はんだ付け（ソルダリング）完全ガイド：種類・技術・ステップバイステップ手順

はんだ付けとは

基板を内蔵する電子機器を分解すれば、部品がはんだ付け技術で取り付けられているのがわかります。はんだ付けは、2つ以上の電子部品を、接続部周りにはんだを溶かして流し込むことで接合するプロセスです。永続的な接続を作れますが、ディソルダリングツール（はんだ吸い取り器）を使えば元に戻すことも可能です。

今日は、はんだ付けについて全て学びます。それは何か？ 用途は？ プロセスはどう進むのか？

はんだ付けの定義

はんだ付けは、はんだを溶かして異種金属同士を接合するプロセスです。はんだは金属合金で、通常スズと鉛からなり、熱したこてで溶かします。こては600°F（約315℃）以上に加熱され、冷却時に強力な電気的結合を形成します。

溶接とは異なり、はんだ付けではワークピース（被接合材）自体は溶かしません。ろう付け（ブレージング）もワークピース金属は溶かしませんが、フィラー金属の融点がはんだ付けより高くなります。歴史的にほぼ全てのはんだが鉛を含んでいましたが、環境・健康懸念から、電子機器・配管用途で鉛フリー合金の使用が増えています。

はんだ（Solder）とは

はんだは、金属ワークピース間に永続的な結合を作るための融解性金属合金です。接合される部品より低い融点を持つ合金がはんだとして適しており、溶かして部品に濡れさせ、冷却後に接続します。

はんだは、時間経過とともに継手を劣化させる酸化・腐食作用に耐性を持つ必要があります。電気接続用はんだには、良好な電気特性も求められます。

軟質はんだの融点範囲は通常90〜450℃（190〜840°F、360〜720K）で、電子機器、配管、板金加工で広く使用。180〜190℃（360〜370°F、450〜460K）で溶ける合金が最も一般的。450℃（840°F、720K）以上で溶ける合金を使うはんだ付けは「硬質はんだ付け」「銀ろう付け」、または「ろう付け（ブレージング）」と呼ばれます。

特定比率では、一部合金が共晶組成となり、その成分混合物における最低融点を示し、凝固点と一致します。非共晶合金は明確に異なる固相線・液相線温度を持ち、明確な液相・固相移行を示します。

非共晶混合物は、十分高温に近づくと、低融点相の溶融マトリックス中に固体粒子がペースト状に存在することがあります。電気工作でこの「ペースト状態」のうちに継手が動くと、不良電気接続になる恐れがあり、共晶はんだの使用でこの問題を低減できます。

非共晶はんだのペースト状態は配管で活用され、冷却中にはんだを成形可能（例：パイプの水密継手確保）で、いわゆる「ワイプトジョイント」を形成します。

電気・電子工作用はんだ線は、手はんだ付け用（はんだごて/はんだガン使用）に多様な径で販売され、芯にフラックスを含有します。また、常温ペースト、ワーク形状に合わせたプレフォーム箔（機械化量産向け）、小型「タブ」（アイロン不可・入手困難な現場修理用で、継手に巻き付け炎で溶かす）形態もあります。

はんだ付けの仕組み

温度制御器に接続したこての熱ではんだを溶かします。融点付近の約600°F（約315℃）まで加熱し、溶融後冷却してはんだ接合部を形成。

強力な電気接続形成に加え、ディソルダリングツールではんだを除去することも可能。

はんだは強力な永続接続を作る金属合金（プリント基板銅パターン接続、銅管継手等）。鉛入り・鉛フリーの2タイプ、径は0.032〜0.062インチ（約0.8〜1.6mm）範囲。はんだ内部の芯にはフラックスがあり、機械的特性を強化・改善する材料です。

使用される金属は？

はんだ付け用フィラー金属は従来鉛ベース（鉛入りはんだ）。規制により鉛含有はんだが鉛フリーはんだへ置き換え進行中。鉛フリーはんだはアンチモン、ビスマス、真鍮、銅、インジウム、スズ、銀などで構成。

はんだ付けに使えるフラックスは？

接続箇所に油、汚れ、酸化物など不純物がある場合があります。フラックスは酸化防止と、場合により金属表面の乾式洗浄を行います。使用されるフラックスはロジンフラックスで、機械的強度と電気接点の電気的接触を助けます。場合によりウェッティング剤（濡れ剤）を塗布し表面張力を低減することも。

はんだの種類

簡潔に言うと、はんだには3タイプあります：鉛フリー、鉛入り、フラックス入り。鉛入りはんだが最も信頼性高く、医療電子機器や航空宇宙等のクリティカル用途で好まれます。

