表面実装技術 SMT 分野において はんだペースト印刷の品質は極めて重要です。統計的には はんだ付け不良の約 70 パーセントが この印刷工程に起因するとされています。PCBA 製造における代表的かつ重大な不良の一つが はんだペーストの位置ずれです。これは 所定の銅パッド上にはんだペーストが正確に印刷されない状態を指します。はんだペーストの位置ずれは ブリッジ不良やはんだ量不足の発生リスクを高め 一次合格率 FPY の低下を招きます。そのため 発生要因を正しく理解することが 安定した高信頼性 PCBA 製造を実現する第一歩となります。

本記事では はんだペースト位置ずれを引き起こす 7 つの主要要因と それぞれに対する包括的な対策について詳しく解説します。

はんだペースト位置ずれの 7 つの主要原因

はんだペースト位置ずれは 単一要因ではなく 設備 材料 工程など複数の要素が相互に影響して発生します。

1. 印刷装置の精度不足

スクリーン印刷機自体の位置決め精度は 印刷品質を左右する基本要素です。
装置の経年劣化や定期メンテナンス不足により アライメント精度が低下すると 印刷中のわずかなズレでも はんだペーストがパッドから外れてしまいます。

2. メタルマスク設計および加工精度

SMT 用メタルマスクは はんだペーストを正確に転写するための重要な治具です。
開口寸法の誤差 バリの発生 基準マークの不明瞭さなどがあると 印刷位置のずれやペースト量不均一を直接引き起こします。

3. メタルマスクと PCB の位置合わせ不良

印刷工程では メタルマスクと PCB が完全に位置合わせされ 確実に固定されている必要があります。
位置決め機構の不具合や スキージ動作中の PCB 移動が発生すると 銅パッドに対して印刷パターンがずれてしまいます。

4. はんだペーストの品質問題

はんだペーストの粘度やレオロジー特性は マスクからの離型性に大きく影響します。
粘度が高すぎる場合や 流動性が不安定な場合 あるいは 使用期限切れや不適切な保管状態では ペーストの転写が不均一となり パッド端部での位置ずれが発生しやすくなります。

5. PCB 基板の品質不良

PCB 自体の物理的品質も 印刷精度に大きく関係します。
パッド寸法のばらつき 基板の反り 平面度不良があると マスクとの密着性が低下し はんだペーストの塗布ずれを引き起こします。

6. 作業者および環境要因

人的要因と工場環境も無視できません。
作業者の教育不足や SOP 未遵守による操作ミス また 温度や湿度管理が不十分な環境では はんだペーストの特性が変化し 印刷品質が不安定になります。

7. 印刷条件設定の不適切さ

印刷機の各種パラメータは 使用するはんだペーストやメタルマスクに応じて最適化する必要があります。
スキージ圧が過大または不足している場合 印刷速度が速すぎる場合などは ペースト転写不良や位置ずれを引き起こします。

はんだペースト位置ずれを防止するための総合的対策

はんだペースト位置ずれの改善には 以下のような包括的アプローチが有効です。

まず メタルマスクと PCB の位置合わせについては 印刷機のビジョンシステムおよびクランプ機構を定期的に点検 調整し 自動光学アライメントを活用することが重要です。

次に 印刷条件については ペーストメーカーの推奨値と 実際の印刷結果を基に スキージ圧 印刷速度 分離速度を最適化し 安定した転写効率を確保します。

はんだペースト管理では FIFO 方式による在庫管理を徹底し 適切な保管 温度復帰 攪拌工程を確実に行い 粘度と流動性の均一性を維持します。

作業者と環境面では オペレーター教育と技能認定を実施し SMT エリアの温度 湿度を厳密に管理します。

材料面では 高品質な PCB および SMT メタルマスクのサプライヤーと協業し パッド寸法や開口精度の厳格な管理を行うことが不可欠です。

さらに SPI はんだペースト検査装置を導入することで 印刷直後にはんだ量 高さ 形状 位置ずれをリアルタイムで検出し 実装前に即座に工程修正が可能となります。

PCBA 製造における不良ゼロへの取り組み

はんだペースト位置ずれを確実に抑制することは 高品質 PCBA 製造の重要な指標です。
設備保全 材料管理 工程監視を一体化した継続的な改善体制により リワークの削減と 一次合格率 FPY の大幅な向上が実現できます。

PCBGOGO は 最先端設備と厳格なプロセス管理により SMT 工程の最初の段階から品質を保証し はんだペースト位置ずれの発生を根本から防止しています。

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