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はんだの基板実装についてを詳しく公開【初心者必見】

はんだ 実装

はんだ付け作業は、はんだごてを使用して電子基盤・部品に合った、はんだを溶かしながら溶着していく作業です。

私達の身の回りの電化製品・工業製品・IC部品等、色々な製品の基盤実装に、はんだが使われています。

今後は、ウェアラブルデバイスなどの、小型電気部品も普及していく事が予想されていますので、ますます電子回路の重要性が増していきます。

また、個人でもdiyや部品実装を行う際に、はんだ付け作業を比較的簡単に行えるようになってきました。

今回は、はんだの基板実装の基礎知識情報や実装の種類などについてご紹介していきます。

はんだの基板実装とは?

はんだの基板実装は、主にプリント基板に電気部品を接合し、電気的に繋げると共に機会的な固定を行う工程の事を指します。

色々な、製品に使われている電気回路は、プリント基板の上に電子部品を固定し、配線する事で稼働しその役割を果たします。

電子回路に実装される部品は、【抵抗器・ダイオード・コイル・コンデンサ・トランジスタ・スイッチ・IC基板】など様々なものがありますが、それらの心臓部となるのがプリント基板上の電子回路なんです。

そして、基板実装には様々な種類があります。

挿入実装

挿入実装は、プリント基板の穴に電極を差し込んで、はんだ付けで溶着する実装方法になります。

部品を基板上にセットするので、基板自体の容量が大きくなり、小型化には向いていないという作業工程です。

昔の、電気部品はそのほとんどがリードと呼ばれる電極を基板の穴に挿入して、はんだ付け作業を行っていました。

ですので、昔は挿入実装が主流になっていたんですね。

ですが、この基盤実装では大量の部品を基板上に配置する事が困難で、どうしても基板が大きくなってしまうので製品のスリム化ができません。

製造する、製品の性能・パフォーマンスを最大限に高めたり引き出す為には、緻密な設計と高密度の基盤実装が必要になってくるのです。

プリント基板上の、電子回路の重要性が今後も大切になってくるでしょう。

表面実装

表面実装は、基板実装において一般的に用いられている実装方法です。

プリント基板の穴は使用せず、基板表面にあるランドに電子部品の電極を、はんだ付作業して接着します。

挿入実装のように、電極が貫通しないので、基板の両面を利用してたくさんの電気部品を置くことが可能で、小型化できる為主流の実装方法となっています。

表面実装の工法は、携帯電話・スマホなどに0.6mm×0.3mmが良く使用されています。

将来、増々、製品の小型化が進んだり軽量化・スリム化が求められるウェアラブル部品には、この基盤実装のやり方が欠かせないものになってくるのではないでしょうか。

そして、製品を小型化できると言う事は、エコにも繋がりますし、コスト削減効果もあります。

今後、新たな基板実装の種類が研究開発される可能性もあり、一般的に用いられている表面実装に置き換わって新たな工法ができるかもしれません。

ベアチップ実装

基板実装の、ベアチップ実装は、裸の半導体に電極を設けて、プリント基板上のランドに溶着する工法です。

とても取り扱いが難しく、デリケートなのでマザー基板に直接実装される事は滅多にありません。

ですので、特殊なモジュール部品等にベアチップ実装の基盤実装が用いられています。

フリップチップがベアチップ実装をされています。

そして、最近ではプリント基板自体に抵抗皮膜やコンデンサ膜等をパソコンを使用して印刷する事により、形成する工法もあります。

あまり、一般的な基盤実装方法ではありませんが、ベアチップ実装を用いてはんだ付け作業をしなければいけない部品も多いですので、まだまだ欠かすことの出来ない実装方法です。

混載実装

混載実装は、挿入実装&表面実装を混合させた基板実装です。

こちらも、あまり一般的に普及はしていない工法なのですが、表面実装の工程後にフロー槽に流す工程では、はんだ面の表面実装部品を接着剤でくっつけて固定する必要があります。

そして、挿入部品を実装し、フロー槽で流しています。

LED素子を含めた電気部品を、プリント基板に実装する事ができないコネクタに用いられたり、実装の最終工程で後付される事も多いのが混載実装です。

はんだ付けの、基板実装の種類はこのように色々な工法がありますが、今後は、増々製品の小型化が求められて行く時代になりますから、プリント基板の設計・制作段階で適した基板実装方法が、より偏ってくるかもしれません。

はんだ実装のまとめ

はんだの基板実装の種類は、混載実装・ベアチップ実装・表面実装・挿入実装など様々な工法があります。

現在、主流となっているのが製品・部品の小型化に最適な表面実装です。

今後は、増々、製品や電気部品の小型化が求められ、特に、ウェアラブルデバイスの普及が進む事が予想されています。

最新の、テクノロジーを利用して、より私達にとって便利で住みやすい社会に発展させていく為には、製品や電気部品の小型化が必要不可欠になっていくでしょう。

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