リフロー品質を安定させる最短ルートは、はんだ印刷をコントロールすることです。特に0402以下の微小チップや狭ピッチ部品では、印刷量と印刷位置精度がフィレット形状・濡れ広がり・ブリッジの発生を直接左右します。本稿では、現場視点で「量」「精度」「セルフアライメント」の関係を整理し、日々の調整ポイントをまとめます。
1. 印刷量と濡れ性の関係
適正量の目安と考え方
はんだは溶融すると表面張力でランドへ凝集し、濡れ広がりが進みます。印刷量が不足するとパッド先端まで到達せず、フィレットが痩せて接合強度低下や微小クラックの原因に。逆に過多だとリード間のクリアランスに流れ込み、ブリッジ・はんだボールのリスクが上がります。
量は「多いほど安心」ではなく、パッド容積・マスク開口・ペースト粘度・加熱条件のバランスで決まります。
プリヒートとの相乗効果
プリヒートでペースト中のフラックスが十分に働くと、酸化膜除去と濡れ立ちが安定します。印刷量が適正でもプリヒートが不足すれば濡れ性は下がり、逆に過多だとフラックスが先に劣化して溶融時の流動が鈍ります。印刷量×プリヒートはセットで評価しましょう。
2. 印刷精度とブリッジのメカニズム
XYズレとZ方向（厚み）
実装後の位置補正（セルフアライメント）はXYズレには比較的強い一方、Z方向の厚み不均一は補正が効きにくく、片側に余剰はんだが回ってブリッジやチップ立ちを誘発します。特に狭ピッチでは、印刷の「端部のにじみ」「角の丸まり」「開口のバリ」などわずかな要因が不良率に跳ね返ります。
メタルマスクと位置決め
開口形状（台形／ステップ／リダクション）や銅箔段差の有無で付着量は大きく変化します。基板基準穴・治具・ビジョンの「繰り返し精度」を高め、版離れ速度やスキージ圧・角度を安定化させるのが近道です。
3. セルフアライメントの実力と限界
溶融時の表面張力により、部品はエネルギーが小さい位置へ自然に寄ります（セルフアライメント）。印刷量が十分で左右バランスが取れていれば、マウント微ズレは自動補正されやすくなります。ただし、はんだ量が少ない／厚みが偏る／一方の端子が酸化している場合は力が働かず、ズレたまま固化します。
「量の確保」と「左右の均一性」がキーです。
4. 現場で効く調整ポイント
4.1 まずは印刷プロセスを固定化
- メタルマスク開口比（ランド面積に対する印刷面積）を仕様化し、製番ごとに記録。
- スキージ圧・速度・版離れ速度を標準値化し、日次点検でドリフトを検知。
- ペーストの保管温度・撹拌時間・開封後の使用期限をルール化。
4.2 次にリフロー側で微修正
- プリヒート傾斜（℃/s）を見直し、フラックス活性のピークを溶融直前に合わせる。
- 下部ヒーターを活用し、熱容量の大きいGNDパターンや大型部品の温度遅れを補正。
- コンベア速度は“全体の吸熱量のレバー”。温度をいじる前に微調整で均熱化。
5. よくある症状と一次対策
- 先端まで濡れ広がらない：印刷量不足／プリヒート不足。開口リダクション見直しと傾斜強化。
- ブリッジが出る：過多印刷／厚み偏り／位置ズレ。開口再設計（ウィンドウペイン等）と版離れ調整。
- チップ立ち：片側余剰／パッド熱バランス差。下部ヒーターで温度差を縮小。
まとめ
はんだ印刷は「最初に決めて最後まで効く」工程です。量は不足させない、精度は厚みの均一まで見る、そしてリフロー条件は印刷を活かすために整える――この順番を徹底すれば、セルフアライメントは最大化し、ブリッジや濡れ不良は着実に減らせます。まずは印刷条件の標準化と記録、次にプリヒート傾斜と下部ヒーターの使い方を合わせて最適化していきましょう。