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はんだ付け8つのコツ!簡単で失敗しない正しい使い方をご紹介!

電気工作をする上で一番大切なことは、うまくはんだ付けをうまく行うことに尽きると思います。はんだをうまく付けるには、当然ですがコツが必要になります。そのはんだをうまく付けるコツのいくつかを紹介していきますので、はんだ付けをマスターしましょう。
2020年8月27日
おわっシー
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はんだ付けとは?

現在のエレクトロニクスの技術を陰から支えている「はんだ付け」とは、実は5000年もの長い歴史を持つ、金属と金属をつなぎ合わせる技術です。 これからお話する「はんだ付けをうまく行う8つのコツ」をよく読んで頂ければ、自宅でDIYを行うときには、初心者であっても、はんだ付けを失敗することは無くなるでしょう。 はんだ付けがうまくなくるポイントは、正しい知識やはんだごての使い方などの基礎をよく学んで挑戦することです。

はんだなど、金属接合技術は必要不可欠な技術!

はんだを始めとする金属の接合技術は私達の現在の生活に必要な技術です。 私達の身の回りを見ただけでも、航空機、船舶、橋梁などの大型建造物、家庭電化製品、空調機、自動車などの一般機器、あるいは時計、各種電子計測器などの精密機器なども接合技術によってできているのです。

ケイタイもスマホもはんだ付け

古い歴史を持つはんだ付けですが、現在のエレクトロニクスの最先端の技術にも、はんだの技術は使われていて、はんだ付けの技術がないと、自動車もコンピューターも電化製品もそしてケイタイやスマホも存在しません。

はんだ付けとはナニ?どんな事に使う?

はんだ付けとは、はんだを使って「電子部品と電子回路を接合する」、つまりくっつける技術です。 電子回路図を描いた基盤を機能させるためには、この基盤に書かれて通りに全ての電子部品を、正しいやり方で接着しないと動きません、このことが電子回路がうまく作動するポイントです。 つまり、複雑な電子回路をうまく機能させるためには、電気をうまく流し、安定的に回路を仕上げる「はんだ」の技術とはんだごての正しい使い方がポイントです、基礎知識をしっかり学びましょう。

電子回路にはんだ付けは絶対必要

電子回路をつなげるには、電気が流れない接着剤での方法や、回路を壊してしまう電気溶接ではダメなのです。 その理由は ①接着剤では電気が通らないため機能しない。 ②溶接では部品が破壊されてしまい正しい機能が得られない。 従って、接着に使えるのは、「はんだ」のみが正しい接着方法なのです。

はんだ’はナニからできている?

はんだには多くの種類があります、その多くは錫(すず)、鉛、ビスマス、インジウム、アンチモンなどからできた合金です。 更には金、銀、ゲルマニウムなどからなる合金も「はんだ」として使われています。 最も多いのは、錫(すず)と鉛からなる合金ですが、その最大の理由は融点(ゆうてん)、はんだ付き性、経済性などが他のはんだに比べて優れているからです。

ポイントとなるはんだの成分は?

はんだの成分は、金属と溶液からできていて、金属とは錫や胴、そして銀などであり、そしてそれらの金属とフラックスという松脂(まつやに)から抽出し生成された溶液からできています。

はんだには3つの種類がある、その使い方は?

はんだは使う用途や形で次の3つに分類されます。 1,ヤニ入りはんだ  (糸状になっており、芯にフラックスが入っており通常DIYなどで使うはんだです) 2,ソルダーペースト (プリント基盤に印刷するペースト状のはんだ) 3,棒はんだ     (形が棒状になったはんだ) はんだの基礎知識として覚えておくといいでしょう。

はんだ付けの8つのコツとは?


はんだ付けのコツは、こての当て方、コテ先の使い方、温度管理の大きくは3つに分けられ、更に細かく8つに分けられますが、初心者でもこの基礎を学べば大丈夫です!

コツ1、温度と時間の加減!

はんだ付けのポイントは、はんだを熱で溶かして液体にすることですが、その時のはんだの熱は250度cで、当てる時間は約3秒間なので初心者は特に気を付けて行いましょう。

失敗する原因は?

