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鉛フリーはんだの基礎知識       [ home ]

環境を守る為に必要となる 鉛フリーはんだ
鉛フリーはんだの必要性、メリットなどをまとめました


必要性
今までのはんだは、40%程度の鉛を含んでいます

鉛の入ったはんだで接合処理された家電製品が、産業廃棄物として埋め立て等により捨てらて、酸性雨にあたると、酸化鉛が溶けて地下水に溶ける。
生物がこの鉛にやられる

これを防ぐために、鉛フリーのはんだが環境汚染の面から推奨されています (うすうすは、感づいていたがやはり・・・)
もうひとつの対策が、家電リサイクル法です。不法投棄がふえた原因のひとつ?

環境に良いことはわかりるが、接合の観点からの良い点、悪い点は何がある  だろう
鉛入りのはんだと比較すると、

○鉛フリーはんだの良い点
環境にやさしい
電気抵抗が小さい
(どの程度の違いがあるのだろう?考えるに電気特性を変えるほどの違いはなさそう)
比重が軽く、比熱が大きい (具体的なメリットが浮かばない???)
接合強度は、従来と比較して大差なし (違いがない所まで、研究が進んだということでしょうか)

特にメリットと考えられる部分は、環境対策以外には見つからない
第一の必要性は
環境対策である

○鉛フリーはんだの難しい点
鉛入りはんだと比較して、溶ける温度
高い → 部品、基板への損傷がある
はんだつけで大切な「ぬれ」が悪い
材料コストが
高い (これがクリアーされないと、普及率が上がらないのでは)
手はんだ作業の難易度があがる

 


実装技術として
実際の作業実績のある方に聞いたところ、
「通常はんだ実務経験があれば、さほど難しい問題はない」
「ちょっとしたコツは、こての温度を
30〜40℃高めに設定してあげれば良い」
らしいです。

仕上がりの状態は、鉛入りと鉛フリーでは違いがあるようです。
鉛入りの仕上がり状態が良いはんだは、「光沢」「」があります。
鉛フリーでは、「光沢」が出ないようです。

はんだ状態の検証は、「光沢、艶」でなく、「全体形状」「表面形状」で判断

○鉛フリーはんだでの状態判定 (悪い状態)
オーバーヒート症状 

  表面に細かいつぶつぶがみられます  
クリンチ実装
 
ぬれ不良により、部品端子部分へはんだがのっていない

○実装のコツ
以上より考えるに、適切な加熱温度で作業する につきるようだ
適切な温度が30〜40℃高めの為、気を付けよう て感じですね!

私は試作としてはんだ実装を行っているのが大半で、今まで鉛フリーはんだの実体験はありません
本記載内容は、文献と伺った話からまとめています

 


参考書籍
鉛フリーはんだに関する書籍です
専門書の為、あまり書店で見かけることはありません (私の住む地方ではまったくありません)
上京したときは、本屋さん巡りをしています


  Click Here! 鉛フリーはんだ付け技術 環境調和型実装の切り札

    著者  : 菅沼克昭 様
    出版社 : 工業調査会社


  Click Here! 鉛フリーはんだ技術・実践ハンドブック

    著者  : 菅沼克昭 様
    出版社 : サイベック社


  Click Here! 鉛フリーはんだ実装技術  著者 電子情報技術産業協会  出版社 コロナ社

 【目次】
 第1部 鉛フリー実装概説(鉛フリー化の背景/基礎特性/
      鉛フリーはんだ実装の実際/  電子部品の鉛フリー化)/
 第2部 リフトオフと対策(フローはんだ付けの課題/
      リフトオフの定義/リフトオフ発生のメカニズム/リフトオフと要因/
      ランドはく離対策/リフトオフ対策のまとめ


  Click Here! 鉛フリーはんだ技術 表面実装ポケットブック
  著者 須賀唯知様 出版社 日刊工業新聞社

 【目次】
 第1章 鉛フリーはんだの世界動向とロードマップ/
 第2章 鉛フリーはんだの評価の問題点/第3章 鉛フリーはんだの組織/
 第4章 はんだの接続信頼性/第5章 鉛フリーはんだの疲労特性/
 第6章 鉛フリーはんだの熱疲労・耐食性/
 第7章 鉛フリーはんだの実用化事例/第8章 鉛フリーはんだ対応部品/
 第9章 鉛フリーはんだ付け装置


  Click Here! 鉛フリーはんだ付け技術 創造、開発、量産への原典
  著者 末次憲一郎 様  出版社 工業調査会社

【目次】  
 第1章 世界における鉛フリーはんだの動き/第2章 鉛フリーはんだの創製/
 第3章 リフローはんだ材料プロセス技術/第4章 フローはんだプロセス技術/
 第5章 リフロー/フロー混載基板でのフローはんだ技術/第6章 電子部品/
 第7章 半導体デバイスの鉛フリー化への取り組み/第8章 解析・分析技術/
 第9章 ワールドロードマップと環境調和型実装技術への展開/
 第10章 鉛フリーはんだ技術の総括


  Click Here! はんだ付け鉛フリー技術

    著者  : 工業所有権総合情報館
    出版社 : 発明協会


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情報源

  ゆういち様から教えていただきました
  
鉛フリーはんだ に関する権威 最先端の研究室と思います
  わかりやすく勉強になります

  【菅沼研究室】
  http://www.eco.sanken.osaka-u.ac.jp/

  リンクの承認をとっていませんので、アドレスを掲載します
  ご迷惑の場合ご連絡御願いいたします


個人的に疑問に感じた事???
  鉛入りはんだの、一番よい処理方法とは、どういう処理なのだろう?

  はんだを吸い取って、ひとつにまとめて処理するかな?大変だよ
  じゃあ、基板と部品一緒で グシャ とつぶす?

  このつぶした物は、穴に埋める?科学的処理で無害にする?
  リサイクル(家電リサイクル法だから)する?どうやって?

  後日調査の必要あり・・・

●実装技術に関してのこれ以上の講釈は、実際に経験してからにします

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