はんだペースト使用量計算機

はんだペースト消費量はどのように計算しますか？

表面実装技術（SMT）でのはんだペースト消費量は、ステンシル開口部を通じてPCBパッドに堆積されるペーストの体積で決定されます。パッドあたりの体積は開口部面積にステンシル厚を掛け、転写効率（開口部からパッドに実際に移るペーストの割合）で調整します。

転写効率は通常、開口部設計、ステンシル材料、ペーストのレオロジーに応じて70%〜90%の範囲です。IPC-7525ガイドラインは、一貫したペーストリリースのために面積比0.66以上、アスペクト比1.5以上を推奨しています。ナノコーティングステンシルは85%以上の転写効率を達成できます。

総消費量はパッド数、パネルあたりの基板数、パネル数に比例してスケールします。ペースト密度（一般的なSAC305無洗浄ペーストで約4.2 g/cm³、金属含有量が高いほど大きくなります）で体積を重量に変換します。正確な推定により、ペーストの無駄と生産中の不足の両方を防ぎます。

Formula: V_pad = A_pad × T_stencil × η V_board = V_pad × N_pads W_total = V_board × ρ × N_boards × N_panels η = 転写効率、ρ = ペースト密度

計算例

500パッド、平均面積0.5 mm²、ステンシル厚0.12 mm、転写効率85%の基板：基板あたり体積 = 500 × 0.5 × 0.12 × 0.85 = 25.5 mm³。ペースト密度4.2 g/cm³で、重量 = 25.5 × 0.001 × 4.2 = 0.11 g/基板。

この計算機を使用する場面

• 生産ランのソルダーペースト調達量の見積もり
• 基板設計間のペースト消費量比較
• ステンシル厚さ変更やペースト配合変更のコスト影響評価
• ジャストインタイム発注のためのペースト在庫管理計画

よくある間違い

• 見積もりで100%転写効率を使用する — 実際は70-90%
• パネルあたりの基板数を考慮しない
• ペースト密度の誤り — SAC305とSnPbは異なる密度
• ステンシル開口縮小を無視する

結果の解釈方法

• 基板あたりのペースト体積 = パッド数 × 平均パッド面積 × ステンシル厚 × 転写効率であり、いずれかの因子を下げると塗布体積が比例して減少します。
• デフォルトの 85% 転写効率は一般的な離型を反映しています — 厚いステンシルや不良なエリア比はこれを下げるため、工程データが異なる場合は値を調整してください。
• 重量は体積 × ペースト密度です — 固体合金ではなくペーストの密度です(固体 SAC305 は約 7.4 g/cm³ですが、ペーストは合金粉末がフラックスに分散しているため約 4.2 です)。SnPb のように密度の高い合金はペーストも重くなり、同じ塗布体積でも重量が変わります。
• パネル全体の総重量で容器の消費量と再発注点を見積もり、この推定に含まれない廃棄やスキージ残留分の余裕を加えてください。

関連規格・参考資料

• IPC-7525 — ステンシル設計ガイドライン
• IPC J-STD-005 — ソルダーペースト要件
• IPC-7527 — ソルダーペースト印刷要件

よくある質問

はんだペースト印刷の一般的な転写効率はどれくらいですか？

転写効率は通常70%〜90%の範囲です。標準的な電鋳またはレーザーカットステンシルは75〜85%を達成し、ナノコーティングステンシルは85〜95%に達することがあります。値は開口部形状（面積比とアスペクト比）、ペーストの配合、スキージ圧力、印刷速度に依存します。

はんだペースト密度が配合によって異なるのはなぜですか？

密度は主に金属含有量（ペースト中の粉末の重量%）と合金組成で決まります。一般的なSAC305印刷用ペーストは金属約88.5%で、このとき密度は約4.2 g/cm³です。金属含有量が上がれば密度も上がります。同じ金属含有量ならSnPb（Sn63/Pb37）ペーストの方が重くなります — 鉛により合金自体が重いためです（約8.4 対 7.4 g/cm³）。いずれも固体合金の値ではありません: 粉末を運ぶフラックスが水に近い密度のため、ペーストは合金のおよそ半分まで下がります。

生産ランにどれくらいのペーストを注文すべきですか？

基板あたりの理論消費量を計算し、基板数を掛け、廃棄物（ステンシル清掃、不良印刷、ライン開始/停止ロス）として15-25%を加えてください。