半田付けのベストプラクティス

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はんだ付けのベストプラクティスに関するガイドへようこそ。ここでは、正しいはんだ付け方法の基本、最高の接合部を得るためのヒントやコツ、そして今後避けるべきことや注意すべきことを学びます。

はんだ付けは、高温のエレメント、溶融金属、繊細な電子機器など、慌ただしい作業となる場合があります。ここでは、良いはんだ付けステーションについて説明します。

• 目の保護-サイドシールドと正面シールドの付いた安全眼鏡、またはゴーグルが必須です。溶けたはんだの小さな破片が接合部から飛び散り、けがをすることがあります。
• 明るい照明 - あなたが何をしているか見ることができない場合、それは良い仕事をはんだ付けすることは困難です。適切な照明があれば、接合部を点検し、はんだがいつ流れ始めるかを確認することができます。作業もより安全になります。
• 良好な換気 - はんだ付けは、あなたが呼吸すべきではないガスを発生します。排煙装置が重要です。こちらを購入することもできますし、自分で作ってみることもできます。.窓を開けたり、扇風機で風を送ったりして、新鮮な空気を送り続けることも効果的です。煙が発生するスローモーションビデオを参照してください。

• 作業面は耐熱性のものにしましょう。はんだ付けは高温を使用するため、ほとんどの面にダメージを与えます。
• はんだごて用のスタンドを使用してください。そうしないと、やけどをしたり、他のものを燃やしたりする恐れがあります。

• ひじ掛けのスペース - 何か修理のために、狭いスペースではんだ付けをしなければならないこともあります。余裕を持ってはんだ付けをすることで、より良い作業ができます。
• 道具を固定するもの - はんだ付けには、まず両手が必要で、1つはコテを持ち、もう1つは接合部にはんだを送り込みます。また、電線や回路基板、部品など、接合するものを支えるツールも必要です。接合部が動き回ると、接合部を急速に加熱するのに必要な接触を維持できなくなります。はんだスプリント, オムニバイス, 回路基板ホルダーや 補助ハンドを使うと便利です。
• 手を支える 小さなはんだごてのこて先を、腕全体で動かしながら作業するのは困難です。たとえば、鉛筆やペンで字を書くときに、手が筆記面に触れないようにしてみてください。少なくとも、その腕の肘を支えてください。
• よりよく見る - 関節や部品が小さく、拡大鏡を使うことで、質の高い仕事ができるようになることがあります。拡大鏡を使えば、普通なら見逃してしまうような欠点を見つけ、修正することができます。

• 高品質なはんだごて - 最高の機能のひとつです:
  • 交換可能なこて先 - さまざまな作業に適した形状のこて先。
  • 正確で、設定可能な温度 - あなたのワークフローに適した温度。
  • シリコーン絶縁ハンドピースコード-絶縁は、耐熱性と優れた柔軟性を提供します。
• 先端の洗剤-粗い黄銅色のウールはぬれたスポンジの熱衝撃なしであなたのコテから余分なはんだおよび酸化膜を取除きます。
• 耐熱ガラス入りスパッジャー は、はんだ付け時に部品を作業するためのものです。

• 上質なはんだ (鉛フリーがベスト) または評判の良い販売元から販売されているはんだがベストです。
  • オンライン・オークション・サイトから購入する場合は、販売されているはんだが、管理された条件や腐食性のあるフラックスを使用しているメーカー向けのものである可能性があるため、注意が必要です。
• 電子はんだ付け用の上質なフラックスを入手してください。粘着性のあるフラックスは、特に注射器に入っている場合は良い選択であることが多いです。フラックスペンを使えば、簡単に塗ることができます。配管用フラックスは、腐食性が高すぎることが多いので使用しないでください。
• はんだ除去ブレイド。はんだ芯とも呼ばれ、エラーの修正や不良部品の除去に不可欠なツールです。

はんだ付けは基本的には単純な作業ですが、様々なやり方を含んでいます。最も基本的な工程は、以下のステップです

• はんだごての電源を入れ、動作温度にする。
• ボード上の金属接続ポイントに熱いはんだごての先端を当てる。
• 接続部分とワイヤーを加熱し始めると、接続部分にはんだが溶け始めるまで、接続部分に対してはんだを軽くたたく。

はんだごてを使い始めたばかりの初心者にありがちな間違いのひとつは、はんだごてを直接はんだに当てて、はんだを部品に溶かすと思い込んでいるパターンです。残念ながら、はんだは冷たい金属とうまく接合しないため、接合不良がよく起こります。その代わり、はんだを入れる前に接合部に熱を加える必要があります。

コテ先に「少量」のはんだを溶かし、それを接合部に当てて保持します。しかし、こて先を加熱したコテのようにしてハンダを塗りつけないでください。接合部が熱くなり、はんだが流れてきます。コテ先を安定させるのが一番です。

