して回路基板を前方に駆動するため、回路基板のサイズが大きいほど、自重のためにリフローオーブン内でより凹状になります。したがって、回路基板の長辺を基板の端としてリフローオーブンのチェーンに配置すると、回路基板の重量による凹状の変形を減らすことができ、基板の数を減らすことができます。このため、つまり、炉の場合、炉の方向に垂直な狭い側を使用しようとすると、たるみ変形を低く抑えることができます。

5.パレット固定具を使用しました

上記のすべての方法を実現するのが難しい場合は、リフローキャリア/テンプレートを使用して変形を減らします。リフローキャリア/テンプレートがボードの曲げや反りを減らすことができる理由は、それが熱膨張であろうと冷収縮であろうと、トレイが回路基板を保持することが期待されるためです。回路基板の温度がTG値より低くなり、再び硬化し始めると、丸いサイズを維持できます。

単層トレイで回路基板の変形を抑えることができない場合は、カバーを1層追加して、回路基板を2層のトレイでクランプする必要があります。これにより、リフローオーブンでの回路基板の変形を大幅に減らすことができます。ただし、このファーネストレイは非常に高価であり、トレイを配置してリサイクルするために手動を追加する必要もあります。

6.V-CUTの代わりにルーターを使用する

V-CUTは回路基板の構造強度を損なうため、V-CUTスプリットを使用したり、V-CUTの深さを浅くしたりしないでください。