ハンダ付けは電子部品を基板に固定する基本的な技術で、正確な手順と練習が重要です。まずはんだごてを加熱し、基板のハンダ付け箇所にあて、はんだを溶かして部品を固定します。このプロセスは熟練を要し、初心者は基本の流れを理解し練習することが大切です。
この記事では、ハンダ付けの準備、手順、良いハンダ付けと悪いハンダ付けの見分け方、ハンダ付けのコツ、はんだ付け時の煙について解説します。
ハンダ付けの流れ
ハンダ付けは、電子部品を基板に固定するための基本的な技術です。流れとしては、まずはんだごてを加熱し、基板のハンダ付けする箇所（ランド）に適切にあて、はんだを溶かして部品に固定します。このプロセスは熟練を要するため、初心者はまずは基本の流れを理解し、練習を重ねることが重要です。ハンダ付けは電子工作の基本であり、正しい技術を身につけることで、より複雑な電子回路の作成も可能になります。
関連記事：特殊工程（塗装、メッキ、接着、圧着、圧接、溶接・ロウ付け、ハンダ付けなど）の4M変動への対応方法とは
準備するもの
ハンダ付けを行う前に、以下のものを準備しましょう。
- はんだごて
- はんだ
- はんだごて台
- こて先の掃除用スポンジまたはブラスウール
- フラックス
- ニッパー
- ピンセット
- 基板
- 部品
これらの道具は、ハンダ付けの作業をスムーズかつ安全に行うために必要です。特に、はんだごての質とこて先の状態は、ハンダ付けの結果に大きく影響するため、適切な選択とメンテナンスが重要です。
こて先の掃除をしよう
はんだ付けを始める前に、はんだごてのこて先を清潔に保つことが重要です。使用後のこて先には、はんだやフラックスの残留物が付着している場合があり、これがハンダ付けの品質に悪影響を与える可能性があります。こて先を清潔にするには、スポンジやブラスウールを使用して軽くこすります。こて先が清潔になれば、熱伝導が向上し、はんだが均等に溶け、より良いハンダ付けが行えるようになります。
ハンダ付けのやり方
やり方紹介 STEP1
まずはんだごてを基板の「ランド」というはんだ付けするところ (銅色の部分) にあてる
ハンダ付けの第一歩は、はんだごてを基板の「ランド」に正確にあてることです。ランドとは、はんだを付けるための銅色の部分のことで、ここが熱を受けることで部品との良好な接続が可能になります。はんだごてはランドにしっかりと接触させ、均一に熱を伝えるようにします。
やり方紹介 STEP2
こて先にはんだを軽く押し当てます。
次に、はんだごての先にはんだを軽く押し当てます。このとき、はんだがランドに均等に流れるように注意しながら、適量のはんだを供給します。はんだがランドと部品の間に適切に流れることで、しっかりとした接続が得られます。
やり方紹介 STEP3
はんだが富士山型になったら、先にはんだを離します。はんだごては、まだ当てたままに!
