はんだ付けとは何ですか？-はんだ付けの種類と方法

回路基板を含む電子機器を分解すると、はんだ付け技術を使用してコンポーネントが取り付けられていることがわかります。はんだ付けとは、接続部の周りのはんだを溶かして、2つ以上の電子部品を接合するプロセスです。はんだ付けは永続的な接続を作成できますが、はんだ除去ツールを使用して逆にすることもできます。

今日は、はんだ付けについてすべて学びます。それは何ですか？その用途は何ですか？プロセスはどのように進みますか？

はんだ付けとは何ですか？

はんだ付けは、はんだを溶かしてさまざまな種類の金属を接合する接合プロセスです。はんだは金属合金で、通常はスズと鉛でできており、熱鉄で溶かします。鉄は華氏600度を超える温度に加熱され、次に冷却されて強力な電気的結合が形成されます。

溶接とは対照的に、はんだ付け時にワークピースは溶けません。ろう付けもワークの金属を溶かしませんが、溶加材ははんだ付けよりも高温で溶けます。歴史的に、ほとんどすべてのはんだに鉛が含まれていましたが、環境と健康への懸念から、電子機器や配管の目的で鉛フリー合金を使用することがますます求められています。

はんだとは何ですか？

はんだは、金属ワークピース間に永続的な結合を作成するために使用される可融性の金属合金です。はんだは、冷却後に部品を接着して接続するために溶融します。はんだは、接合される部品よりも融点が低いため、使用に適した合金が必要です。

はんだはまた、時間の経過とともに接合部を劣化させる酸化および腐食の影響に耐性がある必要があります。電気接続に使用されるはんだも、良好な電気的特性を備えている必要があります。

ソフトはんだは通常、融点範囲が90〜450°C（190〜840°F; 360〜720 K）であり、電子機器、配管、および板金作業で一般的に使用されます。 180〜190°C（360〜370°F; 450〜460 K）で溶融する合金が最も一般的に使用されます。融点が450°C（840°F; 720 K）を超える合金を使用して行われるはんだ付けは、「ハードはんだ付け」、「銀はんだ付け」、またはろう付けと呼ばれます。

特定の比率では、一部の合金は共晶です。つまり、合金の融点は、これらの成分の混合物で可能な限り低く、凝固点と一致します。非共晶合金は、液体と固体の遷移が異なるため、固相線と液相線の温度が著しく異なる可能性があります。

非共晶混合物は、十分に高い温度に近づくと、低融点相の溶融マトリックス内に固体粒子のペーストとして存在することがよくあります。電気工事では、完全に固化する前にこの「ペースト状」の状態でジョイントが乱されると、電気接続が不十分になる可能性があります。共晶はんだを使用すると、この問題が軽減されます。

非共晶はんだのペースト状の状態は、配管で利用できます。これにより、冷却中にはんだを成形できるため、たとえば、パイプの水密接合を確保して、いわゆる「ワイプ接合」を実現できます。

電気および電子機器の作業では、手はんだ付け用のさまざまな太さのはんだワイヤー（はんだごてまたははんだ付けガンを使用して手動はんだ付けを実行）、およびフラックスを含むコアを使用できます。

それはまた、室温のペーストとして、機械化された大量生産により適しているかもしれないワークピースに合うように形作られた予備成形されたホイルとして、またはジョイントの周りに巻き付けられ、鉄があれば炎で溶かすことができる小さな「タブ」として利用可能です。現場での修理など、使用できない、または利用できない。

はんだ付けはどのように機能しますか？

はんだは、温度調節器に接続された鉄からの熱を使用して溶かされます。華氏約600度の融点を超える温度に加熱され、溶融してから冷却され、はんだ接合が作成されます。

強力な電気的接続に加えて、はんだ除去ツールを使用してはんだを除去することもできます。

はんだは、強力な恒久的な接続を作成するために使用される金属合金です。プリント回路基板の銅接合部や銅管接合部など。また、鉛と鉛フリーの2つの異なるタイプと直径があり、0.032インチから0.062インチの範囲でもかまいません。はんだの内部のコアはフラックスであり、その機械的特性を強化および改善するために使用される材料です。

