2011/01/04

LGAのリフローはんだ付け

地磁気センサAMI304のはんだ付けを行いました。

AMI304は側面に足が出ていないLGA12パッケージで提供されるため、はんだこてを使った手はんだは行えません。
そこで、はんだペーストとホットエアを使ったリフローはんだ付けをしてみました。

はんだペーストを使ったはんだ付けは、Fenrirさんの方法を少しアレンジした方法で行いました。

使った主な道具は以下の通りです。

  • ガス式はんだこて goot GP-510
  • はんだペースト Chip Quik SMD291AX
  • OHPシート EPSON MJOHPS1N

はじめにはんだマスクを用意します。
Fenrirさんはカプトンステンシル・マイラーステンシルを外注していますが、さらに手軽に済ませるために、OHPシートをはんだマスクとして使いました。
今回使ったOHPシートの厚さは130umで、Indoor airplane worldさんが使っているカッティングシートやラミネートフィルムと同じ程度の厚さです。
OHPシートに、はんだペーストを乗せる部分のパターンを印刷し、デザインナイフで切り抜きマスクにします。
今回のパターンは0.7mmピッチで0.35mm×0.35mmの穴を開けるものでしたが、この程度なら手でも十分切れるようです。

はんだペーストの塗布のテスト
試しにコピー用紙の上にはんだペーストを塗布してみました。
はんだペーストの塗布には、そのあたりに転がっていた接着剤(Super-X)に付属してきたへらを使いましたが、特に問題なく塗布できています。
はじめは、0.35mm×0.35mmの穴を開けていましたが、あまり面積が小さいと紙にはんだペーストがうまく付着しないので、少し穴を細長くし、面積を大きくするとうまく付着するようになりました。

はんだペーストの塗布がうまくできたので、実際に基板を使いはんだ付けを行いました。
上に書いた要領ではんだペーストを塗布し、その上にチップ部品を乗せます。
チップ部品を正確な位置に乗せられるかどうかが気になりますが、大体合っていれば加熱してはんだが溶けた時に正しい位置に吸い込まれるようです。

チップ部品を乗せた後は、ガス式はんだこてのホットエアを使い加熱します。
本来ならば、データシートにある温度プロファイルに近くなるようにホットエアの吹き出し口と基板との距離をコントロールすればよいのですが、今回ははんだペーストが溶ける様子を見ながら加熱時間を調整しました。

ホットエアはんだ付けを行った基板
はんだ付けを行った基板が上の写真です。
今回は秋月電子の標準DIP化モジュール風の変換基板を作製しました。
この基板を使って、地磁気センサのテストを行います。