基板実装とは、プリント配線板(PWB:Printed Wiring Board)に、
各種電子部品をハンダ付けし、電子回路として動作するようにすることです。
一般的にプリント回路基板(PCB:Printed Circuit Board)と呼ばれ、電気製品において重要な役割を担う部品です。
実装方法は実装する電子部品の種類によって異なり、主に挿入実装と表面実装に分けられます。
プリント基板上に開いた穴(スルーホール)にリードのある部品を挿入し、ハンダ付けを行います。主に手挿入がメインであり、細かな調整や浮かし等、熟練の技術者による挿入作業が可能です。
チップ部品と呼ばれるリード部品よりも小さな部品をプリント基板表面のランドと呼ばれる部分にはんだで固定接続します。基本的にチップマウンターによる機械実装がメインで、小さな部品を高速で正確に実装する事が出来ます。
①挿入作業前に部品のリードをスルーホールに合わせて加工します。
②基本的に高さの低い部品から挿入していきますが、後の作業で浮いてしまったり動いてしまうような物は先にハンダでの仮固定を行います。
③挿入作業後に挿し間違いなどのチェックを行い、主に自動ハンダ付け装置にてハンダ付け作業を行います。裏付け部品など、自動ハンダ付け装置が使えない作業は手作業によるハンダ付けを行います。
④ハンダ付け作業終了後に飛び出たリードをカットします。
⑤検査を行い、不具合カ所を修正します。
※小型静止ハンダ漕、小型噴流漕によるハンダ付け及び修正作業も可能です。
①基板上の決められた場所に実装できるようにプログラムを入力します。
②チップ部品(荷姿:リール及びトレイ)をセットします。
③何も部品がついていないまっさらな生基板とメタルマスクと呼ばれる基板のランド部分にのみ穴の開いたステンシルを重ね、クリームはんだ(ソルダーペースト)を塗布します。裏面にも実装部品がある場合は、表面のリフロー工程(後述)終了後にこのクリームハンダ印刷工程に戻ります。
④チップマウンター(表面実装機械)によりプリント基板の表面または裏面にチップ部品を搭載します。
⑤リフロー炉によりクリームはんだを溶かし、基板とチップ部品のはんだ付けを行います。基板の種類や搭載する部品、使用するハンダの種類等、様々な要因を考慮した温度設定を用います。
⑥検査を行い、不具合カ所は主に手作業にて修正します。
マキシムでは長年にわたり培ってきたプリント基板実装作業の技術を活かし、
お客様の抱える基板に関わる様々な問題を解決いたします!
例えば試作基板の製作や少量小ロット生産、基板実装の仕様変更、
また、はんだを使わないプレスフィット作業等、
お客様の様々なニーズにお応えいたしますので、お気軽にご相談ください!
試作基板の製作も一枚から対応可能です。
基板の設計製作も対応可能ですのでお任せください!
ヤニ入り糸ハンダを使用し、ハンダゴテでチップ部品を基板上にはんだ付けします。
※電極端子が外側に出ており、手付け作業可能な場合に限ります。
基板、部品、実装資料さえあれば実装可能です。
また、搭載部品の荷姿がリール、トレイ以外のバラ部品でも対応可能です。
メタルマスクを用い、人の手でチップ部品を基板上に搭載します。
リフロー方式のはんだ付けになる為、メタルマスクがあるが極少数生産などで部品の荷姿がバラ部品の時や部品点数が少ない時等に対応します。
人の手による部品搭載作業の為、マウントデータは必要ございません。
現状の基板の改造、修正にも対応しています。
ジャンパー配線やパターンカットなど、基板の仕様変更等もご相談ください!
0603以下の極小チップは別途ご相談ください。
お急ぎの場合にも対応可能ですのでご相談ください!
使用するはんだの種類も共昌、Pbフリー共に対応可能です。
基板上で繋がっていない回路をジャンパー線で繋げます。
基板上で繋がっているリューター等で回路を切断します。
既に搭載されている部品の取り外し、交換などもお任せください。
無はんだ方式(ソルダレス接続)の圧入型実装
近年バックボード基板を用いた通信機器などの装置の組立工程において、
ハンダを使わない無ハンダ方式のプレスフィットコネクタの採用が増えています。
従来のコネクタは基板への搭載時にハンダで接続しているのに対し、
圧入による簡単な方式で搭載する事が可能です。
★環境負荷物質であるハンダを使わないので環境に優しく、さらに、工程を大幅に簡略化できます。
★各種通信機器などのバックボード基板用のコネクタや、船舶や航空機などの輸送用機器などの基板に使われており、高い信頼性と機能性があります。
★リフローやはんだゴテ等の熱源も不要であり、熱害による破損や不良を防ぐ事も可能です。
★裁縫の針の糸通し部分のような形状になっているものがほとんどで、基板のスルーホール部に食い込むような形で圧入接続されて、ハンダ付けタイプの物よりも取り外しが容易であり、基板へのダメージも少ないです。
★コネクターには様々な種類があり、ピン部が隠れた物、ボックス形状のもの、横向きの物、基板端に接続するもの等多岐に渡ります。
①下治具に基板を合わせます。
下治具には基板の形状に合わせ、プレスフィットコネクターのピン部分の穴や、基板上に実装されている部品の逃げ穴等が開けられており、基板や部品の破損を防ぐ形状が求められます。
②下治具に基板を乗せたら、位置合わせの治具を挿入します。
この位置合わせがきれいに収まっていないとコネクタだけでなく、基板や周囲の部品の破損にも繋がります。
③プレスフィットコネクタを方向性などに注意して載せます。
この時、コネクタにピン曲がりがあると上手く載らないので、注意します。
ピン曲がりがあった場合は修正または交換します。
④コネクタに上治具をセットします。
形状によって様々なものを使い分けます。
⑤プレス機にセットし、圧力をかけて基板に圧入します。
コネクタの傾きなどがないように細心の注意を払います。
⑥圧力をかけすぎても基板やコネクタの破損に繋がる為、適正な圧力をかけていきます。
⑦すべてのコネクタを圧入し終わりました。
⑧コネクタの浮きや変形、基板の反り等を確認し、修正します。
⑨裏側からもピンの変形や未圧入等がないか検査します。また、周りの部品の破損などの不具合カ所がなければ完成です。
以上が基本のプレスフィット圧入工程となります。
このように、プレスフィット作業にはハンダ付け工程がなく、非常に作業工程が少なく済み、また熱害などもなく、無ハンダ実装という地球環境にも配慮できる非常に有用な実装方法となっております。
また、ハンダの腐食などもなく耐候性もあり、過酷な環境下でも安定した性能を発揮する事も可能です。
昔からある技術ではございますが、近年叫ばれておりますSDGs活動にも対応できる優れた実装技術でありますので、弊社では更なる技術の研究と向上に努めてまいります。
圧入には各種治具が必要です。
治具にも種類があり、主に基板の下側を支える下治具、コネクターを上から押さえて圧入する為の上治具、また、コネクターの変形を押さえる中治具があります。
下治具と呼ばれる基板を支える為の治具となります。
基板の形状によって治具の形状も多岐に渡ります。
コネクターを押さえ、圧入する為の上治具です。
こちらもコネクター形状によって様々な治具があり、写真の物はピンの変形も防ぐような形状となっており、中治具も兼ねています。
下治具と圧入する基板の位置合わせをする為の治具です。
ピンが長く、下治具のスルーホールと実際に圧入する基板のスルーホールの位置を併せ、圧入されたコネクターの基板裏側に飛び出るピンが変形しないように、また、コネクターや基板の破損を防ぐための重要な治具となります。
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