市場には多種多様なはんだがあり、プロジェクトに適したものを選ぶのは難しいかもしれません。幸い、実際には以下3大カテゴリーに絞れます：

• 鉛入りはんだ： エレクトロニクス革命の立役者。最も一般的な配合は60/40（スズ/鉛）で融点約180〜190℃。通称「軟質はんだ」。スズは低融点のため選ばれ、鉛はスズヒゲ成長抑制のため使用。スズ濃度高いほど引張・せん断強度向上。
• 鉛フリーはんだ： EUが民生用電子機器の鉛使用制限を開始した際に開発加速。米国では鉛フリーはんだ使用で税制優遇。スズヒゲは新しいアニーリング技術、ニッケル等添加剤組み込み、コンフォーマルコーティング使用で対策可能。鉛フリーはんだは一般的に従来はんだより融点が高い。
• フラックス芯入りはんだ： 「ワイヤースプール」形で販売され、芯に還元剤（フラックス）を含む。はんだ付け時にフラックスが放出され、接点の金属酸化を還元（酸化逆転）してより清潔な電気接続を実現。はんだの濡れ性も向上。電子工作用フラックスは通常ロジン。酸性芯は金属修理・配管用で、電子工作には使用不可。

はんだ付け手順

はんだ付けは、2つ以上の電子部品を接続部周りにはんだを溶かして流し込むことで接合するプロセス。はんだは金属合金で、冷却時に部品間に強力な電気的結合を形成。永続接続だが、ディソルダリングツールで元に戻すことも可能。

実例で解説します。ここではLEDを基板にはんだ付けします。

ステップ1：部品取り付け

まず、LEDのリード線を基板の穴に挿入。基板を裏返し、リード線を45度角で外側へ曲げます。これにより銅パッドとの接合が良くなり、はんだ付け中に部品が抜け落ちるのを防止。

ステップ2：継手加熱

はんだごて電源オン。温度調整機能付きなら400℃に設定。この時点で、こて先を銅パッドと抵抗リードの両方に同時に当てます。パッドとリードを加熱するため、3〜4秒その位置で保持。

ステップ3：はんだ供給

こて先を銅パッドとリードの上に置いたまま、接続部にはんだを触れさせます。重要：はんだをこて先に直接触れさせないでください。 継手が十分熱くなり、触れたはんだが溶ける状態にする必要があります。継手が冷たすぎると不良接続になります。

ステップ4：リード線カット

こてを離し、はんだが自然冷却するのを待ちます。はんだに息を吹きかけて冷やさないでください。 これが不良接続の原因になります。冷却後、リード線の余分をカットします。

良好なはんだ接合部は滑らかで光沢があり、火山型または円錐形をしています。継手全体を覆う程度の適量のはんだで、ボール状になったり隣のリードや継手にこぼれたりしない量が理想です。

電線のはんだ付け方法

電線同士のはんだ付け方法を紹介します。ヘルピングハンズ（万力）やクランプ装置の使用を推奨。

まず、接続する両電線の端部から絶縁被覆を剥きます。より線の場合、指で撚り合わせます。はんだごてが十分熱したら、先端を片方の電線端に当て、電線を持って3〜4秒保持。

こてを当てたまま、電線にはんだを触れさせ完全にコーティング（予備はんだ）。もう片方の電線も同様に処理。2本の予備はんだ済み電線を重ね、両方にこて先を当てます。はんだが溶けて両電線に均等にコーティングされます。

こてを離し、数秒待ってはんだ接合部が冷却・硬化するのを待ちます。熱収縮チューブで接続部を覆います。

ディソルダリング（はんだ除去）とは

電子工作では、トラブルシューティング、修理、交換、部品回収のため、基板からはんだと部品を除去することをディソルダリングと呼びます。

ディソルダリングは、はんだを溶かして2材料間の接合を除去するプロセス。電子工作では、トラブルシューティング、修理、交換、回収のためPCBから電気部品を除去することを指し、この目的で最も一般的に使用されます。

簡単に言えば、ディソルダリングははんだ付けの完全な逆操作です。はんだ付けで行った全てを元に戻します。はんだ付け同様、ディソルダリングも複雑なプロセスで一定の熟練度が必要。類似手順を踏み、厳格な安全対策を遵守する必要があります。

ディソルダリング方法

ディソルダリングには複数の方法があり、それぞれ異なるツールと熟練度レベルを要します。以下に包括的な方法リストを示します。

1. はんだごてを使用

はんだごては部品除去の最もシンプルで簡単な方法。はんだごてとペンチ（プライヤー）のみで実施可能。

手順：

• はんだごてではんだを加熱し、溶かし始める
• こて先でピンを突き、はんだを継手から離す
• ペンチで部品を引き抜き、ピンホールから除去
• 部品を引く際、本体でなく先端に圧力をかける。そうでないと部品破損の恐れ