このことから、はんだ付けの失敗が起きる原因は、温度が低かったり、逆に高すぎたり、また時間が長かったり、短かったりする為に起きる、つまりはんだコテの使い方を間違っているためです。

コツ2,温度調整機能付きはんだこてを使う!

防止するための確実は方法としては「温度調節機能付きのはんだごて」を使うことで失敗を防げるので初心者は積極的に利用しましょう。 コテ先の温度を340度C〜360度cにコントロールし、最大でも360度cを超えないようにすることで、はんだ付けの失敗の約半数を占める「加熱し過ぎ」を防ぐことができるのです。

コツ3,コテ先の掃除をする!

コテの使い方で重要なことには、コテ先の掃除があります。 コテ先の色がはんだと同じの銀色ならいいのですが「黒色」や「茶色」だったら、ゴミが付着し汚れている証拠なので、使用する前に水と専用のクリーナーをスポンジでしっかり汚れを落としましょう。 ただコテ先を掃除すると温度は下がりますので注意しましょう。

コツ4,はんだの用途によってコテ先を使い分ける!

はんだごてのコテ先は色んな形状がありますので、それぞれの用途によって使い分けことで、さらにはんだ付けが上達します。 初心者はこの事をよく考えてはんだコテを選ぶといいです。

コツ5,はんだごては充分熱してから使う

はんだをうまく行うには、コテが充分熱い事が条件で、熱が足りないと失敗します。 そしてコテは電気を入れてもすぐに温度は上がりません、最低でも3分〜5分かかることを知っておくといいです。

コツ6,一番の大事!コテ先は寝かせて使う

はんだはコテ先の尖った部分では、接する面との接点が少ないため熱の伝わり方が小さくうまく伝えることが出来ません。 そのためコツは、コテ先を少し寝かせるようにすることで解決できます。

コツ7,ランドが温まってから当てる

はんだ付けの次のよう要領で始めるといいです。

はんだごてが温まったら、まずランド(基盤のはんだづけする銅色の部分)を温めます。 だいたい5秒くらい、こて先をあてがえばOKです。 このとき、ランドと部品のリード(足)の両方が温まるようにあてがって下さい。

うまく溶けない時は?

万一、はんだが直ぐに溶けない時は、コテ先温度が低かったり、コテ先が汚れている場合が多く見られます。 そのような時は、コテ先を掃除を行い、ランドを充分にあたためて行うことで解決出来ます。

コツ8,コテ先に風が当たらないよう工夫する

風がコテ先に当たると温度調節が難しくなります、そのため夏場の暑い時期にエアコンや扇風機など風が当たる場所で作業するときは気をつけないといけません。 作業を行う人が、涼しい場所はコテ先も冷えやすい場所と言うことです。 そのような環境で作業を行う場合はコテ先の温度管理は慎重に行うことが大切です。


はんだ付けに失敗しない為の準備!

はんだ付けの前処理は最も重要なはんだ付け工程の一つです。 信頼性の高いはんだ付が行われるか否かは、前処理が適切であるか否かによって決まると言ってもいいほどで、それほど重要ではんだ付けの基礎となる工程です。

はんだ付けの前処理とは?

前処理とは、はんだ付けが確実に効率よくできるように、はんだ付けを始める前に母材に行われる処理の事です。 きちんと行うとはんだ付けがうまく行きます、つまり、これは重要なポイントなのです。

前処理のし方

前処理は、単に母材の表面を洗浄し綺麗にするだけではなく ①はんだ付けが困難な母材(ステンレス鋼、アルミニウム合金)などへのメッキ処理 ②直接はんだ付けが出来ない母材であるセラミックスなどに対するメタライジング処理 ③ソルダーレジスト(はんだ流れ止め剤)の塗布など が、はんだ付けの前処理です!

はんだ付けの前処理は2つある?

