ソルダーペーストとは
ソルダーペーストを製造現場で使用するためには、その取り扱いが重要です。 プリント基板（PCB）に電子部品をはんだ付けする工程で使用される配線材料の一種であるため。 フラックス化合物に懸濁させた微細な金属粒子（通常はスズまたは鉛）の濃厚で粘性のある混合物であり、通常、塗布しやすいようにシリンジまたはチューブで提供されます。
電子回路を組み立てる際、まずプリント基板にステンシルやスクリーン印刷でソルダーペーストを塗布します。 その後、部品をプリント基板上に配置し、はんだペーストを溶かして流すのに十分な温度であり、部品やプリント基板を損傷しない程度の温度に加熱します。 はんだペーストが溶けると、部品のリードとプリント基板のパッドの間に機械的・電気的な接続ができ、部品を所定の位置に接着させます。
ソルダーペーストが使われるのは、溶融はんだに比べて塗布や管理が容易で、部品とプリント基板をより正確かつ安定的に接続できるためです。 電子回路を作る上で重要なツールであり、家電、自動車、航空宇宙などの産業で広く使用されています。
ソルダーペーストフラックス
ソルダーペーストの取り扱いに関連して、フラックスについても議論する必要があります。フラックスは、はんだ付けされる金属の表面の酸化物やその他の汚染物を除去し、はんだ付けプロセス中に新しい酸化物が形成されるのを防ぐために使用される化学化合物のことであります。 プリント基板に電子部品を貼り付ける工程で使用される接着剤の一種であるソルダーペーストの主成分である。
フラックスには様々な種類があり、それぞれ独自の特性や特徴があります。 フラックスには、重い酸化膜を除去したり、汚れたり汚染された表面を洗浄するために使用される攻撃性の高いものと、繊細な部品を保護したり、新たな酸化物の形成を防止するために使用される攻撃性の低いものがあります。
ソルダーペーストに含まれるフラックスには、いくつかの重要な役割があります：
- はんだ付けする金属の表面にある酸化膜などの汚れを除去します。
- 濡れ性を促進し、溶けたはんだがはんだ付けされる面をより流れやすくします。
- はんだ付けの際に、新たな酸化物の発生を防ぐことができます。
- 表面張力を低下させ、溶融はんだの濡れ性を向上させることができます。
ソルダーペーストに使用されるフラックスの種類は、特定のアプリケーションとはんだ付けプロセスの要件に依存します。 フラックスを間違えると、濡れ性が悪くなったり、接着力が低下したりと、用途に応じた適切なフラックスを選ぶことが重要です。
IPC 7257
IPC-7527は、IPC（Association Connecting Electronics Industries）が発行する規格で、ソルダーペーストステンシルの設計と製造に関するガイドラインを提供するものです。 ステンシル設計や材料選択、印刷プロセスパラメーター、検査・測定技術など、ソルダーペースト印刷に関連するさまざまなトピックをカバーしています。 この規格の目的は、電子機器製造における一貫した高品質のソルダーペースト印刷を保証するために使用できる一連のベストプラクティスを提供することである。
IPC-7527で扱われている重要なトピックの一部です：
- ステンシル設計と材料選択：この規格は、特定のアプリケーションに適したステンシルの厚さ、開口部の形状とサイズ、および材料を選択するためのソルダーペーストハンドリングのガイドラインを提供します。 また、電鋳やレーザーカットのステンシルの使用、非矩形の開口部やその他の特殊な機能のデザインもカバーしています。
- 印刷プロセスのパラメータ：この規格には、ソルダーペースト印刷プロセスの設定と最適化に関する推奨事項が含まれており、ステンシルから基板への圧力、スキージの速度と角度、印刷速度などの要素が含まれています。 また、印刷品質を維持するための孔版拭きなどのクリーニング方法についても解説しています。
- 検査・測定技術この規格は、ステンシル性能、ペースト転写効率、ボイドやブリッジなどの印刷欠陥の評価方法を含む、はんだペースト印刷の品質を検査・測定するためのガイドラインを提供します。 また、AOI（自動光学検査）システムなどの検査技術の活用も取り上げています。
- その他のトピックこの規格は、ステンシルの保管と取り扱い、ソルダーペースト印刷に携わる人員の訓練と認定要件、印刷品質を監視し改善するための統計的工程管理（SPC）の使用などの関連項目に関する情報も含んでいます。
ソルダーペーストの取り扱い
はんだペーストは、微細な金属粒子（通常はスズまたは鉛）をフラックス化合物に懸濁させた粘性の高い厚い混合物で、通常、簡単に塗布できるようにシリンジまたはチューブで提供されます。
ソルダーペーストの取り扱いについては、以下のガイドラインに従うことが重要です：
- ペーストは、直射日光などの熱源を避け、涼しく乾燥した場所に保管してください。
- 湿気や水分にさらされると、ペーストが乾燥したり、汚染されたりすることがありますので、避けてください。
- ペーストは元のパッケージのまま保管するか、蓋のしっかりした適切な容器に移し替えてください。
- 開封後のペーストは、開封口にラップやアルミホイルを重ねて貼ると、鮮度が保たれます。
ソルダーペーストの取り扱い温度要件
ソルダーペーストの賞味期限は限られており、期限内に使用することが重要です。 ソルダーペーストの賞味期限は、製品の種類や保存状態によって異なりますが、一般的には製造日から6～12ヶ月程度とされています。 パッケージの使用期限を確認し、できるだけ早く使用することで、ペーストの性能を発揮させることができます。
温度は、ペーストの性能や保存期間に大きな影響を与えるため、適切なソルダーペーストの取り扱いが必要な場合に考慮すべき重要な要素です。 はんだペーストは、微細な金属粒子（通常はスズまたは鉛）をフラックス化合物に懸濁させた粘性のある厚い混合物で、一般的にプリント基板（PCB）に電子部品を取り付ける工程で使用されます。
高温にさらされると、ソルダーペーストが乾燥したり、粘度が高くなったりして、塗布しにくくなり、濡れや接着が悪くなることがあります。 一方、低温にさらされると、ペーストが濃くなりすぎて吐出が困難になったり、結晶化して使えなくなったりすることがあります。
ソルダーペーストの取り扱いで最高のパフォーマンスと長い保存期間を確保するためには、ソルダーペーストを直射日光やその他の熱源を避け、涼しく乾燥した場所に保管することが重要です。 ソルダーペーストの理想的な保存温度は15～25℃程度ですが、製品によっては若干の高温や低温に耐えられる場合もあります。 ペーストのパッケージに記載されている保存方法を確認し、具体的な温度の目安が記載されている場合はそれに従うとよいでしょう。