表面実装技術 SMT の現場においてステンシルはプリント基板 のパッドに正確な量のはんだペーストを転写するための重要な役割を担っています。しかし印刷工程では必ずペースト残渣が発生します。適切に除去しなければ印刷不良につながり歩留まりや生産効率を大きく低下させます。ステンシル清掃は単なる作業ではなく品質確保のために不可欠な工程です。

1. なぜSMTステンシル清掃が重要なのか

印刷後にステンシルをPCBから取り外す際ペーストが開口壁およびステンシル下面に付着します。これは一般的に「目詰まり」や「汚れ」と呼ばれ以下の印刷不良を引き起こします。

●はんだ不足や未充填
開口が詰まることで必要量のペーストが転写されず強度不足やオープンにつながります。

●ブリッジ発生
ステンシル下面の余分なペーストがPCBに転写され隣接パッドが短絡します。

●印刷形状の乱れ
残留ペーストによりペーストブリックが変形し継手品質が不安定になります。

●歩留まりの低下
これらの欠陥は手直しや廃棄に直結しライン全体の生産効率を著しく下げます。

定期的で効果的な清掃はSMT印刷品質を維持し欠陥発生リスクを最小限に抑えるための最も重要な対策です。

2. 手動によるSMTステンシル清掃 分ステップ手順

手動清掃は印刷サイクルの途中で行う「下面ワイピング」と保管前やロット切替時に行う「完全清掃」に分かれます。

下面ワイピング 作業中

1.印刷を一時停止する
2.無溶出紙にIPAベースなど適切な専用溶剤を含浸させステンシル下面に配置する
3.スクレーパーまたはプリントヘッドでステンシル下面を拭き取り残留ペーストを除去する

完全清掃 オフライン

1.水洗いやスクレーパーで表面のペーストを除去する
2.専用ステンシル洗浄液または溶剤槽に浸し固着したペーストを溶解させる
3.柔らかいブラシまたは不繊布で開口部を傷つけないよう注意しながら洗浄する
4.溶剤または純水で最終洗浄を行い圧縮空気や無塵布で完全に乾燥させる

3. 自動洗浄および超音波洗浄

大量生産では手動洗浄は時間と品質が安定しません。そのため自動洗浄方式が導入され安定した清浄度と高い生産性を実現できます。

自動ステンシル洗浄 オンライン

自動ワイピング機構がプリンターに組み込まれています。印刷回数に応じて清掃紙が自動送給されステンシル下面を拭き取ります。清掃圧と時間が一定でオペレーターの技量差を排除し停止時間を最小化できます。

超音波洗浄 オフライン

深く固着した乾燥ペーストの除去に極めて効果的です。専用洗浄液の槽にステンシルを入れ超音波振動 20 kHz 以上を加えることで微小気泡が発生し空洞化現象により強力な洗浄作用が生まれ開口内部の残留物を除去します。細ピッチ開口の深部清掃に優れています。

4. 手動清掃と自動清掃はどう使い分けるべきか

清掃方式の選択は生産量やPCBの複雑さ品質要件によって変わります。小ロットや試作では手動清掃が適していますが高歩留まりが求められる量産現場ではオンライン自動ワイピングと定期的な超音波洗浄を組み合わせる方法が最適です。

推奨方針は以下の通りです。
生産中は自動オンライン清掃で安定した印刷品質を維持し定期的にオフライン超音波洗浄で開口壁を完全にクリーニングすることで高い信頼性と再現性を確保できます。

5. 正しいステンシル清掃がSMT品質を守る

ステンシルの清浄度は印刷プロセスと同じ重要度を持ちます。開口部に残留物がない状態を維持することでブリッジやはんだ不足を大幅に低減しファーストパス合格率を向上できます。手動清掃でも自動洗浄でも規定された手順を正しく実施することが高品質SMT組立を実現する鍵です。

PCBGOGOは製造の全工程で品質管理を徹底しています。ステンシルの清浄度は完璧なPCB製造を支える基盤であり確実な清掃体制は信頼性の高い電子製品を生み出す重要な要素です。