無鉛化対策
鉛フリーを今日に実現
現在、ヨーロッパではWEEE 指示により2000年7月迄に電子部品のはんだ付けにおける鉛の漸次解消を義務付けられており、日本での取組みのペースはいっそう早いものとなっています。鉛フリーの動きは世界中で急速に弾みを付けています。
80年代半ば、CFCの廃止により無洗浄フラックスが北米市場で台頭した当時と同じく、電子製品組立業者は、はんだ付けサーキットの残渣を洗浄できないという状況への対応を余儀なくされました。無洗浄液状フラックスや無洗浄ソルダペーストは組立業者間では実現不可能と見なされていました。フラックス残渣の洗浄は商品に対する信頼を勝ち取るうえで不可欠でした。
にもかかわらず、今なお組立品の85%以上に無洗浄フラックスが利用されているのです。無洗浄フラックスが信頼できることは証明済です。また、洗浄工程とその廃液を無くすという環境上のメリットもあります。
鉛フリーはんだ付けには超えるべきハードルが多いのは事実です。汎用組立作業用に提案されている鉛フリー合金は新しく、その処理限界に関するデータが不足しています。主要合金は、錫-銀-銅、および錫-銅の2種類の組合せです。これらの合金は高融点を持つことから、より時間をかけて金属表面をぬらすという特性があり、その金属表面には錫-鉛によるものほど光沢が出ないため、接合部の出来が異なります。鉛利用工程に適したフラックス化学作用は鉛フリーはんだ付けには最適ではありません。
部品や基板の表面処理と鉛フリーはんだ付けとの互換性は今後取り組むべき課題です。温度プロファイル部品と基板の機能を妨げないように維持可能にするという課題もあります。
鉛フリーはんだ付けにおけるぬれ性とフロー特性を十分に発揮させ、窒素はんだ付け使用のタイミングを決定するには工程の変更が不可欠です。
アジア、ヨーロッパにおける鉛フリーはんだ付けによる基板生産はますます増加しており、基板と部品での互換性を持つ表面処理が可能となっています。現時点では、ウェーブはんだ付け用はんだ槽表面処理といった工程の変更を通じて様々な問題を回避することができます。高温リフローオーブンプロファイルに対するリフロー・オーブン性能の定義は比較的簡単な作業であり、大半のオーブンで所要温度が達せられます。
窒素を使わずに鉛フリーによるぬれ工程を向上させる無洗浄および水洗浄可能タイプのフラックス化合物もあります。
これらの新しい化合物は革新的な活性剤パッケージである耐高温性樹脂を用いて、錫-銀-銅および錫-銅からなる合金利用の拡大を促進させるものです。こうした調合は現時点では最高ではあっても、その機能は今も改善の途上にあり、今後さらなる改善が加えられて行くことになります。
鉛フリーはんだ付けは今や実現可能な地点にあるのです。この6年間、当社はその現実への距離を狭めてきました。当初、100にものぼる鉛フリー合金の組合せが考えられましたが、今日では12種類前後のみが利用されており、世界的な合意における一般合金は多くがウェーブはんだ付け用で錫-銀-銅および錫-銅による合金が適しているということになっています。
生産性を落とさずに効果のある鉛フリーはんだ付けを開発するための工程上のパラメータは現在、充分に定義付けがなされています。部品や基板の表面処理からソルダリングフラックスの選択に及ぶ工程変数を再確認することで、工程上の鉛フリーはんだ付け利用における個別の変数の最適化が行われ、鉛フリーはんだ付け作業の普及が図られています。検査工程における適切なガイドラインの確立を通じて鉛フリーはんだ接合部の認定を行い、適切な修正作業工程を構築することによって、これまで錫-鉛工程で一般的と見なされていたものと同等の信頼性を確保することができるようになります。
現在、鉛フリーはんだ付けを利用する企業の多くは効果的な実装計画を経て実行した先です。そこまでたどり着くには時間がかかります。しかし鉛フリーウェーブ、リフロー、そして基板修正作業に関わる調査と実装を行わなければならないときは今なのです。
鉛フリーはんだ付けは実現するかどうかの問題ではありません。追いかけるのか、それともリードして行くのか、それが我々に問われているのです。
Kesterはこれまで鉛フリー組立への効果的な遷移を遂げるためとしてクラス最高レベルのはんだ付け製品を開発しています。ソルダペーストから液体フラックス、線はんだ、はんだビーズなど、Kesterは工程を担当する技術者に対し、信頼性の高い鉛フリー工程を念頭に置いて設計された製品を提供します。
Kesterの確かな鉛フリー化合物の開発におけるたゆまぬ努力は、そのグローバル研究開発部門チームの最大の関心事となつています。Kesterはまた、鉛フリーを実現するための確かな製品および知識やノウハウを持つことは、すべてが相伴って進むべきものと理解しています。Kesterのアプリケーションエンジニアは鉛フリー組立の認定者で、この分野の技術的課題における対応を行うための実力を持つ者たちです。
Kesterユニバーシティーは当社の多大なる知識ベースの共有を図るものとして作られました。Kesterユニバーシティーは鉛フリー組立におけるクラス最高レベルの訓練コースを提供しています。この鉛フリー技術のノウハウによって鉛フリーはんだに関わる障害を巧みに回避し、信頼性や生産性を失うことなく鉛フリーを実現します。
Kesterは今、鉛フリーを実現させようとしています。
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