はんだが富士山型になるまで待ち、その形状を確認したら、はんだを離します。この時点で、はんだごてはまだランドに当てたままに保ちます。これにより、はんだがしっかりと固まり、確実な電気的接続が保証されます。
やり方紹介 STEP4
最後にはんだごてを離します。これで完成!余分な足はニッパーで切りましょう。
最後に、はんだごてを慎重に離します。これでハンダ付けは完成です。部品の余分な足がある場合は、ニッパーで切り取りましょう。このプロセスを通じて、部品は基板にしっかりと固定され、電子回路の一部として機能します。
良いハンダ付けと悪いハンダ付けの見分け方
良いハンダ付けの例
良いハンダ付けは、はんだが均一にランドと部品の足に流れている状態です。はんだの形状は滑らかな富士山型で、光沢があり、空気穴や亀裂がないことが特徴です。部品の足とランドの間にはんだがしっかりと流れ込み、電気的接続が確実に行われていることが見て取れます。
悪いハンダ付けの例
悪いハンダ付けの一例には、「いもはんだ」があります。これははんだが球状になり、ランドや部品の足と十分に接触していない状態を指します。また、はんだが不足している場合や、はんだに空気穴や亀裂がある場合も悪いハンダ付けとされます。これらの状態は、電気的接続が不安定であることを意味し、回路の信頼性を低下させる原因となります。
ハンダ付けのコツ
こてがしっかり温まってから使用する
ハンダ付けの成功には、はんだごてが適切な温度に達していることが重要です。はんだごてが十分に温まっていないと、はんだはうまく溶けず、不完全な接続が生じる可能性があります。はんだごてを使う前には、設定温度に達するまで数分間待つことが大切です。このことにより、はんだがスムーズに溶け、きれいで確実なハンダ付けを行う事ができます。
こてを寝かせる
ハンダ付けの際には、はんだごてを垂直に立てるのではなく、少し角度をつけて「寝かせる」ように使用すると良いです。この方法により、こて先の大部分がはんだ付けする部分と接触し、より効率的に熱が伝わります。また、はんだごてが部品に長時間触れていると過熱を引き起こす可能性があるため、適切な角度で寝かせることが重要です。これにより、はんだが均等に流れ、より良い接続が実現されます。
こて先をきれいに保つ
ハンダ付けにおいて、こて先を清潔に保つことは非常に重要です。こて先が汚れていると、熱伝導が悪くなり、はんだがうまく溶けなかったり、不均一なはんだ付けになる可能性があります。こて先の掃除には、湿らせたスポンジや専用のクリーナー（ブラスウールなど）を使用し、はんだ付けの前後に定期的に行います。清潔なこて先は熱伝導を最適化し、はん...
直接風が当たらないように気を付ける
ハンダ付け作業中は、直接風がこて先に当たらないように注意が必要です。風が直接こて先に当たると、こて先の温度が不安定になり、ハンダ付けの品質に影響を与える可能性があります。特に、エアコンや扇風機、窓からの風などが直接作業エリアに吹き込んでいる場合は注意が必要です。適切な作業環境を整えることで、はんだごての温度を安定させ、より一貫したハンダ付けの品質を保つことができます。
はんだ付けのよくあるミス
ヤニ付け
ヤニ付けは、はんだが適切にランドや部品の足に流れず、表面にだけ付着する現象です。これは、部品やランドが十分に温まっていないか、フラックスの使用が不適切な場合に起こります。ヤニ付けは不安定な電気接続を引き起こすため、回路の信頼性が低下します。
いもはんだ
いもはんだは、はんだが球状になり、部品の足やランドと十分に接触していない状態を指します。これははんだが十分に温まっていない、またはこて先が部品の足に適切に接触していないことが原因です。いもはんだは、不十分な電気接続を引き起こし、回路の故障の原因となります。
フラックス残り
フラックス残りは、はんだ付け後にフラックスの残留物が基板上に残る現象です。これは回路の短絡や腐食を引き起こす可能性があるため、適切なクリーニングが必要です。フラックスの残留は特に精密な電子機器において問題を引き起こすことがあります。
はんだ不足・はんだ過多
はんだ不足は、必要な量のはんだが供給されていない状態を指し、電気的接続が不安定になる可能性があります。はんだ過多は、部品間の短絡を引き起こす原因となります。適切な量のはんだを使用することが、信頼性の高い接続を確保する鍵です。
ハンダ付けの際に煙が出る理由
ハンダ付けの際に煙が出るのは、はんだに含まれるフラックスが熱によって蒸発するためです。フラックスは金属の酸化を防ぎ、はんだの流れを良くする役割を担っています。加熱されると、フラックス内の化学物質が反応し、煙として放出されます。この煙は刺激性があるため、換気を良くすることが推奨されます。長期間の露出は健康に影響を及ぼす可能性があるため、作業中の適切な保護対策が重要です。
まとめ
ハンダ付けは電子工作の基本であり、正しい技術を身につけることが重要です。良いハンダ付けは、適切な温度設定、清潔なこて先、そして適切なはんだの量によって成されます。また、はんだ付けの際には、煙の発生に注意し、適切な換気を行うことが大切です。はんだ付けのコツを掴むためには、練習と経験が不可欠であり、時間をかけて技術を磨くことが成功への鍵です。初心者でも基本を押さえ、慎重に作業を進めることで、はんだ付けのスキルは着実に向上します。