フレキシブル基板へのはんだ付けは、標準的なビスマス系低温はんだでも、PETや熱安定化PETのように高温に耐えられない基板には対応できないため、困難な課題となっていた。
この課題を克服するために、多くの人が導電性接着剤を使用しています。これは良い解決策ですが、いくつかの欠点があります。（1）SMTプロセスの必須機能であるはんだの自動セルフアライメント機能が使えない、（2）導電性接着剤は全体の抵抗率に寄与し、フレキシブルハイブリッド電子部品は標準のPIベースFPCB技術よりさらに難しくなる（バルク銅に比べてプリントインクの導電率は低く、標準はんだに比べて導電性接着剤の相互接続は低い）、（3）狭いピッチサイズには対応が難しくなる、などが挙げられます。
パルスフォージ社（ノバセントリックス社から分離独立）が開発したデジタルサーマルプロセッシングは、その解決策を提供します。下図に示すように、高速の光パルスにより基板表面の温度を高速に上昇させ、基板自体は比較的低温のまま、PETや紙などの低温の材料にインクを焼結させることができるのである。
この特性は、印刷インクに広く利用されている。信じられないことに、最近、はんだにも使えることが実証されました。2番目のスライドは、パルスフォージ技術が標準的なSAC305はんだを1秒以内にリフローし、良好な接合部を形成し、はんだの自動再調整機能の恩恵を受けている様子を示しています。
次のスライドは、PET基板上のAlにはんだ付けするために、PulseForgeの技術がどのように展開され、例えば、AlメタライズPET基板上のLEDフォイルのR2R生産が可能になるかを示しています。
興味深いことに、この技術はFR4基板にも適用することができます。この場合、2つの重要な利点があります。(1)わずか数秒（1-3秒）の高速リフローで時間を節約できる（標準的なリフロー工程は、例えば235℃で120秒）、(2)標準的なリフロー炉の必要エネルギーの10%の低エネルギーリフローで、「環境に優しい」工程になる。
下のスライドは、高強度パルスライト技術と標準的なリフロー炉技術で作られたはんだ接合部のせん断強度が同等であることを示しています。次のスライドは、接合部のボイドが非常に少なく高品質であることと、パルスライトリフロー後に良好な金属間層がはんだ付けされていることを示しています。
直視できない場所でのはんだ付けは可能か？QFNなど、接合部が直接見えないパッケージでの実績から、可能であることがわかりますが、かなりの最適化が必要になると思われます。
実際、高強度パルスライトはんだ付けを実現するためには、はんだ、基板、パッケージに応じて露光条件を最適化する必要があり、非標準のSMTリフロー技術であるため、作業者のノウハウが必要になると推測され、新しい学習曲線となります。
なお、パルスフォージ装置のインラインバージョンは、幅300mの基板を扱うことができます。
これらは素晴らしい結果です。このツールは、フレキシブルハイブリッドエレクトロニクスにおける重要な問題を解決するものです。また、FR4のような標準的な基板を用いた一般的なSMTビジネスにおいても、その高速性と低エネルギー性から、確実に有意義な影響を与えることができます。特に、多様なICや接合部を含む複雑な大型基板のすべてのはんだを処理できる、定評ある既存のリフローのドロップイン代替プロセスとなることを望むのであれば、この技術は標準プロセスになるためにさらに証明し開発しなければならないため、SMTの世界でのインパクトは一夜にして得られるものではありません。 [This is automatically translated from English]
