EDSYNワンポイントアドバイス

鉛(Pb)フリー手付け半田のポイント

鉛(Pb)フリーの半田付けを行う時、基本的な半田の諸特性と半田こての特性を知ることより半田付けの信頼性の確保と不良率・ランニングコストの低減が可能になります。

1.鉛入りの半田:鉛フリー諸特性対比
半田\特性

個相温度

液相温度

濡れ時間
Sec(250℃)
濡れ広がり率
%(250℃)
表面張力
m/Nm
鉛入り半田 
183
183
1.2
90
380
鉛フリー半田
217
219
1.4
75
450

2.鉛(Pb)フリーの半田付け対応の半田こての条件
@こて先の温度制御・温度管理ができる機能を有する半田こて。
A熱回復特性が良く、半田付け時のこて先温度低下(アンダーシュート)と温度上昇(オーバーシュート)の幅が小さい半田こて。

(注)表面張力の強い鉛(Pb)フリーの半田付けで過激なオーバーシュートのかかる半田こてを用いると、加熱しすぎ、ランドの基板への接合力が弱くなり、半田の冷却時の凝固力でランドの箔浮きが発生します。

3.鉛(Pb)フリーの半田付けのこて先の条件
@半田付け部にこて先からの熱供給量が大きくするため、点接触(Bタイプ)を避け、面接触(D・Cタイプ)のこて先を採用。
Aこて先の寿命がランニングコストに大きく影響する。鉛入りの半田と比較し、鉛(Pb)フリー半田では、錫(Sn)食われ現象が2〜3倍早く消耗するので、鉄(Fe)メッキの良否が左右される。鉄メッキを厚く(450μ以上)したこて先を採用。

.鉛(Pb)フリー半田付けの条件
@半田付け温度:半田の液相温度+30〜40℃
例: 鉛フリー半田 219℃+30〜40℃≒250〜260℃
Aこて先温度:半田付け温度+100℃≒350〜360℃

(注)こて先温度を上げると濡れ性が良くなると考えられているが、鉛(Pb)フリー半田の濡れ時間は250℃近傍より変化しない。これは鉛(Pb)フリー半田の性質によるものです。
こて先温度をむやみに高くすると、フラックスの飛び散りが多くなり半田が濡れ広がらなくなり、また、こて先が酸化(黒色化)して半田付けが不可能になります。

   
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