はんだ ガイド

はんだについて

一般的に電子機器業界で使われるはんだの成分は、錫(S)と鉛(Pb)で、その融点は、錫は232℃、鉛は327℃と非常に高いのですが、2種の合金にすることで200℃程度で溶融するため、扱いが簡単で、かつ冷却後は、単体時の約2倍の機械強度を保ちます。

錫を63%に配合したはんだを共晶はんだと呼び、2種合金では最も融点が低く(183℃)、操作性も良いとされています。

また、合金の配合率を変えたり、異種金属を加えたりして溶融温度を下げたり(低温はんだ)、上げたり(高温はんだ)したものがあります。最近は、線はんだも比較的細いものが多く使われており、はんだそのものの表面酸化も問題になってきています。

はんだは、成分中の不純物量により、S級、A級、B級の3種が、「JIS Z 3282 はんだ」で区分されております。

フラックスについて

はんだ付けする部分(母材)の表面に付着した油脂分、酸化膜などを化学的に清浄し、溶融したはんだの表面張力を緩和して、はんだを流れ易くするのがフラックスの役目です。

フラックスの成分には、活性を高めるために塩素(ハロゲン)化合物を多く含んだものがあり、作業後の残分が、大気中の水分と反応して腐食しますので、洗浄が必要です。「JIS Z 3283 やに入りはんだ」の中で、塩素含有量などによりAA級、A級、B級に区分されています。また、コテ先温度が高すぎると、フラックスが飛散するだけでなく、効能が低下し、はんだ付け不良の要因となりますので、母材の熱容量とはんだゴテの熱容量を適切にすることをお勧めします。

鉛フリーはんだについて

地球環境の問題の一環で、従来の錫・鉛系はんだから、鉛を使用しないはんだへの移行が、世界的に始まっています。鉛の代用金属には、銀(Ag)、ビスマス(BI)、アンチモン(Sb)、銅(Cu)などがあります。鉛フリーはんだは、溶融温度が従来はんだに比べ、20~40℃程度高くなっていますので、はんだ付けではコテ先温度や熱容量を上げる措置が必要となります。

はんだのMIL規格について

電子機器に使われるフラックスの主成分は松脂ですが、活性が弱いため、活性剤を添加したフラックスがあります。これは、米国軍用規格(MIL規格)の基準で、R、RA、RMAの3種類があります。

MIL規格
R (Rosin) 非活性化松脂。活性剤を含まない物で、アルコール、ベンゼンなどを主体とするフラックス。残渣の腐食がほとんどない。
RA (Rosin Activated) 活性化松脂。塩酸アニリンなど塩基性有機化合物を添加したもので、フラックス中で最も活性が強く、残渣の腐食に注意が必要。
RMA (Rosin Mildly Activated) 弱活性化松脂。クエン酸などの有機酸と塩基性有機化合物を、活性剤としてわずかに添加した、フラックスで腐食性が弱いことが特長。環境条件により腐食が生じる恐れがある。信頼性向上のためには洗浄することが推奨される。

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