1,母材の表面洗浄

母材の表面を洗浄することの意味は、汚れや酸化膜を除去する事で、これらが完全にできていないと、フラックスの塗布性やはんだのぬれ性が妨げられ、ピンホールやブローホールなどのはんだ付け欠陥が発生する原因となってしまいます。

2,母材の表面皮膜

はんだ付けが困難な母材や直接はんだ付けが出来ない母材に対してはんだ性を改善する目的ではんだ性の良い金属を被覆する方法です。 もうひとつは、不必要な箇所へのはんだの付着を避けるために、はんだ付け性に悪い非金属物質を塗る方法です。 これらは互いに相反する事ですが、実際にはプリント配線板のはんだには重要な事です。

はんだ付けの準備とは?

はんだ付けを行う時は、工具や材料などを準備以外のポイントも調べておきましょう。

はんだ付けの基礎は、安全管理と衛生管理!

「手はんだ付け」は使う道具が、はんだごて及びヤニ入りはんだです。 この作業は熱や薬品を扱う為、安全管理や衛生管理に気を付ける事が大切です。

健康管理は万全を!

まず健康管理のポイントは、ヤニ入はんだからは煙が出るため、作業場所の換気を十分に行う事及び、手袋やマスクを付けるときは手洗いを充分してから行うことで、正しいはんだ付けが出来ます。 作業中に、直接電子部品やプリント基板及び、はんだ付け部を触った手で、口などに誤ってに触れてしまった場合は、残留薬品が口に入る危険性があるため、初心者は特に注意しましょう。

はんだ付けをする前の道具と材料の準備とは?

はんだ付け中に、作業に必要なものが不足すると作業は不完全なものになりますので、作業開始前に「はんだごて」や「はんだ」はもちろん、その他の工具類や基板・電子部品などは揃えておく事が大事です。

はんだ付けの基礎知識とは?

コツさえを掴めば、はんだ付けは初心者でも上達できます、そのコツとは、はんだに関する知識を知っておくことで、つまり「はんだ付けとフラックスの関係性」を知っておけばいいのです

フラックスとヤニ入りはんだの仕組みとは?


はんだ付けを行うと、電子部品と基板が接合して、回路に電気が流れるようになります、つまり、はんだ付けを行う事は、回路にスムーズに電気を流すことなのです。 また、はんだの中には、松ヤニから出来たフラックスが入っているため「ヤニ入りはんだ」と言われます。

ヤニ入りはんだに種類があるの?

ヤニ入りはんだは、基板のサイズや接合する部品の大きさによって作られており、太さは一番太いもので1.6mm、そして一番細いものでは0.3mmとなっていて、使い分けがなされているのです。

はんだ付けの原理のポイントはフラックス

はんだ付けをすると、物と物が「くっつく」という現象が起こるのですが、この現象を引き起こす最大の立役者こそが、実は「フラックス」なのですね。 フラックスが溶けて出て初めて、物と物が接合するという結果が生まれるのですね。

はんだの不良品! いもはんだとは?

うまく出来たはんだ付けは、形が山形になっており、見た目にもきれいになるのですが、反面失敗すると、まるいカタマリのようになってしまい、まるで芋に似た格好になるため「いもはんだ」と言われるんですね。

いもはんだはナゼ悪いのか?

一見、はんだはくっついているように見えますが、実はそうではなく、はんだと電子部品のリードやランド部分といった母材が完全にくっついていません。 このため、衝撃や引張りなどによって接合した部分が外れやすい可能性があります。 当然のことですが、外れてしまうと、その部分には電気が流れなくなり、機能しなくなってしまう失敗例です。

いもはんだの原因?

いもはんだはナゼできるか? 原因は、ランドの温度が上がらない内にはんだを付けてしまったり、コテを外すタイミングが早かった時にも出来ます。 つまりはんだごての使い方が悪いのが原因です。

まとめ

たかがはんだ付けと侮っていませんでしたか? お分かりのように、はんだの歴史はあまりにも古いのですが、現在の私達に無くてはならない技術なのです。 はんだ付けは難しいように思われますが、実は初心者でも取り組むことができますので、はんだ付けのコツと正しい基礎知識をよく学んで挑戦してください。