電子部品

実装上の確認事項

はんだ付け条件

リフローはんだ付け

はんだ付け条件(予熱温度、はんだ付け温度及びそれらの時間)は、
カタログ又は納入仕様書に規定された範囲内で使用してください。

カタログ又は納入仕様書に規定した範囲を超えて使用すると、熱ストレスによってコンデンサ内部にクラックが生じ、信頼性を損なう場合があります。 特に、はんだ付けの際、急熱急冷や局部過熱はクラック発生に至る場合があります。次の推奨例を参考に使用してください。

リフローはんだ付けの推奨温度プロファイルの例
ΔT:許容温度差(コンデンサ表面温度)

備考:鉛フリーはんだは、Sn-Pb共晶はんだの場合に比べて、完全に液体状態になる温度(液相点)が高いため、使用するはんだによってはんだ付け温度に対するコンデンサの耐熱性を事前に確認してください。

はんだ付け時間が長すぎる場合やはんだ付け温度が高すぎる場合は、外部端子電極食われが発生し、端子電極固着力低下、静電容量の減少などの原因となります。

コンデンサ(3216サイズ以下)では、チップ立ち(ツームストーン又はマンハッタン現象)に
対して配慮してください。

チップ立ちを防ぐ対策としては、ランド寸法を小さくする、予熱をする、はんだペースト塗布量を少なくする、コンデンサ接着時の位置ずれを小さくする、はんだ付け時のコンデンサ両端子電極の熱の不均衡を小さくするなどがありますので十分検討ください。

  • ・チップ立ち(ツームストーン現象)を防ぐ対策事例
    1. (1) 表面実装形コンデンサの装着位置ずれ
      コンデンサのランドに対する装着時の位置ずれは、できる限り小さくなるように配慮してください。
      コンデンサの装着位置ずれ方向が、リフロー方向(基板進行方向)と合致する場合に特にチップ立ちが
      発生しやすい傾向があるので注意してください。
    2. (2) 表面実装形コンデンサの装着位置ずれ
      コンデンサの装着向き
      パターン設計に際しては、可能な限りコンデンサの向き(長軸方向)がリフロー方向と垂直となるように
      配慮してください。
      図1 チップ立ち発生率が低い配置の例(両端子電極温度が均衡)/図 2 チップ立ち発生率が高い配置の例(両端子電極温度が不均衡になりやすい)
    3. (3) 熱容量の大きな部品との位置関係
      1. ① リフロー方向と基板の向き
        熱容量の大きな部品が、コンデンサと同一基板に装着されている場合、熱容量の大きな部品が
        リフロー炉内を先行するように基板の向きを設定することで、チップ立ち発生率を制御できます。
        図3 チップ立ち発生率が低い配置の例(両端子電極の温度差が緩和される)/図 4 チップ立ち発生率が高い配置の例(両端子電極の温度が不均衡になりやすい)
      2. ② 熱容量の大きな部品との距離
        チップ立ち現象の発生率を制御するために、パターン設計にあたっては、熱容量の大きな部品の周りに
        配置する場合は、温度ばらつきが発生しないように、基板表面温度を確認してください。
        図5 熱容量の大きな部品との距離
      3. ③ 熱容量の大きな部品との位置関係
        コンデンサを熱容量の大きな部品の側面に対して平行に配置することで、チップ立ち現象の発生率を制御できます。
        この場合も可能な限り熱容量の大きな部品の近傍に配置し、コンデンサの向きがリフロー方向と垂直に
        なるように配慮してください。
        図6 チップ立ち発生率が低い配置の例(両端子電極の温度差が緩和される)/図7 チップ立ち発生率が高い配置の例(両端子電極の温度が不均衡になりやすい)
    4. (4) ランド面積
      パターン設計においては、可能な限りランド面積を狭くし、各ランドに均等なはんだ塗布量が得られるように
      配慮してください。

基板に、はんだペーストを塗布してからコンデンサを装着するまでの時間をできるだけ
短時間にするようにしてください。

基板にはんだペーストを塗布してからコンデンサを装着するまでの時間が長すぎる場合、はんだペーストの表面が乾燥し、膜はり状態になり、著しくはんだ付けを劣化させる場合があります。

適正なフィレット形状になるように、はんだ塗布量を適正範囲にしてください。

はんだ塗布量が過剰になると、リフローはんだ付け時のはんだ量が過多となり、はんだの収縮応力によって機械的・熱的ストレスを受けやすく破損、クラック及び割れの原因となります。また、はんだ塗布厚が過少になると、端子電極固着力が不足し、接続不良及びコンデンサ脱落の原因となり、回路の信頼性に影響を及ぼす場合もあります。フィレット形状の代表例を次に示します。

[3216 (316)サイズ以下の場合のフィレット形状例]/[3216 (316) サイズを超える大形品の場合のフィレット形状例]

備考:適正なフィレット高さは、コンデンサの高さの1/3~2/3、又は0.5 mmのいずれか小さい方の値を推奨します。
サイズの異なる部品を混載する場合は、部品サイズ及び高さだけでなく、ランドパターン、マスクサイズ(面積、厚さ)などを考慮して、はんだ量をコントロールする方法があります。
極小部品については、弊社にご相談ください。

はんだ材料は、次の事項を考慮して選定してください。

はんだ材料が適切でない場合、はんだボールなどの発生の原因となる場合があります。

  1. (1) はんだボールが発生した場合は、完全に除去してください。はんだボールは、電気的性能劣化又は信頼性の低下を
    誘発させる場合があります。
  2. (2) 組成がSn-Zn系の鉛フリーはんだを使用すると、使用環境によっては絶縁抵抗を劣化させる場合があります。

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