使用されている金属は何ですか？

はんだ付けに使用される溶加材は、以前は鉛ベース（鉛はんだ）でした。規制により、鉛を含むはんだは、アンチモン、ビスマス、真ちゅう、銅、インジウム、スズ、または銀で構成される鉛を含まないはんだにますます置き換えられています。

はんだ付けに使用できるフラックスはどれですか？

時折、接続点に油、汚れ、酸化などの不純物が含まれることがあります。フラックスは酸化を防ぎ、金属をドライクリーニングできる場合があります。使用されるフラックスは、電気接続の機械的強度と電気的接触を助けるロジンフラックスです。表面張力を下げるために湿潤剤を塗布することも可能です。

さまざまな種類のはんだ

つまり、はんだには、鉛フリーまたは鉛なし、鉛ベース、フラックスの3種類があります。鉛ベースのはんだは、医療用電子機器や航空宇宙などの重要なアプリケーションで最も信頼性が高く、好まれています。

今日の市場には非常に多くの種類のはんだがあるため、プロジェクトに適したはんだを選択するのは難しい場合があります。幸いなことに、検索を絞り込むために使用できるはんだの主なカテゴリは3つだけです。

• 鉛ベースのはんだ エレクトロニクス革命を開始しました。最も一般的な混合物は、融点が約180〜190°Cの60/40（スズ/鉛）混合物です。口語的には軟質はんだとして知られているスズは融点が低いために選択され、鉛はスズウィスカーの成長を抑制するために使用されます。スズ濃度が高いほど、引張強度とせん断強度が高くなります。
• 鉛フリーはんだ EUが家電製品での鉛の使用を制限し始めたときに開発され始めました。米国では、製造業者は鉛フリーはんだを使用することで税制上の優遇措置を受けることができます。スズウィスカーは、新しいアニーリング技術の使用、ニッケルなどの添加剤の組み込み、および絶縁保護コーティングの使用によって軽減できます。鉛フリーはんだは、一般的に従来のはんだよりも融点が高くなります。
• フラックスコアはんだ コアに還元剤を含む「ワイヤーのスプール」として販売されています。フラックスははんだ付け中に放出され、接触点で金属を還元（酸化を逆転）させて、よりクリーンな電気接続を提供します。また、はんだの濡れ性も向上します。エレクトロニクスでは、フラックスは通常ロジンです。アシッドコアは金属の修理や配管用であり、電子機器には使用しないでください。

はんだ付け方法

はんだ付けとは、接続部の周りのはんだを溶かして、2つ以上の電子部品を接合するプロセスです。はんだは金属合金であり、冷却すると部品間に強力な電気的結合が生じます。はんだ付けは永続的な接続を作成できますが、以下に説明するようにはんだ除去ツールを使用して逆にすることもできます。

はんだ付けの方法をよりよく説明するために、実際のアプリケーションでそれを実演します。この例では、LEDを回路基板にはんだ付けします。

ステップ1： コンポーネントをマウントする ：まず、LEDからのケーブルを回路基板の穴に挿入します。ボードを裏返し、ケーブルを45度の角度で外側に曲げます。これにより、コンポーネントが銅パッドとの接合を改善し、はんだ付け中に脱落するのを防ぐことができます。

ステップ2：ジョイントを加熱する ：はんだごての電源を入れ、熱制御が調整可能な場合は、400°Cに設定します。この時点で、鉄の先端を銅パッドと抵抗リードに同時に接触させます。パッドとリードを加熱するには、はんだごてを3〜4秒間保持する必要があります。

ステップ3： はんだをジョイントに適用 ：はんだごてを銅パッドと鉛の上に置いたまま、はんだとの接続部に触れます。重要はんだに直接アイロンの先を触れないでください。接触したときにはんだを溶かすのに十分なほど接合部を熱くする必要があります。ジョイントが冷たすぎると、接続不良が形成されます。

ステップ4： リードを切り取るはんだごてを取り除き、はんだを自然に冷まします。はんだを吹き付けないでください。接合不良の原因になります。冷却後、ケーブルから余分なワイヤーを切断できます。

