実装技術11月号2012年特別編集版 page 19/52

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17シミュレーション適用により実装工程のコスト・期間・品質を向上 ?リフロー解析などを簡単な操作で実現するプリント基板専用構造解析システム『SimPRESSO』?実装工程に貢献する技術・ソリューションいて事例をもと....

17シミュレーション適用により実装工程のコスト・期間・品質を向上 ?リフロー解析などを簡単な操作で実現するプリント基板専用構造解析システム『SimPRESSO』?実装工程に貢献する技術・ソリューションいて事例をもとに紹介する。1.リフロー加熱による基板／部品温度解析事例　リフロー実装における加熱条件の検討では、炉内を搬送される際の基板及び部品の加熱状況を把握することはもっとも重要なことである。　図2 は、同一基板にて温度プロファイルA と温度プロファイルB の加熱条件におけるリフロー加熱伝熱解析を行い、基板及び部品のピーク時の温度分布を表示したものである。　この解析結果によると温度プロファイルAの場合には、基板右側の温度が十分な温度に達せず、はんだが溶解しない可能性があるのに対し、温度プロファイルB の場合には、基板全体で均一かつ十分な温度に達することが評価できる。　リフロー加熱伝熱解析では、この他に各時刻における温度状況、基板上の部品配置位置の影響、配線パターンによる影響などの解析評価も可能である。2.リフロー実装工程での基板熱変形解析事例　『SimPRESSO』では、リフロー実装工程における基板及び部品の温度状況に加えて、各時刻における熱による基板のそり状況などの変形解析も行うことができる。　図3 は、リフロー実装工程のピーク温度時刻時の基板及び部品の加熱状況をもとに、自重や設置条件も考慮した上で、基板のそり状況、応力状況、そり変形による各部品への影響を解析したものである。　基板の熱膨張及び自重により、中央のスリット部を中心に基板がたわんでおり、応力も中央のスリット間隙部を中心に出て、その付近の一部の部品にも影響を与えている。　リフロー時の熱変形解析では、各時刻における熱変形状況の他に、リフロー加熱後の冷却変形も解析できるため、常温まで冷めた基板の最終的なそり状況や部品への影響などの解析評価も可能である。（株）富士通システムズ・イースト図1『 SimPRESSO』／実装基板評価シナリオ図2　リフロー加熱による基板／部品温度解析図3　リフロー実装工程時の基板熱変形解析