回路基板をオーブンで再加熱するには、ステップ・バイ・ステップで作業する必要があります。基板を準備し、はんだペーストを塗布し、慎重に部品を配置します。この作業には、台所用のオーブンやオーブントースターを改造したものを使うことができます。温度管理は、最終的な品質に大きな違いをもたらします。

常に保護具を着用し、換気の良い場所で作業すること。根気と注意力があれば、丈夫で信頼性の高いはんだ接合が家庭でもできるようになります。

要点

• 常に安全を優先すること。保護具を着用し、換気の良い場所で作業し、作業スペースを整理整頓して、怪我を防ぐ。

• 回路基板を完全に洗浄して準備します。イソプロピルアルコールや超音波洗浄器を使用し、はんだ接合を強固にします。

• オーブンの温度調節 に注意してください。信頼性の高いはんだ接続を実現するために、はんだペーストの推奨温度プロファイルに従ってください。

• リフロー工程を注意深く観察する。はんだが光ってきたら、きちんと溶けたことを示します。この段階では、オーブンを開けないようにしてください。

• ボードをゆっくり冷やす リフロー後サーマルショックを防ぐため、取り出す前に数分間オーブンに入れておく。

必要なもの

道具と材料

そのためには、適切な道具と材料が必要だ。 回路基板のリフロー オーブンでまず、部品と器具を集めることから始めましょう。このステップを踏むことで、作業を効率的に進め、ミスを防ぐことができます。

• アルドゥイーノ・ナノ

• 10Kおよび4.7K抵抗

• タクタイル・プッシュボタン

• 1602 LCDディスプレイ

• 100Kサーミスタ

• オスピンヘッダー

• PCBマウントネジ端子

• パネルマウント式非常停止ボタン

• パネルマウント表示灯

• パネルマウント式2ポジションロータリースイッチ

• カバー付き壁コンセント

• オーブントースター

• 12AWGワイヤー

• スイッチ付きヒューズ付きIECコネクター

• PLAフィラメント

• M4ネジとナット

• 3mm熱収縮チューブ

• カプトンテープ

基本的な道具も必要だ：

• はんだごて と60/40はんだ

• ヒートガンまたはライター

• ドライバー

• ワイヤーカッター

• ペンチ

• カッターナイフ

• 瞬間接着剤

3Dプリンターはカスタムパーツを作るのに役立ちますが、3Dプリンターがなくてもほとんどのプロジェクトを完成させることができます。

ヒント作業を始める前に、必ずパーツリストをチェックしてください。部品が一つでも欠けていると、プロジェクトが遅れてしまいます。

オーブン・リフローに適したはんだペーストを選ぶ必要があります。種類によって溶ける温度が異なります。そのため 下表に一般的なオプションを示す。:

安全ギア

リフロー中の煙や火傷から身を守る。良好 安全装備 安全で快適な状態を保つ。

注意：安全装置を絶対に省略しないでください。はんだの煙や高温の部品により、重傷を負う可能性があります。常に換気の良い場所で作業し、作業スペースを整理整頓してください。

取締役会の準備

ボードのクリーニング

回路基板が汚れていないことを確認することから始めよう。 清浄度ははんだ接合部の品質に大きな役割を果たす.ほこり、油脂、指紋は、はんだ付けの不具合を引き起こし、プロジェクトの信頼性を低下させます。いくつかの効果的なクリーニング方法があります：

1. イソプロピルアルコールによる手動洗浄: 作業スペースを準備する。圧縮空気でホコリを吹き飛ばす。イソプロピルアルコールを糸くずの出ない布またはブラシにつけ、ボードをやさしくこする。完全に乾かします。

2. 超音波洗浄： 頑固な残留物には、超音波洗浄器を使用する。適切な洗浄液を入れ、ボードを沈め、タイマーをセットする。洗浄後、ボードをすすいで乾燥させる。

3. 自動クリーニングシステム： 工場では一般的だが、家庭用としてはあまり実用的ではない。

ヒント回路基板をリフローする前に、必ず基板をクリーニングしてください。このステップにより、はんだペーストの粘着性が向上し、強力な接続が保証されます。

ソルダーペーストを塗る

基板がきれいになったら、はんだペーストをパッドに塗ります。リフローを成功させるには、適切な量とパターンが重要です。ほとんどのホビイストは、厚さと配置をコントロールするためにステンシルを使用します。 標準ステンシル厚は約0.12mmしかし、小さな部品にはより薄いステンシル（0.10mm）、大きな部品にはより厚いもの（0.15mm）が必要かもしれません。はんだブリッジを防ぐため、ステンシルの開口部がパッドよりわずかに小さいことを確認してください。