穴からはんだを除去したい場合、安全ピンを穴に挿入。はんだが吸い取られ除去しやすくなります。

メリット：

• はんだごてのみでディソルダリング可能
• 除去部品を再利用可能

デメリット：

• 長時間こてを当てると基板損傷の恐れ

2. はんだ吸い取り線（ウィック）を使用

はんだ付け後に不要なはんだを除去する方法。はんだ吸い取り線は銅線を編み込み・撚り合わせて作られ、ディソルダリングブレイドとも呼ばれます。

銅線使用の理由：熱伝導率が良いから。はんだが熱に引き寄せられるため、銅線コイルが金属表面からはんだを吸い上げます。

一部はフラックス付きで、はんだ除去を容易に。フラックスなしなら、ウィック先端をフラックスに浸して除去速度向上。

手順：

• 数インチの銅線を編み込みブレイド形成
• ブレイド先端をフラックスに浸してフラックス塗布
• 除去したい継手上にウィックの一部を置く
• 熱いはんだごて先をウィック先端と目的ピンに当てる
• 数秒待ち、はんだが溶けてウィックに吸い取られるのを待つ
• ウィックを取り、はんだが付いた部分をカット除去
• 全不要はんだが除去されるまで繰り返し

ウィック取り扱い時、手で触らない（非常に熱くなる）。ペンチで保持・位置決め。

メリット：

• 安価、シンプル、簡単
• 平面からのはんだ除去に最適
• 除去したいはんだ量に合わせウィックサイズ調整可能
• 除去部品再利用可能

デメリット：

• ウィック再利用不可。はんだ付着部分をカット必要
• ウィックが高温になるため、継手への位置決めが困難
• ピンホールからのはんだ除去には不向き

3. はんだ吸い取り器（ポンプ）を使用

ディソルダリングポンプで吸引除去。ポンプは小型高圧バキュームポンプ。ポンプで吸う前にはんだを加熱・溶融させる必要あり。

手順：

• はんだごてではんだを加熱・溶融
• ディソルダリングポンプのバルブを絞る/プランジャーを押し下げ、溶融はんだ上に置く
• バルブを離してはんだを吸引
• 一部ポンプにはリリースボタンあり、バルブ絞り続け不要
• 除去部品を取り出す
• 余分なはんだが除去されるまで繰り返し

はんだごて内蔵型ポンプもあり、別途こて不要。ポンプ内のはんだはバルブ繰り返し操作で廃棄可能。

メリット：

• 多様なスタイル・操作機構で使いやすい
• ピンホール・小型部品のはんだ除去に最適
• 除去部品再利用可能

デメリット：

• 多くのポンプは大型で、狭いスペースへの挿入が困難

4. ヒートガンを使用

ヒートガンははんだごて同様にはんだを加熱し部品除去。ホットエアステーションも代用可能。非常に効果的だが高価。

手順：

• ヒートガン電源オン
• PCBをスタンドやペンチで固定
• ヒートガン先端をはんだに当て溶融
• ペンチで部品除去

ヒートガン使用時、基板に長時間当てないよう注意。基板溶融・破損の原因になります。

メリット：

• 数秒でディソルダリング・部品除去可能
• 除去部品再利用可能

デメリット：

• 急速加熱で部品が多くの場合破損・使用不能に。基板破損も。不注意なら自身負傷リスクも。

よくある質問（FAQ）

はんだ付けとは？

異種金属をはんだ溶融で接合するプロセス。はんだは通常スズと鉛の合金で、熱したこてで溶かす。こてを600°F（約315℃）以上に加熱し、冷却時に強力な電気的結合形成。

はんだとは？

金属ワークピース間に永続結合を作る融解性金属合金。接合部品より低融点の合金を溶かし、冷却後接続。酸化・腐食耐性と良好な電気特性が必要。

はんだの種類は？

簡潔に3タイプ：鉛フリー、鉛入り、フラックス入り。鉛入りはんだが最も信頼性高く、医療電子・航空宇宙等クリティカル用途で好まれる。

はんだ付けは溶接？

板金用語でははんだ付けと溶接を混用しがち。似ているがプロセスとサブ技術は異なる。最大の違いは「溶融」。はんだ付けでは接合金属を加熱するが溶かさない。

はんだ付け方法とは？

金属部品を接合し機械的/電気的結合形成するプロセス。通常、低融点金属合金（はんだ）を溶かして接合部品に塗布、はんだが固化時に部品に結合し接続形成。

はんだ付けに必要なものは？

必要アクセサリー完全リスト：

• はんだ予熱器
• ヘルピングハンズ
• はんだマット
• はんだ用拡大鏡
• 煙吸収器
• はんだテープ
• ピンセットセット
• はんだごて先クリーナー（真鍮ウール）

