技術コラム（第11回）はんだ付けについて

組み込み開発の世界には、主にソフトウェアに属する技術とハードウェアに属する技術が存在します。
今回は、ハードウェアに属する技術の中から、もっともポピュラーとも言える、「はんだ付け」について記述したいと思います。

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はんだ付けとは？

はんだ付けとは、はんだを熱で溶かしたものを接着剤として扱うことにより、金属や電子部品を接合する作業のことです。
(従来のはんだは鉛とスズの合金でしたが、環境問題に対応するため、現在ではスズ-銀-銅の合金が良く使われています。)
金属や電子部品を接合する目的は2つあります。

① 電気的に接続

金属同士を接合することにより、電気を通す事が出来ます。

② 機械的に接続

金属同士を目的の位置に固定する事が出来ます。
例えば、基板に電源IC等をはんだ付けで接合し、電気を通すことが可能となります。

はんだ付けの作業手順-

はんだ付けを行う方法は、通常、「手作業」「機械付け」の何れかとなります。今回は、「手作業」で行なう手順を記述したいと思います。

① 「はんだごて」、「こて台」、「はんだ」を準備します。

※ 上記の物を準備する際に、こて台のスポンジ部分に水を含ませる。
※ 物によっては、スポンジがない事もあるので、その際は別途で用意しましょう。

② はんだごての電源を入れ、こて先を温めます。

※ 温める際に、充分熱くしてから使いましょう。
また、物により温度設定が出来るものありますので、その際は電源を入れると設定された温度になります。

③ はんだごてを基板の「ランド」と呼ばれている部分と部品の足(リード線)にあて、それぞれ3～4秒温めます。

④ はんだ付け

こて先にはんだを軽く押し当てます。
押し当てるとはんだの先から溶け始めるので、そのまま一気に押し当て、はんだがランド全体に流れていくまで溶かします。

⑤ フィニッシュ

接合部分のはんだが富士山型になったら、先にはんだを離し、次にはんだごてを離します。
※ 余分に飛び出ている部品の足(リード線)は、ニッパー等で切りましょう。

良いはんだ付けの見分け方

良いはんだ付けは、見た目も綺麗です。逆に悪いはんだ付けは、見た目も悪く、うまくくっついていないと、電気も流れません。
また、となりのピンとショートしてしまう時もあります。

＜良いはんだ付けのポイント＞

ランドとリード線の両方にはんだがしっかり付いているか。
表面がなめらかになっているか。
富士山のような形になっているか。

はんだがしっかり溶けていると、上記のように綺麗なはんだ付けになります。
逆に悪いはんだ付けは、どこが悪いのでしょうか。

＜悪いはんだ付けのポイント＞

目玉はんだ

ランドにはんだは、付いていますがリード線にはんだが付いていない状態です。

イモはんだ

目玉はんだとは逆で、リード線にしかはんだが付いてない状態です。

ブリッジ

はんだ付けする場所が隣接している際に、2箇所がはんだで繋がってしまった状態です。

さいごに

今回は、はんだ付けについてまとめました。
はんだ付けは、基板製造や実装を行う際に必要な技術となり、組み込みのハード技術では必須となる技術です。
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