• プラスチックカードやスキージーを使って、ペーストを均一に広げる。

• 型紙が汚れないように慎重に剥がす。

プレース・コンポーネント

次に、基板に部品を配置する。 はんだペーストに含まれるフラックスが、はんだを固定するのに役立つ。.各パーツの向きに注意してください。最良の結果を得るために：

• 安定した手で部品を置き、小さな部品にはピンセットを使う。

• 検査しやすいように、似たような部品は同じ方向に向けておく。

• リフロー中の表面張力は部品の中心を合わせるのに役立つが、正確に配置することで移動のリスクを減らすことができる。

• 重量のある部品や底面に取り付ける部品には、接着剤を少量垂らすことを検討する。

注意：今、慎重に配置することで、後で時間と手間を省くことができる。

オーブンのセットアップ

オーブンを選ぶ

家庭で回路基板をリフローするには、キッチン・オーブンかオーブン・トースターを改造して使うことができる。それぞれのタイプには長所と短所があります。 以下の表は、2つのオプションを比較するのに役立ちます。:

キッチン・オーブンは、大きな基板や部品に適しています。オーブン・トースターは加熱と冷却が速いので、工程をよりコントロールしやすくなります。回路基板をリフローした後、同じオーブンを料理に使うのは必ず避けてください。

温度設定

適切な 温度調節 はんだ接合を強固にする鍵です。ソルダーペーストに合った温度プロファイルに従う必要があります。鉛入りはんだと鉛フリーはんだでは、ピーク温度とタイミングが異なります。下表に推奨プロファイルを示します：

オーブンの温度を均一にすることが重要.不均一な加熱は、墓石、冷たいはんだ接合部、ブリッジなどの問題を引き起こす可能性があります。基板のどの部分も均一に加熱されるように、オーブン全体の温度を一定に保つようにしてください。

ヒント：回路基板をリフローする前に、オーブン温度計または複数のセンサーを使用して、ホットスポットとコールドスポットをチェックする。

ボードのアレンジ

オーブンへのボードの入れ方は、仕上がりに影響します。均一に加熱するために、以下のヒントを参考にしてください：

• ボードの下に空気が循環するように、ワイヤーラックか穴のあいたトレイに置く。

• ボードはオーブンの中央に置き、壁や発熱体から離す。

• ボードを重ねたり、近づけすぎたりしないこと。

• 用途 コンベクションヒーター（オーブンが対応している場合.強制熱風は熱を均等に分散させ、部品への熱応力を軽減します。

• 赤外線ヒーターを使用する場合は、ホットスポットとコールドスポットに注意してください。必要に応じてボードを移動し、加熱ムラを避ける。

業務用リフロー炉では、ベルトコンベアと複数のヒートゾーンを使用して、完璧な仕上がりを実現します。ご家庭でも、入念なセットアップと細部への配慮により、信頼性の高いはんだ接合を実現できます。

回路基板のリフロー

リフローの開始

基板を準備し、オーブンをセットアップしました。これでリフロー工程を開始する準備ができました。基板をオーブンの中央に置きます。部品が動かないように、ドアを静かに閉めてください。オーブンを ソルダーペーストの温度プロファイル.

以下の手順に従って、回路基板をリフローしてください：

1. プリヒート:オーブンの温度を約150 °Cまで上げる。この温度を60秒間保持する。このステップは、水分を除去し、はんだ付けのために基板を準備するのに役立ちます。

2. 浸漬ゾーン:150 °C～180 °Cまでゆっくりと温度を上げる。基板をこの範囲に保ち 60秒から120秒.こうすることで、はんだペーストが活性化して広がります。このステップを急ぐと、はんだ接合部が粗くなることがあります。長すぎると、フラックスの効果がなくなることがあります。

3. リフローゾーン:温度をピークまで上げる（225～255℃、使用するはんだペーストによって異なる）。この温度を30～90秒間保持する。はんだが溶けて光沢が出るのを見ます。この工程で最も重要な部分です。基板をこの温度に長く保ちすぎないようにしてください。時間をかけすぎると、部品にダメージを与えることがあります。

ヒント：オーブン内の実際の温度を確認するには、オーブン温度計を使う。オーブンの文字盤は不正確なことがよくあります。

プロセスを監視する

リフロー中は、基板を注意深く観察する必要があります。できればオーブンの窓から見てください。はんだペーストが鈍い灰色から光沢のある液状に変化するのが見えるでしょう。これは、はんだが溶けて良好な接合部を形成していることを示す明確なサインです。

問題を避けるために、以下の点に留意してください：

• 部品がはんだの上で動いたり浮いたりしないことを確認する。 正確な配置 リフローの前に、ずれを防止するのに役立つ。

• リフロー中はオーブンを開けないでください。温度や気流の急激な変化により、部品がずれたり、冷たい接合部が生じたりすることがあります。

• オーブンの温度プロファイルを管理する。対流が強いと、小さな部品が押し出されてしまうことがあります。穏やかな加熱を使用し、強いファンは避ける。

• はんだペーストが各部品をしっかりと固定していることを確認する。動いている部品があれば、作業を中断し、配置を直してから再試行してください。

注意：注意深くモニターすることで、問題を早期に発見することができます。オーバーヒートを防ぎ、コストのかかるミスを避けることができます。

クーリングダウン

はんだが溶けて接合部が形成されたら、基板を冷やす必要がある。オーブンのスイッチを切り、ドアを少し開ける。オーブン内で数分間、基板をゆっくり冷まします。こうすることで 熱衝撃を防ぐはんだ接合部にクラックが入ったり、部品が損傷したりする可能性がある。

