はい、使用するはんだの種類は極めて重要です。 その選択は、融点、電気接続の品質と信頼性、そしてあなたの個人の安全性に直接影響します。電子工作におけるはんだの主要な2つの系統、鉛ベースとはんだフリーは、互換性がなく、効果的に使用するには異なる技術と温度が必要です。
不適切なはんだを選択すると、プロジェクトの失敗、部品の損傷、さらには重大な健康被害につながる可能性があります。基本的な決定は、使いやすさのための従来の鉛入りはんだと、安全性および規制遵守のための最新の鉛フリーはんだとの間になります。
はんだの2つの基本的な種類
最初かつ最も重要な決定は、鉛を含むはんだと含まないはんだのどちらを選択するかです。これら2つのカテゴリーは動作が大きく異なります。
鉛入りはんだ (Sn63/Pb37): 従来の標準
古典的な電子工作用はんだは、通常60/40または63/37の比率の錫（Sn）と鉛（Pb）の合金です。
Sn63/Pb37 合金は共晶であり、単一の温度（183°C / 361°F）で溶融し凝固することを意味します。この液体から固体への瞬時の変化により、非常に寛容で扱いやすく、明るく光沢のある接合部が得られます。
鉛フリーはんだ (SAC合金): 最新の要件
健康および環境への懸念から、有害物質の制限（RoHS）指令により、ほとんどの商用電子製品で鉛フリーはんだへの移行が義務付けられました。
これらの鉛フリーはんだは、通常、錫、銀（Ag）、銅（Cu）の合金であり、SAC合金として知られています。これらは融点がかなり高いです（約217～227°C / 423～441°F）。
共晶の鉛入りはんだとは異なり、鉛フリー合金には「プラスチック」または「ペースト状」の相があり、完全に液体でも固体でもありません。この相で部品が動くと、弱く信頼性の低い「コールドジョイント」が発生する可能性があります。
はんだの組成が重要である理由
合金の構成がその物理的挙動を決定し、それが作業に直接的な影響を与えます。
融点と部品の安全性
鉛フリーはんだに必要なより高い温度は、接合部に長時間熱を加える必要があることを意味します。これにより、敏感な電子部品や回路基板自体が熱で損傷するリスクが高まります。
はんだごてが十分に強力でない場合、鉛フリーはんだを適切に溶かすのに苦労し、ユーザーははんだごてを接合部に長時間当てすぎて損傷を引き起こす誘惑に駆られます。
「濡れ性」と接合部の品質
「濡れ性（Wetting）」とは、溶融したはんだが部品のリードと回路基板パッドの金属表面にスムーズに流れ込み、接着する能力のことです。
鉛入りはんだは優れた濡れ性を示し、迅速かつ容易に流れ、強力な冶金結合を形成します。
鉛フリーはんだは濡れ性が劣ります。流れが遅く、適切な結合を達成するためにより多くのフラックスとより高い温度が必要になる場合があります。結果として得られる接合部は、外観が鈍いまたは灰色になることがよくありますが、これは正常です。
フラックスの重要な役割
フラックスなしでははんだ付けできません。フラックスは、金属表面から目に見えない酸化膜を除去する化学洗浄剤であり、はんだが適切な結合を形成できるようにします。
電子工作用のはんだのほとんどは、内部に1つ以上のコアのロジンフラックスが入ったワイヤー状で提供されます。はんだが溶けると、フラックスが放出されて接合部が洗浄されます。鉛フリーはんだの場合、良好な結果を得るためにより多くの液体またはペーストフラックスの使用が必要になることがよくあります。
トレードオフの理解
はんだの選択は、使いやすさと安全性およびコンプライアンスのバランスを取る作業です。
鉛入りはんだの場合：使いやすさと健康リスク
鉛入りはんだははるかに扱いやすく、初心者にとって寛容であり、見た目にも美しい光沢のある接合部を生成します。規制が適用されない趣味のプロジェクトや学習には理想的な選択肢です。
しかし、鉛は非常に有毒な物質です。鉛を使ったはんだ付けのヒュームを吸入するには、優れた換気とヒューム除去が必要です。取り扱い後は、摂取を避けるために適切な手洗いが不可欠です。
鉛フリーはんだの場合：安全性と難易度
鉛フリーはんだの主な利点は、RoHSへの準拠と大幅に低い健康リスクです。商用製品を製造するための唯一の選択肢です。
トレードオフとして、学習曲線がはるかに急になります。信頼性の高い接合部を達成するためには、より優れたツール（温度制御はんだごてがほぼ必須）、より正確な技術、および追加のフラックスの必要性が高まります。
プロジェクトに合った正しい選択をする
あなたの選択は、特定の用途と優先順位によって導かれるべきです。
- 趣味の電子工作や修理が主な焦点の場合： 優れた使いやすさのため、小径（例：0.8mm）のSn63/Pb37ロジンコア鉛入りはんだを使用しますが、適切なヒューム除去装置があることを確認してください。
- 商用製品の製造が主な焦点の場合： 法的要件を満たすために、通常SAC合金であるRoHS準拠の鉛フリーはんだを使用する必要があります。
- 配管や飲料水システムでの作業が主な焦点の場合： 公衆衛生と安全のために法律で義務付けられている、認定された鉛フリーの配管専用はんだのみを使用してください。
- 健康を最優先する初心者の場合： 鉛フリーはんだと適切なフラックスから始めるべきですが、より急な学習曲線に備え、高品質の温度制御はんだごてに投資する必要があります。
作業に適したはんだを選択することは、信頼性が高く、安全で、プロ品質の接続を作成するための最初のステップです。
要約表：
| はんだの種類 | 融点 | 主な特徴 | 最適用途 |
|---|---|---|---|
| 鉛入り (Sn63/Pb37) | 183°C (361°F) | 共晶、使いやすい、光沢のある接合部 | ホビイスト、学習、非商用プロジェクト |
| 鉛フリー (SAC合金) | 217-227°C (423-441°F) | RoHS準拠、安全性が高い、鈍い接合部 | 商用製品、規制対象の用途 |
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