PCBアセンブリに窒素が不可欠な理由
プリント基板（PCB）製造に、リフロー、ウェーブ、選択はんだ付けのいずれを使用する場合でも、すぐに利用できる窒素（N2）が必要です。窒素は、酸化特性が低いため、はんだの流れを助けます。また、発熱量が少なく、ドロスの生成を最小限に抑えます。PCBアセンブリに特に役立つこれらのメリットについて、以下で説明します。
PCBアセンブリのN2の話に入る前に、なぜPCBがそれほど重要であるかについても議論するのが良いでしょう。電子機器受託製造サービス（EMS）市場に不可欠な部分です。EMS企業は、相手先ブランド製造業者（OEM）に代わってPCBおよびPCBを含む製品全体を製造します。この詳細については、EMS市場の関連記事をご覧ください。
はんだ付けプロセスの簡単な紹介から始め、PCBアセンブリにN2が不可欠な理由についての詳細をご覧ください。また、現場での窒素発生成についても説明します。
はんだ付けプロセス
適切なはんだ付けプロセスは、スルーホール技術（THT）と表面実装技術（SMT）のどちらを使用するかにより異なります。ご想像のとおり、THTでは、部品を固定するための穴が必要ですが、SMTでは、特にウェーブはんだ付けや両面リフローはんだ付けの際に、SMT接着剤（または赤い接着剤）と呼ばれる特種な接着剤を使用します。このタイプの接着剤は、はんだ付けプロセスの前に部品を所定位置に固定し、それが移動または落下するのを防ぐのに役立ちます。
THTには、ウェーブはんだ付けおよび選択はんだ付けが使用され、SMTのPCBにはリフローはんだ付けが行われます。これは、ウェーブはんだ付けおよび選択はんだ付けでははんだを通過するためです。一方、リフローはんだ付けでは、後に約250℃のオーブンで硬化するペーストを使用します。
また、ウェーブはんだ付けは経済的な方法であるため、より一般的に使用されていることも指摘しておきます。使用する種類にかかわらず、はんだ付けにはすぐに利用できるN2が必要です。これについては以下のセクションで説明します。
PCBアセンブリにおけるN2のメリット
N2がPCB製造に使用される理由は、その不活性特性です。圧縮空気を使用すると、はんだはその中の酸素に反応し、酸化物層を形成します。これにより短絡や品質の問題が発生し、腐食につながる可能性があります。
それには適切な流量が重要です。はんだ付けの種類に基づき、仕様に応じたN2発生装置のサイズ選択が必要です。たとえば、リフローはんだ付けは、選択はんだ付けよりも高い流量を必要とします。
すでに述べたことに加え、N2には、次のようなメリットがあります。
高品質PCBアセンブリ用に独自のN2供給を生成
EMS企業は、配送サービスを通じてN2を受け取るのが一般的です。しかし、現場での窒素発生の方が、コスト効率が高くなります。これは、独自に供給を生成することで、配送の物流や関連コストの必要性を回避できるためです。さらに、輸送時の排出量も削減できます。また、品質の安定性を維持することもできます。
窒素の発生には、通常、エアコンプレッサ、窒素発生装置、ドライヤやフィルタなどの空気処理装置、空気とN2の貯蔵が必要です。ドライヤやフィルタに関しては、用途に応じて必要なものが異なります。
中小規模のPCBアセンブリ企業の場合、適切な空気処理装置と給油式エアコンプレッサを使用することが可能です。また、圧力スイング吸着（PSA）技術を備えた発電装置を現場で使用することで、はんだ付けに必要な高純度のN2を生成することができます。
サポートが必要な場合
この記事では、PCBアセンブリにおけるN2の重要性について説明します。取り上げたトピックについての詳細情報をご希望の場合は、お気軽にお問い合わせください。当社のチームは、当社のオンサイト窒素発生ソリューションを含め、適切な方向性を示すお手伝いをさせていただきます。
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