スルーホールはんだ付けと表面実装はんだ付けの詳細ガイド はこちらです。最初は少し多く感じるかもしれませんが、一読の価値はあります。

• 高温のコテを短時間で使用する方が、低温で長時間使用するよりも部品にやさしいです。コテの温度は、はんだの融点より高めに設定してください。
• また、より高温で短時間加熱することで、配線やトレースの被覆が接合部から溶け出すのを防ぐことができます。
• はんだが流れにくい場合は、熱しすぎに注意してください。温度を最大にするよりも、接合部にうまく熱を伝えることができる、より大きな、または異なる形状のこて先の方がよい解決策になる場合があります。

• 物が熱くなるには時間がかかり、物が多ければ多いほど、より多くの時間やエネルギーが必要になります。物が少ないほど早く熱くなります。次の項目は覚えておきましょう。
  • 小さな鉄の先端はすぐに熱くなりますが、潜在的な問題があります：
    • 質量があまりないため、それほど多くの熱を維持できません。
    • また、小さいので、熱を伝導ことができません。
    • 鉄の先端を大きくすれば解決するかもしれないが、形状も同様に重要かもしれない。
    • Hakkoからの図には良い概要が掲載されています。
• はんだごては、上記のように小さなこて先を持っているかもしれませんが、上記の困難を克服するために利用可能なかなりのパワーを持っているかもしれません。
• PCボード上のパッドは、それが大きな銅エリアの一部である場合、孤立したパッドよりもはんだ付けするためにはるかに多くの入熱を必要とします。
• PCB/PWB上のパッドが大きな(または多数の)トレース(プリント回路線)に接続されている場合、適切にはんだ付けするためにはより多くの入熱が必要になります。

• 接合する各アイテムに、あらかじめ少量のはんだを塗っておきます。
• はんだこて先に新しいはんだが塗られていることを確認します。れはメンテナンスであると同時に、はんだごての酸化を拭き取り、こて先をきれいにした後、はんだごてを使うときに行うものです。特に、はんだごてを収納する前に、使い終わったら必ず行ってください。

• フラックスを十分に使うと、はんだが接合部の各部を濡らしやすくなります。初心者は、はんだが流れないのを補うために、過剰にはんだを塗ろうとすることがあります。
• この問題を解決するには、はんだの量を増やすよりも、フラックスの量を 少し 増やすのが一番です。
• はんだの巨大なボールは、良い接合部への道ではありません。この方法ではんだ付けしようとすると、「はんだブリッジ 」が頻繁に発生します。これは、はんだが回路基板上の2つの点を接合することによってできる不注意な接続です。

• より高い熱を素早く加えること。
• フラックスを恥ずかしがらずに塗る。
• 接合部を加熱し、はんだを流れ込ませる。
• 接合に適したコテの形状を使用する。これは、高熱よりも良いことが多い。
  • くさび形やベベル形のような平らなスポットを持つこて先は、接合部のすべての部分に熱を広げるのに特に適しています。
  • 小さな円錐形のこて先は、熱を正確に加えるのに適していますが、大きな接合部ではうまく機能しません。
• はんだが接合部に流れ込むのを探します。はんだごての先端にはんだを送り込まないでください。
• はんだごてのこて先が はんだ付けされていることを確認してください。

• はんだメニスカスまたはフィレットは、基板表面から約45°の角度を持ち、スルーホール接合では小さな丸い凹テントのようにわずかに凹んでいることが望ましい。気泡のような場合は、はんだが多すぎます。パンケーキのような場合は、はんだが少なすぎます。

• コテを鉛筆のように利き手に持ち、コントロールしやすくします。最も楽な姿勢で、はんだ付けをする手を支えるようにします。角度が悪いと、自分の体を回転させるよりも、基板を回転させる方がはるかに簡単です。
• テープや万力などの固定具で固定すると、熱伝導がよくなり、コントロールしやすくなります。

• はんだごては高温です。紙のような可燃物とは混ぜないでください。
• 大きな接合部からはんだが噴き出すことがあります。保護メガネを着用してください。

• はんだごてを作業台に置かないでください。間違ってつかんでしまうことがあります。こて台を使ってください。
• 目的を持って作業してください。目的を持って移動しましょう。

