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目次

はんだ付け

  • 接合技術の分類から、溶接の中のろう接に位置する。
  • はんだ付けを含めたろう接の基本原理は、接合すべき母材を溶かすことなく、その継ぎ手間隙に母材よりも融点の低い金属または合金を溶接・流入させて接合することである。
    • この場合、継手間隙に充填されるものをろうという。
      • ろうはその融点によって大まかに分類されており、融点が450℃以上のものを硬ろう(ろう材)、450℃以下のものを軟ろう(はんだ)と呼ぶ。
      • 一般に硬ろうを用いるろう接法を、ろう付(ブルージング)、軟ろうを用いるろう接法をはんだ付け(ソルダリング)という。
  • はんだ付けは母材を溶かさないことおよび低い温度で接合できることなどが他の接合法に見られない大きな特徴になっている。
  • NASA(アメリカ航空宇宙局)では、電子機器関係の接合部の信頼性を極限まで高めるために、はんだ付け技術を専門に教育する特別な学校(ソルダリングスクール)を設立した。
    • 人工衛星やスペースシャトルのような宇宙航空機器関係のはんだ付けは、この学校の卒業者だけが行えるようにしている。
    • 1機の人工衛星には300万箇所もの接合部があり、その中のただ一箇所の接合不良があっても、人工衛星としての機能が発揮されず、ひいては人命にさえ関わる。
  • はんだ付けの原理としては、濡れ現象毛細管現象が関係している。
    • はんだ付けのk本現象であるはんだの濡れは溶けたはんだが清浄な母材と接触して初めて起こるもので、両者の間に酸化膜や脂膜などの汚れが介在していると濡れが著しく阻害されてしまう。一般に金属の表面は特別な場合を除いて、常に酸化膜で覆われており、それらをはんだ付けの前処理で除去したとしてもはんだ付け温度に過熱されれば再び酸化されることになる。
  • ハンダ付けでは、コードや部品の脚を切るためには小型の金属用ニッパーが使われる。
    • しかし、金属用ニッパーは比較的柔らかい金属を押しつぶして切ることを想定しており、刃の切れ味があまりよくなく、コードの被覆である樹脂(ビニールやプラスチック)にきれいな切れ目を入れることができない。
    • コードの被覆剥きのことを考えれば、プラスチック用のニッパーも用意しておいた方がよい。
  • ハンダ付けを行うと煙が出る。この煙はハンダに含まれる松ヤニの成分が燃えたもので、微弱ではあるものの人体に悪影響がある。また、この煙を直接吸い込むと喉に痛みが走る。
    • そのため、ハンダ付け作業中は換気をするようにする。
    • 手元に卓上扇風機を置いて煙を吹き飛ばす方法は、部材の温度を下げてしまいハンダ付け失敗の原因にもなりうるので、あまりよい方法ではない。
    • 理想は部材に直接風が当たらない向きに吸引型のファンを置いて、煙を吸い込むことである。

はんだ付けの長所

  • 多数箇所の同時接合が可能である。
  • 低い温度での接合が可能であるため、基盤や電子部品に対する熱的損傷が少ない。
  • 接合部が導電性である。
  • 信頼性の高い接合が可能である。
  • 接合部の補修・再結合が容易である。
  • コテ法、ディップ法、リフロー法などの多様な方法が可能である。
  • はんだ材料および装置が比較的安価であるため経済的である。

参考文献

  • 『はんだ付のおはなし』
  • 『ハンダの達人』