回路基板に最適なはんだ について、市場には様々な種類のハンダがあり、自分に合ったものを選ぶのは難しいものです。ハンダを探す際には、用途や作業内容をきちんと把握しておくことが大切です。従ってどのようにあなたの注文のサーキット ボードのための最もよいはんだを選びますか。
WellPCBは、様々な温度範囲やアプリケーションに適したはんだを持つことの重要性を知っています。回路基板に最適なハンダを選べば、必要な電気的接続を得ることができます。でも、どうやって選べばいいの？この記事を読むために私と一緒に来てください。
1. ハンダとは？
はんだは、回路基板上で強力かつ永久的な結合を作るために使用される合金で作られた可溶性の金属です。回路基板に最適なはんだを識別することは、それが何であり、どのように使用するのが最適かを理解することです。
電気的接続に使用されるはんだの種類にはさまざまな材料が含まれており、最も一般的なものは錫60％、鉛40％で構成されているため、60/40はんだと呼ばれています。ハンダには大きく分けて2つの種類があります。
– 鉛系はんだ
– 鉛フリーはんだ
次に、基板に使われるはんだとその違いについて詳しく見てみましょう。
2. 回路基板に最適なはんだ – カテゴリー
基板に適したはんだの3つの重要なカテゴリーをご紹介します。
– 鉛系はんだ
– 鉛フリーのはんだ
– 銀合金はんだ
これら3つのはんだの決定的な違いは溶融温度で、この違いと作業内容から最適なものを選択してください。
2.1 回路基板に最適なはんだ – 鉛合金のはんだ
長い間、業界標準となっていたのが鉛合金のはんだである。スズと鉛が60/40の割合で混合されています。この化合物の溶融温度は180〜190℃である。
この混合合金のスズは、回路基板が高温に弱いため、溶融温度を下げるためのものである。
鉛は長時間吸い込むと有毒である。そのためEUは、鉛入りのはんだに代わるものを考えるように呼びかけている。それは、鉛を含まないハンダです。いくつかの標準化団体は、鉛による危険性を考慮して、鉛フリーのはんだを使うように要求しています。しかし、鉛フリーはんだは融点が高く扱いにくいが、鉛中毒による健康被害を考えれば、はるかに優れている。
錫はもともと強くて硬いので、鉛入りのハンダに比べてより強固な接合ができると考えられている。スズは溶けるのに約380℃必要で、冷めるのに数秒かかることもありますが、光沢のあるきれいなはんだ接合部が得られます。
はんだ付け環境で鉛を誤って取り扱うと、鉛の煙にさらされる可能性があります。健康への影響としては、生殖障害、消化器系の障害、筋肉痛、関節痛、集中力の低下などが考えられます。これらの健康被害はすべて、摂取または吸入によってもたらされます。
2.2 回路基板に最適なはんだ – 銀合金のはんだ
銀合金のはんだには、鉛が配合されているものと、鉛が全く含まれていないものがあります。銀メッキされた部品をハンダ付けしたときに起こる銀のマイグレーションを防ぐために、銀を添加したものです。
銀合金ハンダを使うと、銀が溶け出して接合部がもろく、弱くなってしまいます。一般的な銀入り鉛合金は、銀2％、錫62％、鉛36％。この混合物は銀の溶出を抑え、鉛合金よりも総合的に優れた特性を持っていますが、その分コストが高くなっています。
では、基板に使うハンダはどのように選べばよいのだろうか。どのような要素に注意を払えばよいのでしょうか？では、ぜひご一読ください。
3. 回路基板のはんだ付けで注意すべきこと
ハンダゴテには、様々な種類のものがあり、それぞれの用途に応じて使い分けられています。いくつかのアイロンは、強烈な熱を放出し、はんだ付け接合部が迅速に結合を溶かすことを確認してください。ここでは、回路基板用のはんだを選ぶ際の注意点をご紹介します。
3.1 ワイヤーのサイズ
ハンダ線には、ゲージと呼ばれる様々なサイズがあります。直径はインチからミリまであります。線のサイズは作業内容によって異なりますので、リード線は太いものと細いものの両方を用意した方が良いでしょう。
3.2 フラックス
フラックスは、ハンダの流れを良くし、ハンダを表面に付着させる働きがあります。弱酸性で、基板の表面の酸化を除去します。ほとんどの電線には、電線の中心部にあるロジンフラックスが付いて販売されています。
フラックスは、はんだ付けされる部分をきれいにして、はんだが流れやすくし、その結果、完璧なはんだ接合を可能にします。フラックスは、表面張力を変化させ、はんだ接合部の接着性を高めます。
