オッカム過程

オッカムプロセスは、 Verdant Electronics社が開発した、はんだ付け不要でRoHS指令に準拠した回路基板製造用のプロセスです。プリント基板（PCB）の製造工程と、それに続く実装工程（有鉛および無鉛の各種電子部品を実装する工程）という通常の2つの工程を1つの工程に統合しています。「オッカム」という名称は、ウィリアム・オッカムの言葉に由来しています。

概要

電子部品は、まず設計パラメータに従って、仮基板または恒久基板の接着層上に配置される。次に、事前テスト済みのバーンイン済み部品は、絶縁材で封止することで所定の位置にしっかりと固定され、その後、アセンブリ全体が反転される。次に、仮基板がある場合は除去した後、接着層を切断するか、部品のリード線上に機械的またはレーザーアブレーションによって穴あけ加工する。これらの穴には、層の上部から部品のリード線まで導電性の銅接続（ビア）がめっきされる。必要に応じて、他の部品またはビア封止層を互いに重ねて配置し、多層回路接続を形成することもできる。この構造は、トレースを形成するために必要な場所に銅でコーティングされる。こうして完成した回路基板は、環境から保護するためのコンフォーマルコーティングを受け、アセンブリハウジングに収納するか、他のPCBとの機械的および／または電気的接続のために別の工程に送ることができる。^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}

利点

2006年に施行された欧州RoHS規制により、従来の鉛ベースのはんだ接合プロセスから、より環境に優しいアプローチへの移行が研究の焦点となりました。現在、この問題に対処するため、多くの製造工程でスズベースのはんだが使用されています。スズを使用すると、リフロー温度が大幅に高くなり、スズウィスカー^{[ 3 ] （このプロセスで形成される導電性構造）による電気的短絡や製造プロセスにおけるその他の問題により、手直しが必要となる可能性がありますが、オッカム過程}^[²^]によってこれらの問題は回避されます。

PCB自体は通常、フェノール樹脂を用いて製造されますが、フェノール樹脂自体は腐食性があり毒性のある物質であるため、オッカム過程から完全に排除されています。また、基板にトレースをエッチングするために使用される硝酸や塩化鉄（III）も、この工程から排除されています。

PCB と部品の配置段階は同じ工場の同じプロセスで行われるため、企業は製造を開始するために注文した PCB の配送を待つ必要がなくなります。

このプロセスを用いることで、リフローはんだ付け炉内でPCBが通常遭遇する高温を回避できます。つまり、水分の放出による部品の耐湿性（MSL）の問題を完全に回避できます。また、より複雑で高価なチップの水分レベルを低く保つために必要な保管設備や工程も不要になります。

デメリット

現在、このプロセスは確立されているものの、まだ実用化されていません。これは「破壊的技術」^{[ 4 ]}と定義されており、既存の製造プロセスを完全に変更する必要があります。したがって、このプロセスが広く普及する前に、新しい設備を必要とするメーカーのコスト懸念、既存のPCBメーカーの労働力懸念などを解決または対処する必要があります。

従来のプロセスでは多くの有毒化学物質が除去されているものの、オッカムの法則に則りエポキシ樹脂によるカプセル化が増加すると、この種の廃棄物が増加する可能性があります。エポキシ樹脂に通常含まれる添加剤はエストロゲンを模倣することが示されており、ヒトにおいて有害なホルモン反応を引き起こす可能性があります。^{[ 5 ]}

参考文献

^「堅牢で簡素化されたはんだ付け不要の電子製品の組立工程」、Verdant Electronicsホワイトペーパー、カリフォルニア州サニーベール、2007年
^ ^a ^b Davy, Gordan. 「オッカム過程入門」(PDF) .表面実装技術協会. 2009年9月20日閲覧。
^サンプソン、マイケル. 「スズウィスカーの基本情報」 NASA . 2009年9月20日閲覧。
^ガルブレイス、トレバー. 「破壊的技術」 . Global SMT & Packaging . 2009年9月20日閲覧。
^ Le, Hoa H.; Carlson, Emily M.; Chua, Jason P.; Belcher, Scott M. (2008). 「ポリカーボネート製の飲料ボトルから放出されるビスフェノールAは、発達中の小脳ニューロンにおいてエストロゲンの神経毒性作用を模倣する」 . Toxicology Letters . 176 (2): 149– 156. doi : 10.1016/j.toxlet.2007.11.001 . PMC 2254523. PMID 18155859 .

外部リンク

[1] 「堅牢で簡素化されたはんだ付け不要の電子製品の組立工程」、Verdant Electronicsホワイトペーパー、カリフォルニア州サニーベール、2007年

[Davy-2] Davy, Gordan. 「オッカム過程入門」(PDF) .表面実装技術協会. 2009年9月20日閲覧。

[3] サンプソン、マイケル. 「スズウィスカーの基本情報」 NASA . 2009年9月20日閲覧。

[4] ガルブレイス、トレバー. 「破壊的技術」 . Global SMT & Packaging . 2009年9月20日閲覧。

[5] Le, Hoa H.; Carlson, Emily M.; Chua, Jason P.; Belcher, Scott M. (2008). 「ポリカーボネート製の飲料ボトルから放出されるビスフェノールAは、発達中の小脳ニューロンにおいてエストロゲンの神経毒性作用を模倣する」 . Toxicology Letters . 176 (2): 149– 156. doi : 10.1016/j.toxlet.2007.11.001 . PMC 2254523. PMID 18155859 .

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[ 3 ] （このプロセスで形成される導電性構造）による電気的短絡や製造プロセスにおけるその他の問題により、手直しが必要となる可能性がありますが、オッカム過程

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