安全に冷却するために、以下の手順に従ってください：

• すぐにボードを動かさないでください。温度が100℃以下に下がるまでそのままにしておく。

• ボードが十分に冷めたら、耐熱手袋を使ってオーブンから取り出す。

• ボードを平らで熱に安全な場所に置く。取り扱いやテストの前に室温に戻してください。

ヒント: 冷却を早めるためにファンや冷風を使わないでください。急冷すると、はんだ接合部に亀裂が入ることがあります。

これで、回路基板のリフローの主な手順が完了しました。慎重なタイミング、綿密な監視、穏やかな冷却はすべて、強力で信頼性の高いはんだ接合を実現するのに役立ちます。

安全とヒント

安全上のご注意

オーブンで回路基板をリフローする場合、安全が第一です。適切な予防措置に従わないと、高温や電気機器によって重大な怪我を負う可能性があります。以下の手順を常に念頭に置いてください：

1. 安全作業服の着用手袋、保護メガネを着用すること。

2. メンテナンスや移動の前に、すべての機器の電源を切り、プラグを抜いてください。

3. 運転中は発熱体や可動部に触れないようにしてください。

4. 安全スイッチを迂回したり、警告ラベルを無視したりしないでください。

5. 高電圧部品の取り扱いには十分注意してください。

6. マスクを使用し、換気の良い場所で作業し、ヒュームや繊維を吸い込まないようにしてください。

7. 故障や隠れた危険のある機器を操作しないでください。

8. 輸送中の揺れや振動を防ぎ、ボードを保護します。

⚠️ ヒント オーブンの中に入る前に、必ずオーブンの電源が切れているか、冷めているかを再確認すること。

トラブルシューティング

リフロープロセス中に一般的な問題に直面することがあります。この表を使用して問題を特定し、解決策を見つけてください：

冷えた関節を見つけたら 少量のフラックスを塗布し、300～350℃の熱風ツールを使用する。そして、接合部を自然に冷まします。修理の際は必ず拡大鏡で点検し、マルチメーターでテストしてください。

ベストプラクティス

以下のことを実行すれば、成績を向上させることができる。 ベストプラクティス:

• ソルダーペーストは涼しい場所に保管する 室温に戻してから使用する。

• はんだペーストを塗る前に、イソプロピルアルコールでプリント基板をきれいにしてください。

• すべての部品にピンの曲がりや損傷がないか点検する。

• を使用する。 オーブンの温度をチェックするための外付けデジタル温度計 を重要なポイントで表示します。これは、オーブンを正確に制御するための校正に役立ちます。

• オーブンにヒーターや断熱材を追加し、熱を均一にする。コンベクションファンも有効ですが、小さな部品を動かさないように注意して使用してください。

• 定期的にオーブンを調整し、熱いところや冷たいところがないかチェックする。

🛠️ 注： 入念な準備と監視が、信頼性の高いプロ品質のはんだ接合を常に実現します。

基板を準備し、オーブンを設置し、慎重にリフローし、作業を点検する。温度管理と安全性に細心の注意を払ってください。よくある間違い ミスアライメント、ポップコーニング、ボイド 忍耐と適切なテクニックをもってすれば回避できる。

さまざまな方法と道具を試す。温度計を使って手動で管理してください。練習を重ねることで、結果が向上し、信頼性の高いボードを作ることができます。

よくあるご質問

リフローはんだ付けに、普通の台所用オーブンは使えますか？

台所のオーブンを使うことはできるが、二度と食品には使わないこと。はんだの煙が表面を汚染する可能性がある。電子機器のプロジェクトには、専用のオーブン・トースターの方が効果的です。

はんだがきちんと溶けたかどうかは、どうすればわかりますか？

はんだが光沢を帯び、各パッドの周囲に小さく滑らかなビーズが形成されるのを確認する。この変化は、オーブンの窓から見ることができます。この段階ではオーブンを開けないでください。

リフロー中に部品が動いた場合はどうすればよいですか？

• プロセスを一時停止する。

• ボードを冷ます。

• ピンセットを使って部品を再配置する。

• リフローサイクルを再開する。

加熱前に慎重に配置することで、この問題を防ぐことができる。

鉛フリーソルダーペーストは有鉛ペーストより安全ですか？

鉛フリーのソルダーペーストは健康被害を軽減するが、それでも換気は必要だ。どちらのタイプもヒュームを放出します。安全のため、必ずマスクを着用し、ヒュームエクストラクターを使用してください。

家庭用オーブンで両面基板をリフローできますか？

両面基板のリフローが可能です。まず下側に重い部品を置く。その面をリフローし、次に上の部品を追加して繰り返します。部品が定位置に留まるよう、はんだペーストは最小限にしてください。