フラックスには3つの異なる形態があります。
– 水溶性
– ロジン系
– ノークリーン
回路用の水溶性フラックスを使えば、はんだの在庫を最小限に抑えることができ、洗浄も簡単にできます。
ロジン芯のフラックスワイヤーで十分ですが、別途フラックスを用意しておくと便利です。はんだごての上にフラックスを置いておくと、はんだごての表面にフラックスを少し加えるだけでいいので便利です。
3.3 有鉛か無鉛か
回路基板にどのようなはんだ合金を使用するかについては、鉛入りのはんだを使うか、鉛フリーのはんだを使うかという議論が今でも続いています。環境問題や健康問題を背景にした議論にもかかわらず、個人の中には全く問題なく使用している人もいるようです。
ここでは、鉛入りはんだの使用にまつわる問題点をご紹介します。
技術：スズ合金を使ったハンダは、最高の結果を得るために適切な技術が必要です。同じ手順であれば、やはり良い結果が得られます。
機器。
はんだごてのこて先が正しいかどうかは、温度調節にもつながるため、非常に重要です。
材料の質。材料の性質に関わらず、どのようにハンダを使用しても、誰も危険な目に遭わないようにしてください。時には、はんだであっても、リサイクルされた材料が使われていて、その品質が保たれていることもあります。このような場合は、合金ではなく、材料からの不純物が原因である可能性があります。
はんだ付けをしている人なら、鉛フリーはんだ合金が市場で高い評価を得ていることに気づいているはずです。初心者や安価なハンダゴテを使っている人には、60/40や63/37の錫-鉛ハンダがおすすめです。したがって、最適な回路基板として使用するはんだの種類については、鉛フリーで柔軟性のある樹脂芯を持つはんだであれば何でもいいということになります。
メーカーのウェブサイトで確認する場合は、標準的なはんだの詳細がすべて記載されたデータシートを探し、購入する製品が回路基板の種類に応じて推奨されるはんだであることを証明するためのテストが行われているかどうかを確認してください。
あなたはどちらかの合金は、鉛のいくつかの組成を持っているかどうかに依存することができますあなたの回路基板のための最高のはんだの種類に最終的な決定を下すことができます。あなたが必要とするものは、はんだ付け技術であることを忘れないでください。
あなたは、環境に危険である恐怖のために、鉛のコンポーネントのいくつかを捨てるように誘惑されることがあります。しかし、鉛を含まないハンダ付け部品に変更することは、最も安全な方法と言えるでしょう。
これで、はんだを選ぶ際に注意すべき点がわかりました。次は、正しいはんだの選び方を見ていきましょう。
4. ハンダを選ぶときのポイント
正しいはんだを選ぶことは、ほとんどの初心者にとっても、ある程度の経験者にとっても難しいことです。ここでは、はんだを選ぶ際のポイントをいくつかご紹介します。以下のような考え方があります。
4.1 直径
テーブルの上で作業を扱う前に、必要な直径のサイズを知っておく必要があります。小さな直径のハンダは少量のハンダに有利で、表面実装された回路のハンダ付けにはとても便利です。
コネクターなどの大型部品は、正確に接続するために長いハンダを使用します。また、サイズが大きくなると、近くの回路に影響を与えたり、一部の基板部品が過熱したりする危険性があります。
4.2 保存期間
はんだには有効期限があり、業界では製造日から3年以内に使用することが推奨されています。賞味期限はソルダーペーストに記載されています。時間が経過すると、はんだの表面が酸化し、はんだの効果が低下することがあります。
酸化が進むと、スムーズな流れが得られず、はんだ付けが困難になります。ソルダーペーストの賞味期限は6ヶ月です。冷蔵庫で冷やしておけば、1年以上は持つでしょう。ただし、食品用の冷蔵庫にペーストを入れないように注意する必要があります。
まとめ
今回の記事では、市場に出回っているはんだの概要についてご紹介しましたが、いかがでしたでしょうか。また、回路基板に最適なはんだを選ぶことの難しさについてもご理解いただけたと思います。ここまでの記事を読んで、電気工事に最適なはんだを選ぶことは、以前に考えられていたほど難しくないことを確信することができます。
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