適切なはんだ接合は滑らかで光沢があり、火山または円錐形のように見えます。接合部全体を覆うのに十分なはんだが必要ですが、あまり多くないので、ボールになるか、近くのリードまたは接合部にこぼれます。

ワイヤーをはんだ付けする方法

次に、ワイヤーをはんだ付けする方法を説明します。このプロセスには、補助手またはその他のタイプのクランプ装置を使用することをお勧めします。

まず、はんだ付けする両方のワイヤの端から絶縁体を剥がします。撚り線が張られたら、指で撚り合わせます。はんだごてが完全に加熱されていることを確認し、ワイヤーの1つの端に先端を接触させます。ワイヤーで3〜4秒間保持します。

アイロンを所定の位置に保持し、完全にコーティングされるまではんだでワイヤーに触れます。もう一方のワイヤでもこのプロセスを繰り返します。 2本の錫メッキされたワイヤーを互いに重ね合わせ、両方のワイヤーをはんだごてで接触させます。このプロセスでは、はんだを溶かし、両方のワイヤを均一にコーティングする必要があります。

はんだごてを外し、はんだ接合部が冷えて固まるまで数秒待ちます。熱収縮チューブを使用して接続を覆います。

はんだ除去とは何ですか？

電子機器では、はんだ除去とは、トラブルシューティング、修理、交換、および回収のために回路基板からはんだとコンポーネントを取り除くことです。

はんだ除去は、はんだを溶かし、2つの材料の間に作られた接合部を取り除くプロセスです。電子機器では、トラブルシューティング、修理、交換、および回収のためにPCBから電気部品を取り外すことを指します。はんだ除去は、この目的で最も一般的に使用されます。

簡単に言えば、はんだ除去ははんだ付けの正反対です。はんだ付けプロセスで行ったすべてを元に戻します。はんだ付けと同様に、はんだ除去も複雑なプロセスであり、ある程度の熟練が必要です。はんだ付けの場合と同様の手順に従い、厳格な安全対策を講じる必要があります。

はんだ除去の方法

はんだ除去には複数の方法があります。それぞれが異なるツールとはんだ付けの異なるレベルの熟練を必要とします。以下は、コンポーネントのはんだ除去に使用できるさまざまな方法の包括的なリストです。

1。はんだごての使用

はんだごては、コンポーネントをはんだ除去するための最も簡単で簡単な方法です。はんだごてとチラシ以外の道具は必要ありません。

これがあなたがしなければならないことです

• はんだごてを使用して、はんだが溶け始めるまで加熱します。
• アイロンを使用してピンを少しずつ動かし、はんだを接合部から離します。
• ペンチを使用してコンポーネントを引っ張り、ピンホールから取り外します。
• コンポーネントを引っ張っている間、本体ではなく先端に圧力をかけます。そうしないと、コンポーネントが損傷する可能性があります。

穴からはんだを取り除きたい場合は、穴の中に安全ピンを刺してください。これにより、はんだが吸い込まれ、簡単に取り除くことができます。

長所

• はんだごてを使用するのに必要なのははんだごてだけです。
• はんだ除去されたコンポーネントを再利用できます。

短所

• はんだごてを長時間使用すると、ボードが損傷する可能性があります。

2。はんだ付け芯の使用

はんだ付け工程後の不要なはんだ除去には、はんだ付け芯法を採用しています。はんだ付け芯は、銅コイルを編んで絡み合わせることで作られています。したがって、それははんだ除去ブレードとしても知られています。

銅線は熱の良い伝導体であるため、はんだ付け芯を作るために使用されます。はんだが熱に引き付けられると、銅のコイルが金属表面からはんだを吸い上げます。

一部のはんだ付け芯にはフラックスが付いているため、表面からはんだを簡単に取り除くことができます。はんだ芯にフラックスがない場合は、芯の端をフラックスに浸して、はんだ除去の速度を上げることができます。

