はんだ付けスキル

故障したはんだごての修理方法や、FixHub Power Series はんだ付け機器のサービスマニュアルに関する情報はこちらをご覧ください。

iFixitはんだ付け

はんだごて

1950年代の第2世代コンピュータで初めて採用されたスルーホールのはんだ付けは、最も単純なはんだ付け方法であり、部品のリードをスルーホール（PTH）に挿入します。その後、リードはPTHの反対側にあるパッドにはんだ付けされます。

非常に強力な機械的結合が得られるものの、プリント回路基板に穴を追加する必要があるため、表面実装などの他の方法に比べてコストが高くなります。

はんだ付けは、基本的な安全手順を守らないと危険な作業となります。高温の工具や溶けた金属を扱うため、火傷をしないように十分注意してください。作業の邪魔にならないようにゆったりとした服は避け、髪が長い場合は結んでください。また、はんだ付けの作業後は手を洗うことが重要です。はんだには鉛が含まれている場合があり、誤って口に入れてしまうリスクを避けるためです。

多くのはんだにはフラックスが含まれています。これは通常ロジンフラックスで、はんだの融点まで加熱されると蒸発します。この煙を吸い込むことは健康に悪影響を及ぼします。この煙は、米国における職業性喘息の最も大きな原因の一つです。「趣味レベル」の量のはんだ付けであれば、近くの窓を開けて換気したり、ファンを使って顔から煙を遠ざけるだけで十分な場合があります。懸念がある場合や、より工業的な環境で作業する場合は、N95/K95以上のマスクで肺への吸い込みを防ぐことができます（目への影響は防げません）。半面形呼吸用保護具は安価でフィルターも長持ちするため、P95またはP100等級のフィルターを購入することをお勧めします。換気扇や排煙装置などを使用する人もいますが、これらの方法の有効性には限界があるため、唯一の解決策として推奨されるものではありません。

はんだ付けは火災の危険性があります。高温のアイロン、溶剤、カーペット、特定の布地などが組み合わさると火災の原因になります。火災は通常、急速に発生します。他の実験室にいるような人たちの言うことを鵜呑みにせず、火災は非常に危険であることを認識してください。作業台の近くに消火器を常備してください。

4つの基本的な安全ルール：

• はんだごては高温です。非常に熱いため火傷をすることもありますが、通常は大きな心配はいりません。
• 換気の良い場所で作業してください。 煙は健康に良くありません。
• 必ず保護メガネを着用してください。 飛散した溶融鉛は危険であり、はんだやフラックスが飛び散る可能性があります。
• 作業後は必ず手を洗ってください！ 鉛入りはんだには鉛が含まれています（！）。「趣味」レベルの鉛入りはんだ付けであれば健康への大きなリスクはありませんが、取り扱い後は、特に食事、喫煙、子供と触れ合う前には必ず手を洗ってください。子供は鉛曝露の影響を特に受けやすいためです。
  • 固形の鉛は皮膚から吸収されませんが、摂取や粘膜を通じて体内に取り込まれます。鉛の粉塵は吸い込むと危険なため、回路基板を切断したり削ったり（部品の回収時など）する際は注意が必要です。
  • はんだごての温度は鉛を気化させるほど高くはないため、「鉛を吸い込む」リスクはほとんどありません。目に見える煙のほとんどはフラックスが燃焼したものです。

はんだ付けに必要な機器はごくわずかです。はんだを加熱するためのはんだごて、アイロンを置いてテーブルを焦がさないようにするためのはんだごて台、そしてはんだが必要です。

はんだごては、ペン状の先端が加熱される工具です。はんだごての性能はワット数で測定されます。基本的なはんだ付けには、25〜50Wのはんだごてで十分です。多くのはんだごてはシンプルな単一温度モデルですが、ダイヤルやノブで直接温度を設定できる高度なはんだ付けステーションを購入することも可能です。

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FixHub Smart Soldering Iron

はんだごて台は、はんだごてを置いたときに高温の先端がテーブルや作業面を焦がさないようにするために使用します。高級なはんだごてには付属していることが多いですが、低価格モデルでは別途購入する必要があります。

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はんだにはさまざまな種類があります。最も単純なタイプは60/40のヤニ入りハンダです。このはんだは60%の錫と40%の鉛でできています。この種のはんだは安価で扱いやすいですが、鉛を含んでいるため、適切な安全手順に従わないと危険を伴う可能性があります。

鉛入りはんだの代替品として鉛フリーはんだがあります。このタイプのはんだは扱いが難しいですが、環境にはより優しいです。

初心者の方には、鉛入りはんだを使用する方がはるかに簡単です。

Solder Rosin

ここからが楽しい作業、実際のはんだ付けです。最初の作業は、部品をプリント回路基板に配置することです。基板と部品が清潔であることを確認してください。基板やリードに汚れや破片が付着していると、はんだが適切に付着しません。小さなマスキングテープや絶縁テープを使って部品を基板に固定するのも効果的です。常に必要なわけではありませんが、部品が動いてしまい作業が難しい場合には非常に役立ちます。最後に、はんだ付けする部品が回路基板上の正しい位置にあるか、また正しい向きであるかを再確認してください。コンデンサ、ダイオード、トランジスタ、集積回路などの一部の部品は、適切に取り付けられていないと動作しないか、損傷する可能性があります。

片手にはんだごてを、もう片方の手にははんだを持ちます。利き手にはんだごてを持つのが一般的ですが、どちらがしっくりくるか試してみてください。はんだごての先に少量のハンダを付けます。これを「錫メッキ」と呼びます。これははんだごて先を保護し、熱伝導を良くする役割があります。はんだごてを接合部分に当て、基板の銅パッドと部品のリードの両方に触れるようにします。接続部分全体を同じ温度に加熱して、はんだを小さな隙間に均一に流し込むのが理想です。1〜2秒後、はんだをゆっくりと接合部に当てます。接合部分が十分に熱くなっていれば、はんだが溶けて隙間に流れ込みます。はんだを追加するのは数ミリで十分ですので、付けすぎないように注意してください。はんだを追加したら、ゆっくりとはんだごてを離し、湿ったスポンジで先端を拭き、はんだごて台に戻します。

適切に実行されたはんだ付けされた接続部分は、円錐形に見え、はんだの側面が直線状になります。曲線を描いている場合ははんだが不足しているため、少量追加してください。膨らんでいる場合ははんだの付けすぎです。この場合は、はんだ吸取線を使用してはんだを除去し、やり直すのが最善です。また、接続部分は光沢があるはずです。光沢がない場合は、溶融時の温度が不十分だったことを意味します。この問題を修正するには、接続部分を再度加熱してやり直してください。

見た目がきれいな接続部分ができれば完成です！基板上の他のすべての部品のはんだ付けを続ければ、電子工作プロジェクトが完成に近づきます。

• Soldering is Easy コミックブック (PDF)
• Soldering is Easy コミックブック (多言語版)
• Wikipedia: スルーホール技術
• NASA: スルーホールのはんだ付け技術
• iFixit はんだ付けの簡略化: 初心者向けスルーホールのはんだ付けガイド