リフロー半田付けで困ってます

質問

リフロー半田付けで部品に半田がつかなく困っています。
鉛フリーのクリーム半田使用。
コネクター部品を実装。

詳しい症状は、コネクターのリード部分の一部に半田がつかない（すいあがってくれない）ものです。
基板のそり、半田の量は問題なく、コネクターのリード曲がりもありませんでした。

リフローの温度条件が原因だと思い、いろいろ条件を変えたのですがあまり
効果がありませんでした。
何か他に疑ってみるポイントがあれば教えていただけないでしょうか？

ちなみにリフロー温度条件は
　　　　プリヒート　150-180度　80秒くらい
　　　　ピーク温度　232～240度
　　　　220度以上の保持時間　33～40秒くらい
　　　　酸素濃度　1500～2500pp
です。
説明が大雑把で申し訳ありません。

いろいろなアドバイスありがとうございます。
具体性に欠けているようですのでもう少し説明をします。

・リフロー温度条件について
問題の箇所で熱電対をつけた温度条件です。
厚さ0.8mmのガラス?基板に実際のコネクターを取付、リードと基板の接地
する部分を計測したものです。

・問題のコネクターの形状について
ピン数　24PIN、ピンピッチ　1.0mm、部品サイズ　6.5x25.0mm

・発生具合
発生箇所はバラバラです。リード1本の場合もあれば、7，8本ぐらいまとめて
半田が付いていない場合もあります。

・半田のぬれ具合について
半田のぬれ具合は余りよくありません。半田はパッド側に残っており、リード側にぬれた形跡は全くありません。リード側が半田をはじいたような感じです。

もう一度温度の条件を変更し後日確認を行ってみるつもりです。
　　　　プリヒート　150-180度　104秒くらい
　　　　ピーク温度　246度
　　　　220度以上の保持時間　53秒くらい
230土井上の保持時間　40秒くらい
　　　　酸素濃度　1500～2500pp

何か他に注意点があればお願いします。
皆さんのいろいろなアドバイスだけが頼りです。よろしくお願いします。

回答No.1

noname#230359 · ベストアンサー

プリヒート時間ですが、だいたい90～120秒ぐらい必要ではないでしょうか。
また、ピーク温度も230℃が最低ラインで、30秒以上にしたらどうでしょうか。
部品のパッドサイズも、以前のものより小さくして、足部分の温度低下を防止するように、この頃はなっているようです。
参考まで。

お礼

ご回答ありがとうございます。
今までプリヒート部分に関してあまり知識がなくあいまいな感じで
設定を行っていたためとても参考になりました。
温度条件を再設定してから確認数量は少ないですがこの現象の発生は
ありませんでした。このまま順調に行けばいいなと思います。
ご助言ありがとうございました。

回答No.4

noname#230359

回答（３）にもありますように、部品の問題だと思います。
半田ペーストのフラックスの酸化還元性はそれほど強くないと思います。無洗浄半田ペーストはなおさらです。部品の管理保管等によりリードが酸化して半田濡れ性が悪くなることが考えられます。
確認方法としては、リフロー後半田濡れ性の悪い部分に強いフラックスを塗り手半田にて半田が乗るか確認することです。半田付けが出来るようであれば半田ペーストのフラックスが弱いことが１つの要因としてあります。
また、同じロットの部品にフラックスを塗り部品単品で半田ディップしてみることです。リードの酸化がひどい場合、半田は付かないことになります。
ご参考まで。

お礼

回答ありがとうございます。
回答(3)にもありましたように部品のロットによって発生のばらつきがあります。
保管の方法にも問題があり、リフローの設定も今以上に最適なものがあるかもしれません。考えればきりがありません。
使用している材料はすべて顧客先からの支給品のためなかなか仕様の変更
ということは簡単にできません。

しかし部品に問題があるかないかの確認の方法としてこのようなやり方があることは大変参考になりました。
ありがとうございました。

回答No.3

noname#230359

部品に問題はありません？

過去の経験で、温度や半田量の条件をいくら変えても発生が止まらなかったフヌレが、部品のロットを変えると、ピタリと止まったことがあります。
そのロットは、修理のために手半田をしようとしても、うまく馴染ませることが出来ませんでした。

外観上は他のロットと変わらず、そのときはやむを得ず原因不明としたのですが、後日、リードのメッキが鉛フリーの場合、酸化が進んでいると、とんでもなく濡れ馴染みが悪くなる、と聞き、あれがそうだったのかと、納得しました。