はんだを取り除くためにあなたがしなければならないことはここにあります

• 数インチの銅線を絡み合わせて編組を形成します。
• 端をフラックスに浸して、銅編組にフラックスを塗布します。
• はんだ除去するジョイントにはんだ芯の一部を配置します。
• はんだごての先端と目的のピンに熱いはんだごてを置きます。
• はんだが溶けてはんだ芯が溶けたはんだを吸い取るまで、数秒間待ちます。
• はんだ芯を取り、芯のはんだで覆われている部分を取り除きます。
• ここで、不要なはんだをすべて取り除くまで同じプロセスを繰り返します。

はんだ芯を取り扱う際は、非常に高温になりますので、手で触れないようにご注意ください。ペンチを使用して、それを保持および配置します。

長所

• この方法は安価で、シンプルで、使いやすいです。
• この方法は、平らな面からはんだを取り除くのに最適です。
• 除去するはんだの量に応じて、はんだ付け芯のサイズを変更できます。
• はんだ除去されたコンポーネントを再利用できます。

短所

• はんだ付け芯を再利用することはできません。はんだで覆われた部分をカットする必要があります。
• はんだ付け芯は非常に熱くなるため、接合部に対して配置するのが難しい場合があります。
• この方法を使用してピンホールからはんだを除去することは困難です。

3。はんだ除去ポンプの使用

この方法では、はんだ除去ポンプを使用してはんだを吸引します。はんだ除去ポンプは、基本的に小型の高圧真空ポンプです。ポンプを使用してはんだを吸引する前に、はんだを加熱して溶かす必要があります。

はんだ除去ポンプを使用してはんだを除去する手順は次のとおりです。

• はんだごてを使用して、はんだが溶けるまで加熱します。
• 電球を絞るか、はんだ除去ポンプのプランジャーを押し下げて、溶融はんだの上に置きます。
• 電球を放してはんだを吸い上げます。
• 一部のはんだ除去ポンプにはリリースボタンが付いているため、電球を絞り続ける必要はありません。
• はんだ除去されたコンポーネントを取り外します。
• 余分なはんだを取り除くまで、同じ手順を繰り返します。

一部のはんだ除去ポンプにははんだごてが付属しているため、別途はんだごてを入手する必要はありません。電球を繰り返し押したり離したりすることで、はんだ除去ポンプにはんだを廃棄できます。

長所

• はんだ除去ポンプには、使いやすさのためにさまざまなスタイルと操作メカニズムがあります。
• この方法は、ピンホールからはんだを除去したり、小さなコンポーネントをはんだ除去したりするのに最適です。
• はんだ除去されたコンポーネントを再利用できます。

短所

• ほとんどのはんだ除去ポンプは大型です。そのため、狭いスペースにそれらを入れるのは難しいでしょう。

4。ヒートガンの使用

ヒートガンは、はんだごてと同じように機能します。はんだを加熱して、部品を取り外すことができます。ヒートガンの代わりに熱風ステーションを使用することもできます。非常に効果的ですが、同時に高価でもあります。

ヒートガンを使用してコンポーネントをはんだ除去する方法は次のとおりです。

• ヒートガンをオンにします。
• スタンドまたはペンチを使用してPCBをしっかりと保持します。
• ヒートガンの先端をはんだが溶けるまで保持します。
• ペンチを使用してコンポーネントを取り外します。

ヒートガンを使用するときは、ボードに長時間押し付けないように注意してください。そうしないと、ボードが溶けたり損傷したりします。

長所

• はんだを除去して、数秒でコンポーネントを取り外すことができます。
• はんだ除去されたコンポーネントを再利用できます。

短所

• コンポーネントを非常に急速に加熱するため、ほとんどの場合、コンポーネントが損傷し、使用できなくなります。場合によっては、ボードも損傷します。注意しないと、プロセス中に自分自身も怪我をする可能性があります。

よくある質問。

はんだ付けとは何ですか？

はんだ付けは、はんだを溶かしてさまざまな種類の金属を接合するために使用される接合プロセスです。はんだは通常スズと鉛でできている金属合金で、熱鉄を使って溶かします。鉄は華氏600度を超える温度に加熱され、その後冷却されて強力な電気的結合を形成します。