• 飛散物 - 目の保護具を使用する。
• ヒューム - 換気または排煙。ヒュームに繰り返しさらされると、喘息の原因となることがあります。

=== はんだごてにはんだが付着するのはなぜですか？===

• コテ先が汚れている可能性があります。クリーニング方法を参照してください。
• コテ先が汚れているか、かなり酸化している可能性があります。

• おそらく、はんだを押し込もうとして、はんだを流すのではなく、汚してしまっているのでしょう。また、はんだの量が多すぎて、はんだが塊になっている可能性もあります。
  • はんだをより液状に保つために、コテの熱設定を上げてみてください。
  • フラックスを使用してください。(驚くほど効果があります)
  • はんだ除去ブレードで古いはんだを除去し、フラックスと新しいはんだで再試行してください。
  • 適切に溶けるはんだを使用していることを確認してください。最初にパサパサに溶けて、温度が高くなると液状化するはんだは、このようなことが起こりやすくなります。
  • 接合部を長時間作業しようとして、フラックスをすべて燃やしてしまっている可能性があります。その結果、フラッギング（はんだのスパイク）が発生し、接合部の品質が悪くなります。また、はんだ中の錫を酸化させ、固まりの原因になることもあります。

• こて先にフラックスやフラックス入りはんだを塗った可能性があります。 フラックスが燃え尽きれば、煙は出なくなります。煙は体に悪いので、吸わないようにしてください。
• 新しいはんだごてで、メーカーが塗布したコーティング剤が燃えている可能性があります。

=== はんだごての先が青く見えたり、焦げて見えたりするのはなぜですか？===

• 長時間コテ先をつけたままにしておくと、ハンダが酸化してきます。湿らせたスポンジか真鍮ウールでこて先を拭いてください。
• 新しいはんだを塗ります。もっとクリーニングが必要なようであれば このガイドを参照してください。

• 接合部が導通していない場合、はんだが接合部を適切に濡らしたり接合したりしていません。酸化膜が邪魔をしている可能性があります。これは冷えたはんだ接合の可能性があります。冷たいはんだ接合は、はんだが接合部に流れ込むように接合部が適切に加熱されていないか、はんだが冷えている間に接合部が動かされた場合に発生します。
  • 接合部にフラックスを塗布し、接合部を再加熱して、適切にリフローできるようにしてください。
  • 何度も接合部を再加熱すると、接合部が冷えやすくなります。
  • はんだごてとフラックスで既存のはんだを除去し、やり直すのもよいでしょう。

• はんだごての先端を保護し、はんだごての機能を高めるために、はんだを塗布することです。酸化を除去し、はんだで酸化を防ぐことが目的です。このガイドを参照してください。

• 一般的に、はんだごてのこて先の磨耗は、過度の加熱によって起こります。多くの場合、通常のプラグイン・アイロンでは、連続的に加熱し続ける必要があるため、過剰な酸化が起こり、最終的にこて先の鉄メッキが破壊され、穴が開いたり、性能が低下したりします。
  • 可能な限り、アイロンの温度を下げましょう。
  • さらに良いのは、「スリープ状態」になり、使用するときに 急速に加熱されるコテを手に入れることです。
• 鉛フリーはんだ合金は錫の濃度が高く（95％程度）、溶けた錫がこて先の鉄メッキを溶かします。鉛フリーはんだに必要な高い温度は、このプロセスを加速します。
• こて先の洗浄と錫メッキを維持することで、こて先の寿命を延ばすことができます。
• どのようなタイプのはんだを使用すべきですか？
  • 可能な限り、融点の低い鉛フリーはんだを使用してください。錫(Sn)96.5%、銀(Ag)3%、銅(Cu)0.5%の「305」合金は良い選択です。有鉛はんだを使用する場合は、63錫-37鉛組成が最適です。183℃で溶けます。

===はんだごての設定温度は？ ===

• 鉛入りはんだの場合、約300℃ (~570°F)
• 鉛フリーはんだの場合、約375℃ (~700°F)
• 太い銅線を接合するような大きな接合部では、400℃を超えることもあります。しかし、このような場合は温度を上げるよりも、まず太めのこて先を使ってください。
• 熱すぎるのは酸化につながるので、酸化が著しくなる前にはんだが流れるように、接合部に熱を入れるのが競争です。
  • 十分な大きさのこて先を使い、十分な熱流が得られるように接合部に接触させる。接合部のサイズに合わせる必要があります。Hakkoからのこの図は優れています！
  • 小さすぎるチップは、超高温になるにつれて腐食しやすくなり、接合部に十分な熱が伝わらなくなります。

はんだ付け用語集

はんだ付けとはんだ吸取方法

はんだごてがハンダを溶かさない

はんだごてが熱くならない

はんだ付けに必要な製品

はんだごてしように関するアドバイス

はんだ付け初心者用ビデオ

Information from Hakko regarding はんだがこて先から広がらなくなった時のメンテナンス方法に関するHakkoからの情報

Information from Kester Solder regarding difficulties with lead-free hand soldering. A little dated (2006) but still helpful. Geared more toward industry, but worth the time if you want more detail.鉛フリー手はんだ付けの難しさ]に関するKester Solderからの情報。少し古い（2006年）ですが、まだ役に立ちます。業界向けだが、より詳細が知りたいなら、時間をかける価値がある。