疑うときりのない部分ではありますが、他のロットで試してみてはいかがでしょうか。

お礼

ご回答ありがとうございます。
おっしゃられる通り部品のロットを変更を行うと発生件数が減ったりすることもありました。ただ、どのロットを使用しても発生件数が”０”になることはありませんでした。

もうひとつ気になりましたのは部品の保管方法あまりよくないため
リード部分の酸化というのはこれからの季節上注意しなければいけないなと思います。
ご助言ありがとうございました。

回答No.2

noname#230359

鉛フリーはんだは、「Sn-3Ag-0.5Cu」という前提で話を進めます。
また、該当コネクタの「一部のリード」にのみ付かない・・・という状況ですね？ただ、これだけの前提ではアドバイスしにくいです。
◆「リフロー温度条件」というのは、
?「半田がつかない」と表現された問題の箇所のパッドでの（熱電対をつけて測定した）「実測温度」でしょうか？それなら温度条件には大きな問題はないと思います。回答者（１）さんのように、もう少し長くしてもかまわないと思いますが、それはあくまで「ペースト（クリームはんだ）」の特性に依存することなので軽々にはいえません・・・・
?リフロー装置の「設定温度」でしょうか？
もし、そうなら実測をお勧めします。
◆該当コネクタ以外にも部品が搭載されていて、それらはしっかりとはんだ濡れが確保できているならリフロー条件は問題なく問題は別のところにあります。ので別途・・
該当コネクタ以外部品が搭載されていないとなると、該当コネクタの他のリードのはんだ濡れ性、広がり性で判断せざるを得ませんが、次は、それがＯＫかどうかどうかです。
◆コネクタは何ＰＩＮ？ですか？長さはどのくらいですか？
これによっても全然考え方が変わります。
◆「半田がつかない」と表現された問題の箇所はいつも同じ箇所ですか？
もしそうなら、そのパッド側に問題はありませんか・・・ベタパターンだとか・・・
◆「（すいあがってくれない）」と言うのは、「濡れ」てはいるが、はんだフィレットが形成されないと言う意味ですか？
それとも、はんだはパッド側に残っていて、全くリード側に「濡れた」跡もないということですか・・・
いっぱい書いて申し訳ありませんがこれらが分からないとアドバイスのしようがありません。

スミマセン・・・質問者さんの追記があっても分からないのですね・・気が付きませんでした。

》・発生具合
》発生箇所はバラバラです。リード1本の場合もあれば、7，8本ぐらいまとめて半田が付いていない場合もあります。
》
》・半田のぬれ具合について
》半田のぬれ具合は余りよくありません。半田はパッド側に残っており、リード側にぬれた形跡は全くありません。リード側が半田をはじいたような感じです。

他の部品が搭載されているかどうかが分かりませんが、この症状なら、回答者(3)(4)さんのおっしゃるように、ほぼ確実に「部品の問題」です。
コネクタは、ひょっとして中国製とか・・・それならコネクタリードのめっきの問題があり得ます。
日本製ですか・・・それなら保管の問題も可能性があります。
回答者(4)さんの答えに近いですが、
?不濡れの発生した箇所に、「フラックスをつけずに」はんだごてを軽く当てて加熱だけしてみる・・・これではんだがなじむようなら、リフロー条件の問題
?フラックスだけ足して、あるいは糸はんだ加えてはんだごてで加熱・・・これではんだがなじむ場合は、ペーストの劣化orリフロー条件の見直し・・・この場合は、余熱も含めて過熱しすぎの可能性があります。
?パッド上の、溶けて固まったはんだの表面観察して、艶があって滑らかな表面状態なら、ほぼＯＫ。表面がゴツゴツした感じがすれば加熱不足です。
不濡れのパッド上のはんだも、艶があって滑らかな表面状態なのに部品側のリードのなじみが悪い場合はやっぱり部品不良・・・
コネクタメーカーがJapanなら、メーカーでの解析依頼が賢明かと思います。

お礼

ご回答ありがとうございます。
追記してもなかなか返答がないので残念に思っていたのですが気がついていただいてよかったです。
部品の問題か、それとも自分の温度の作成に問題があるか判断が難しく（どちらかといえば自分のほうが自信がないのですが・・・)この方法で今後問題発生の場合は対処してみようと思います。

コネクターのメーカはよく注意をしておきます。仮に中国製のものでも使用したくないですとはいいにくいですが・・・。また保管の方法については職場の人と相談をして変更するようにこれからするつもりです。
今のところ回答（１）さんのアドバイス通り温度条件を見直してからは、ほぼ発生していません。皆さんのアドバイスを生かして他の機種でもこのような不良をなくすよう努力するつもりです。
今回いろいろ勉強になりました。ありがとうございます。