はんだとは何ですか？

はんだは、金属ワークピース間に永続的な結合を作成するために使用される可融性の金属合金です。はんだは、冷却後に部品を接着して接続するために溶融します。はんだは、接合される部品よりも融点が低いため、使用に適した合金が必要です。

はんだはまた、時間の経過とともに接合部を劣化させる酸化および腐食の影響に耐性がある必要があります。電気接続に使用されるはんだも、良好な電気的特性を備えている必要があります。

はんだの種類は何ですか？

つまり、はんだには、鉛フリーまたは鉛なし、鉛ベース、フラックスの3種類があります。鉛ベースのはんだは、医療用電子機器や航空宇宙などの重要なアプリケーションで最も信頼性が高く、好まれています。

はんだ付け溶接ですか？

多くの金属用語のシートと同様に、はんだ付けと溶接は同じ意味で使用されます。ただし、これら2つの操作は似ていますが、プロセスとサブテクニックは異なります。溶接とはんだ付けの主な違いは溶融です。はんだ付けでは、金属加工業者が接合する金属を加熱しますが、溶かすことはありません。

はんだ付け方法とは？

はんだ付けは、金属部品を接合して機械的または電気的結合を形成するために使用されるプロセスです。通常、低融点の金属合金（はんだ）を使用し、これを溶かして接合する金属部品に塗布します。これにより、金属部品に結合し、はんだが固化すると接続が形成されます。

何をはんだ付けする必要がありますか？

以下は、はんだ付けを行う際に必要となるアクセサリの完全なリストです。

• はんだ付け予熱器。
• 救いの手をはんだ付けする。
• はんだ付けマット。
• 拡大鏡のはんだ付け。
• 吸煙器。
• はんだテープ。
• ピンセットセット。
• はんだごてチップクリーナー（真ちゅうウール）

はんだ付けの2つのタイプは何ですか？

はんだ付けには3つの形式があり、それぞれが徐々に高温になり、接合強度がますます強くなります。

• 元々はフィラーメタルとしてスズ鉛合金を使用していたソフトはんだ付け。
• 銀を含む合金を使用する銀はんだ付け。
• フィラーに真ちゅう合金を使用したろう付け。

はんだ付けは違法になりますか？

はんだまたはフラックスに、人間が消費する水を供給する配管の設置または修理にはんだまたはフラックスを使用することは違法であるという目立つラベルが付いていない限り、鉛フリーではないはんだまたはフラックスを商業に導入する人。

どのように段階的にはんだ付けしますか？

ウェーブはんだ付けプロセスの5つの重要なステップ

• ステップ1.はんだを溶かします。 これは、ウェーブはんだ付けプロセス全体の最初のステップです。
• ステップ2。コンポーネントのクリーニング。 これは実行する必要のある非常に重要なステップです。
• ステップ3.PCBの配置 。
• ステップ4.はんだの塗布。
• ステップ5.クリーニング。

はんだ付けの3つのタイプは何ですか？

要約すると、はんだには、鉛ベース、鉛フリー、フラックスの3つの主要なタイプがあります。

はんだは何でできていますか？

一般に、はんだ合金は、スズ、鉛、カドミウム、亜鉛、およびインジウムの金属に基づいています。それらは、さまざまな適用手段を容易にするために、さまざまな物理的形態で利用できます。はんだインゴットは、ディップまたはウェーブはんだ付け用の大浴場を補充するために使用されます。

はんだ付けにフラックスが必要ですか？

はい、フラックスなしではんだ付けできます。フラックスは金属上の酸化物を分解するのに役立つため、はんだ付けのプロセスには役立ちますが、必須ではありません。また、最近のほとんどのはんだには、酸化物の分解を助けるフラックスの役割を果たすロジンコアが付属しています。

どのようにして安全にはんだ付けしますか？

はんだ付けの安全性

• はんだごての要素には絶対に触れないでください。
• ピンセットまたはクランプで加熱するワイヤーを保持します。
• 使用中はクリーニングスポンジを濡らしてください。
• 使用しないときは、必ずはんだごてをスタンドに戻してください。作業台には絶対に置かないでください。
• ユニットの電源を切り、使用しないときはプラグを抜いてください。

