Application Note

Light Emitting Diode

Nichia 170 Series
はんだ不良の低減について

目次
1. 概要 ................................................................................... 2
2. 適用品種 ......................................................................... 2
3. NSMD 構造の適用 ...................................................... 3
4. リフロープロファイルの適正化 .............................. 5
5. まとめ................................................................................ 5

本 書 内 に 記 載 す る 型 番 NCSW170A 、 NC2W170A 、 NCSA170A 、 NC2A170A 、 NCSW170B 、 NC2W170B 、NCSA170B、NJSW170C、NCSW170C、NC2W170C、NCSA170C、および NC2A170C は弊社製品の型番であり、商標権を有する可能性のある他社製品といかなる関連性・類似性を有するものではありません。

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1. 概要
Nichia 170 Series をリフローする際、リフロープロファイルや実装基板の構造が不適切の場合、はんだボー
ル、はんだボイド、はんだ塗れ性の悪化が多発し、はんだ不良が生じるおそれがあります。はんだ不良が生じると、製品性能へ悪影響を及ぼす可能性があります。
上記のような問題発生を低減させるため、以下の方法が有効であると考えられます。
・ NSMD 構造の適用（実装基板の製品取り付けパターン部にソルダーレジストがかからない構造）
・ リフロープロファイルの適正化

Light Emitting Diode※はんだボールとは、パッド外へ飛び出して球体で凝固したはんだのことを指します。（図 1 の左図参照）※はんだボイドとは、パッド面内においてはんだが無い領域が存在する状態を指します。（図 1 の右図参照）

はんだボール

はんだボイド

図 1. はんだボール発生例とはんだボイド発生例

2. 適用品種
本書は、表 1 に示す LED を対象とした参考資料となります。
表 1. 適用品種

型番

NCSW170A

NCSW170B

NCSW170C

NC2W170A

NC2W170B

NC2W170C

NCSA170A

NCSA170B

NCSA170C

NC2A170A

NJSW170C

NC2A170C

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3. NSMD 構造の適用
実装基板のソルダーレジストには NSMD と SMD という 2 つの構造があります。NSMD 構造とは、実装基板の製品取り付けパターン部および製品直下部にソルダーレジストがかからない構造のことを指します。（表 2 参照）

表 2. 実装基板のソルダーレジストの構造（NSMD と SMD）
NSMD

基ソルダーレジスト

SMD

銅箔 ド銅箔パッ銅箔

ソルダーレジスト

板
構
プリント基板Light Emitting Diode造

Ｌ

プリント基板ＬＥＤＬＥＤ

はんだ

はんだソルダーレジスト

ソルダーレジスト

ＥＤ実
装後ラン
ドパターン
外銅箔

銅箔

観
写
真

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Nichia 170 Series の実装基板に NSMD 構造を適用することにより、はんだボール、はんだボイド発生の低減

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効果を確認しています。（図 2、図 3 参照）

はんだボールの発生見られず

はんだボールの発生を確認

NSMDSMD
図 2. 外観検査結果

はんだボイドの発生見られず

はんだボイドの発生を確認

NSMD

SMD
図 3. X 線検査結果

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4. リフロープロファイルの適正化
Nichia 170 Series をリフローする際、リフロープロファイルの設定が重要になります。リフロープロファイルが不適切の場合、はんだボールやはんだボイドが多発する可能性があります。
Nichia 170 Series を千住金属工業製の M705 はんだペーストを使用してリフローする際、M705 はんだの推奨リフロープロファイルをもとに、図 4 に示すリフロープロファイル（実測）を設定し、良好な結果を得ています。

300
本加熱：220℃以上(およそ40秒)

ピーク温度：238℃

250
予熱：150℃～200℃(およそ60秒)
冷却速度：2～3℃/秒

温度[℃]Light Emitting Diode200

昇温速度：1～3℃/秒

150100500050100150200250300350

400時間[s]図 4. M705 はんだ推奨条件をもとにしたリフロープロファイル（実測）5. まとめ本書で説明した内容は、いずれも LED のはんだ不良に影響する重要な項目となります。
LED を用いた製品の設計については、適切な部材選定および放熱性を考慮した設計のもと、十分な評価を行ってください。

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日亜化学工業株式会社 774-8601 徳島県阿南市上中町岡491番地
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Phone: 0884-22-2311 Fax: 0884-21-0148

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