はんだ付けの2タイプとは？

温度上昇と共に接合強度増す3形態：

• 軟質はんだ付け：元々スズ-鉛合金をフィラー金属とする
• 銀はんだ付け：銀含有合金使用
• ろう付け（ブレージング）：黄銅合金をフィラーとする

はんだ付けが違法になる？

鉛フリーでないはんだ/フラックスを商業流通させる場合、人飲用水配管の施工・修理に使用違法である旨の明確なラベル表示がない限り違法。

はんだ付けステップバイステップ手順は？

ウェーブはんだ付けプロセスの5重要ステップ：

• ステップ1. はんだ溶融。ウェーブはんだ付け全工程の最初のステップ。
• ステップ2. 部品洗浄。極めて重要なステップ。
• ステップ3. 基板配置。
• ステップ4. はんだ塗布。
• ステップ5. 洗浄。

はんだの3種類は？

要約：鉛入り、鉛フリー、フラックス入りの3主タイプ。

はんだの成分は？

一般的にスズ、鉛、カドミウム、亜鉛、インジウム基合金。多様な物理形態で用途対応。はんだインゴットはディップ/ウェーブはんだ用大型槽補充用。

フラックスは必須？

フラックスなしでもはんだ付け可能。酸化物分解に役立つが必須ではない。現在多くのはんだがロジン芯入りで、フラックスの役割（酸化物分解）を果たす。

安全にはんだ付けするには？

はんだ付け安全

• はんだごて発熱部に触れない
• 加熱ワイヤーはピンセット/クランプで保持
• 洗浄スポンジを常に湿らせておく
• 使用しない時は必ずごてスタンドに戻す。作業台に置かない
• 非使用時は電源オフ・プラグ抜き

最も強いはんだは？

60-40はんだ（スズ60%、鉛40%）が最も高価だが、最強結合で低融点ゆえ最も扱いやすい。安価な40-60はんだは扱いにくい。50-50はコストと扱いやすさの妥協点。

なぜスズがはんかに使われる？

スズ/鉛混合で、接合対象2金属より低融点のはんだが得られる。溶接では同種ベースメタルで2部品接合。

なぜフラックスを使う？

金属はんだ付けでフラックスは三重役割：接合面の酸化金属除去、空気遮断で更なる酸化防止、アマルガム形成促進で液状はんだの濡れ特性向上。

はんだは溶接と同等の強さ？

溶融はんだが固化時に結合形成。溶接やろう付けほど強くない。機械的接合でないため。不適切なはんだ付けなら電気伝導も不良。

木材にはんだ付けできる？

適切なフラックスなら多くの表面仕上げがはんだ付け可能。銅・銀・金等金属接合に使われるが、木材表面にも正しいフラックスではんだ付け可能。

はんだが付かないものは？

汚れ・酸化金属表面にははんだが付かない。スチールウール、ヤスリ、エメリクロス等で清掃。徹底清掃が重要。ワイヤーはナイフ背や平らな金属でスクレープ。

電気配線のはんだ付けはOK？

規則110.14により、NECコード上はルール準拠ならはんだ接続も違法ではない。地域管轄により異なるが、旧工事なら多くの場合グランファーザー条項適用、火災危険と判断されない限り有効。

230V配線にはんだ付けできる？

故障条件下でははんだが容易に溶融。グレードにより180/220℃付近で流動、120℃以下でも可塑化可能。

はんだの4種類は？

主3タイプ：鉛フリー、鉛入り、フラックス芯入り。銀合金はんだという別タイプも。これらは合金組成ベース。形態、芯タイプ、用途別でも分類可能。

はんだの融点は？

軟質はんだ融点範囲90〜450℃（190〜840°F、360〜720K）。電子・配管・板金で一般的。180〜190℃（360〜370°F、450〜460K）融解合金が最多使用。

何がはんだ付けできる？

金、銀、銅、真鍮、鉄等金属。フィラー（はんだ）が溶融、固化時に金属部品に結合し接合。強度はろう付け・溶接ほどではない。

はんだ付けのメリットは？

はんだ付けのメリット：

• 低電力で可能
• 低プロセス温度
• 継手部品に熱歪み・残留応力なし
• 微細構造への熱影響なし
• 自動化容易
• 異種材料接合可能
• 接合可能材料バリエーション豊富
• 薄肉部品接合可能

フラックスがない時の代用は？

ワセリン（石油ジェリー）が市販フラックスの最良代替。ワックスとミネラルウォーター成分で抗酸化作用あり、はんだ付けフラックスとして使用可能。

接着剤ではんだ代用できる？

はんだ付けの良い代替は存在しない。 どの接着剤も電気伝導せず、はんだほど保持力もない。