どのタイプのはんだが最も強いですか？

60-40はんだ（スズ60％、鉛40％）が最も高価ですが、融点が低いため、最も強力な接着が可能で、作業が最も簡単です。より安価な40-60はんだは使用がより困難です。 50-50はんだは、コストと使いやすさの間の適切な妥協点です。

はんだにスズが使用されているのはなぜですか？

スズ/鉛の混合物は、結合されている2つの金属よりも低い融点のはんだを可能にします。溶接では、2つの部品を結合するために同じ母材を使用できます。

はんだ付けにフラックスを使用する理由

金属のはんだ付けでは、フラックスは3つの目的を果たします。それは、はんだ付けされる表面から酸化された金属を取り除き、空気を遮断してそれ以上の酸化を防ぎ、融合を促進することによって液体はんだの濡れ特性を改善します。

はんだは溶接と同じくらい強力ですか？

接着は、溶融したはんだ付けされた材料が固化するときに作成されます。溶接やろう付けほど強くはありません。はんだ付けされた結合は、機械的な接続ではないため、溶接またはろう付けされた結合ほど強力ではありません。はんだ付けが適切に行われなかった場合、部品は適切に電気を通しません。

木にはんだ付けできますか？

多くの表面仕上げは、適切なフラックスではんだ付け可能です。私たちの電子機器の多くは、銅、銀、金、その他の金属をはんだ付けするためにはんだを使用していますが、木製の表面もはんだ付けできることをご存知ですか？木材へのはんだ付けは、適切なフラックスで簡単です。

はんだが付着しないものは何ですか？

はんだは、汚れた金属表面や酸化した金属表面に付着しません。スチールウール、ヤスリ、エメリークロスなどではんだ付けする平らな面をきれいにします。表面を完全にきれいにするために時間をかけることが重要です。ナイフの裏側または平らな金属片ではんだ付けするワイヤーをこすります。

電線をはんだ付けしても大丈夫ですか？

規則110.14によると、規則に準拠している限り、電気スプライスをはんだ付けすることはNECコードに違反しません。これは地域の管轄によって異なりますが、古い作業と見なされる場合、火災の危険性があると見なされない限り、ほとんどの場合、祖父になります。

230vをはんだ付けできますか？

はい、はんだは故障状態で簡単に溶ける可能性があります。はんだは180/220c付近で流動性になりますが、グレードによっては、120c未満でプラスチックになる可能性があります。

はんだの4種類は何ですか？

はんだの主な3種類は、鉛フリーはんだ、鉛ベースはんだ、フラックスコアはんだです。銀合金はんだとして知られている別のタイプがあります。これらのタイプは、合金の組成に基づいて作られています。これとは別に、形状、コアスタイル、および用途に応じて、他のはんだタイプがあります。

はんだはどのくらいの熱で溶けますか？

ソフトはんだは通常、融点範囲が90〜450°C（190〜840°F; 360〜720 K）であり、電子機器、配管、および板金作業で一般的に使用されます。 180〜190°C（360〜370°F; 450〜460 K）で溶融する合金が最も一般的に使用されます。

何をはんだ付けできますか？

はんだ付けできる金属には、金、銀、銅、真ちゅう、鉄などがあります。はんだと呼ばれるフィラーが溶けます。固まると金属部分に接着して接合します。結合は、ろう付けされた接合部や溶接された接合部ほど強力ではありません。

はんだ付けの利点は何ですか？

はんだ付けの利点;

• 低電力が必要です;
• プロセス温度が低い;
• 接合部に熱による歪みや残留応力はありません。
• 微細構造は熱の影響を受けません;
• 簡単に自動化されたプロセス;
• 異なる素材が結合される場合があります;
• 多種多様な素材を結合できます;
• 薄壁パーツを結合できます;

フラックスがない場合は何を使用できますか？

ワセリンは、商業用フラックスの最も効果的な代替品です。ワックスとミネラルウォーターの成分が酸化防止剤になっているため、はんだ付けフラックスとして簡単に使用できます。

はんだの代わりに接着剤を使用できますか？

はんだ付けに代わるものはありません 。接着剤を使用しないと、はんだと同様に電気を通したり、保持したりしません。