セラミックコンデンサのFAQ

特性

基板実装されたチップ積層セラミックコンデンサを手作業でリペア/リワーク(交換、取り外し⇒取り付け)しても問題ないでしょうか?その際の注意点はありますか?

手作業によるリペア/リワークの際には、特に温度変化と残留応力の面で以下2点への注意が必要となります。

1. 局所的な急加熱、熱衝撃による部品へのダメージ(クラックの発生)を防止するために、チップの予熱を行う等、チップへの熱衝撃を緩和すること
2. 基板温度がリフロー時よりも低いことから、冷却時の残留応力に差が生じ、機械的強度(耐基 板曲げ性)が低下しやすい。その強度を高めるために、はんだ付け時の基板の温度を高く保つこと

リペア/リワーク作業フロー

リペア/リワークの場合、以下2つの作業があります。
- 基板に実装されているコンデンサを取り外す、「取り外し作業」
- 新たにコンデンサを実装する、「取り付け作業」



リペア作業フロー
<取り外し作業>
1. フラックス塗布
2. 基板予熱
3. 本加熱
4. コンデンサ取り外し
5. 基板冷却

<取り付け作業>
6. 追い はんだ
7. コンデンサ搭載
8. 基板予熱
9. 本加熱
10. 基板冷却

※製品試作など、コンデンサを実装するだけの時は「取り付け作業」のみ行います。その場合、作業フロー中の「追い はんだ」作業では、はんだ塗布を行います。

加熱条件

温度プロファイルの目安を下図に示します(図1、図2)。はんだ組成はSn-3.0Ag-0.5Cuを想定しています。基板表裏の温度測定には、熱電対を用います。

1. 基板裏面から、90秒間、基板全体に対し予熱を行う。
2. その後、基板表面 搭載部品周辺に本加熱を加え、基板上下面から加熱を行い、はんだを溶融させる。


多層基板の中でも、特にはんだが溶けにくい様な箇所は、本加熱時の到達温度を高くする必要があります(図2)。
  

温度測定方法

- 温度計測 :K熱電対
- 熱硬化樹脂 :エポキシ系樹脂


基板表面(コンデンサが実装されている面)とその裏側の2か所温度測定を行います。熱電対をランド間の中央部かつ基板に接するように配置し、熱硬化樹脂を用いて固定します。

加熱器具について

1. 予熱器具について
加熱エリアが広く、対象基板全体を予熱できる事が望ましいです。



2. 本加熱器具について
スポットヒーター(熱風加熱)を使用することを推奨します。
※部分加熱する器具として、入手しやすいため。


小型部品や高密度実装基板での器具選定ポイント

0603サイズ以下の小型部品や高密度実装基板を扱う場合、加熱器具以外の器具選定にも注意が必要になります。作業を行う上での器具の選定ポイントを紹介します。

1. 拡大器具について
作業に使用する拡大器具は、顕微鏡を推奨します。基板予熱にエリアヒーターを使用することから、アーム式のスタンドを使用することが望ましいです。



2. ピンセットについて
高密度実装されている基板では、コンデンサ取り外しの際に周辺部品に接触しないように、先端厚が0.1mm以下の精密ピンセットの使用を推奨します。


リペア作業手順

高密度実装されている基板での、0603サイズのコンデンサのリペア/リワーク作業手順を紹介します。

< コンデンサの取り外し工程フロー >



< コンデンサの取り付け工程フロー >

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