ハンダポットを
使ったはんだ付け講座
2012.06.04
講座時間 約40分
準備するもの
①ハンダポット(鉛フリーハンダ用に使うと決めたもの) ②鉛フリー棒ハンダ(SMIC ECO M705 Sn-Ag-Cu) ③液状フラックス(スパークル フラックス ES-1061) ④フラックス希釈液(タムラ製 #2300) IPA:イソプロピルアルコール ⑤フラックスを入れる
磁器の皿
(浅めの皿) ⑥ワイパー(チタン製が良い
) 鉄製や亜鉛メッキした安物はハンダ内に溶け出る ① ② ③ ④ ⑤ ⑥はんだ付けの準備
口出線の
絶縁被膜が剥離されたもの
①ハンダポットの温度設定(290℃±15℃
)とする ②棒ハンダをポット内に入れて溶かす ③ハンダ液面が作業に適したところまでハンダを 入れて溶かす ④溶けたハンダの温度が設定温度になるのを待つ ⑤ハンダ温度を温度計で測定し、275℃~305℃
であることを確認する。 ⑥吸煙器を使いフラックスの煙を吸煙する ① ②● 良いはんだ付けを行う手順
① リード線先端にフラックスを少量
つける ② 溶融ハンダの表面の酸化膜を ワイパーできれいに除去
する ③ リード線先端を静かに挿入 挿入速度は、ハンダの濡れ
を見ながら行う ⑤ 即座にリード線を引き上げる ④ 所要の長さを挿入したならば、 ハンダ表面に浮いてきた汚いフラックスのない面に 移動させる補足:リード線の芯線にコイル口出線のからげ方
●芯線に口出線を5~7回
間隔
をあけて巻きつける○
×
●密接
して巻きつける ハンダが口出線と 芯線に入り込みにくいリード線の芯線にコイル口出線のカラゲ方(7回カラゲ) リード線芯線構成 0.2(7/0.203) マグネットワイヤー φ0.13 1倍速再生 http://youtu.be/-G-D5dFRQA4 youtubeで動画見ること出来ます タイトル: 1倍速口出線の芯線へのカラゲ
リード線の芯線にコイル口出線のカラゲ方(7回カラゲ) リード線芯線構成 0.2(7/0.203) マグネットワイヤー φ0.13 0.5倍速再生 http://youtu.be/U-W2Q17hOXQ youtubeで動画見ること出来ます タイトル: 0.5倍速口出線の芯線へのカラゲ
補足:カラゲた口出線のハンダへ浸ける所要の長さ
6~7段目カラゲは断線防止のため はんだ付けはしない カラゲ総数7段 1~4段目カラゲまでハンダへ浸ける長さ
5段目カラゲは 毛細管現象と濡れではんだ付けできるカラゲ総数7回 ●カラゲ総数7段目までハンダ付けすると 7段目の付け根部で
断線する可能性が高くなる
×
●またハンダが芯線内を浸み込んで曲げ部を固く
してしまうハンダポットを
使ったはんだ付けの手順
これから説明することの前提条件
口出線の銅線(マグネットワイヤー)の絶縁被膜は
剥離されているものを使用
例)H種用の銅線(EIW,AIW) F種用の銅線(PEW) はリード線芯線にカラゲる前工程で 絶縁被膜は剥離されているので 銅そのものにハンダ付けされることになる ハンダ付けエナメル銅線(SF・BW)は 絶縁被膜を剥離しないで ハンダ付けを するので、ハンダポット内にハンダ温度は 380℃~410℃に設定 する必要がある そのため、ハンダポット内のハンダ温度は275℃~305℃
としている 口出線の 絶縁被膜は剥離されている磁器の皿
①リード線
先端
にフラックスを
少量
つける
フラックス液 ● ● ● ●浸けるフラックスが少量
でも、リード線の芯線の 毛細管現象でカラゲた 銅線に十分に付く
ES-1 061 IPA 先端部 ポイント:浅めの磁器の皿を使う②溶融ハンダの表面の
酸化膜
を
ワイパーできれいに
除去
する
鉛フリーハンダ ハンダポット ワイパー 275~305℃ 酸化膜 (水酸化錫) ハンダ温度は275℃~305℃
設定温度の理由 ①鉛フリーハンダ融点217℃
②SN-Cuの合金層形成約250℃
③ハンダ槽は熱容量
が 大きい③リード線先端を
静かに挿入
挿入速度は、
ハンダの濡れ
を見ながら行う
ハンダポット
金属表面に薄くハン
ハンダポット
④
所要の長さを挿入
浮いてきた
汚いフラックスのない面
に
移動させる
汚いフラックス
補足:ハンダ温度の違いでのはんだ付けの出来具合
230℃ 280℃~290℃ 450℃ ハンダポットの表面から約10mmのところのハンダ温度を測定①
②
③
①は合金層形成温度((((250℃)に ハンダ温度が達していないので リード線芯線と口出線とはハンダ結合 不具合状態 ②は良品です 蓄熱がすくないので早く冷却され為 ハンダにツヤがある ③は一見すると良品ですが温度が高い ためフラックスが炭化してこびりついている ハンダ部の熱容量が多いのでハンダが ゆっくり冷却され錫の表面結晶化で ハンダ付け部が白っぽくなっている また、高温になるためリード線被覆が 溶ける○
○
○
○
X
X
ハンダポットを使ったはんだ付けの注意点
⑤即座にリード線を引き上げる いつまでもハンダ内に浸けていると銅食われで
、数秒で口出線・ 芯線が痩せ細る (鉛フリーハンダでは顕著) Cu Cu Cu Cu 鉛フリーハンダ 口出線や芯線の銅が ハンダ内へ溶けだす●銅食われで銅線が痩せる
鉛フリーハンダ
ハンダポットを使ったはんだ付けの注意点
●芯線の先端にブツブツ、焼けたフラックスの付着 先端のフラックスは ハンダ液面から数ミリ しか持たない フラックスはハンダ液面 に浮き上がってしまう 芯線を深くハンダ内に 入れると 芯線の先端部はフラックス がない状態で、ハンダと 同温度まで加熱され酸化膜 に覆われる 芯線の先端では、イモハンダ 状態になる 芯線の凸凹部に付着した 汚れやフラックスが炭化する 芯線を引き上げると ブツブツ(イモハンダ) 焼けたフラックス付着ハンダポットで注意すべきこと
■錫食われ 鉛フリーハンダは銅だけでなく ステンレスも腐食させる ■ハンダポットのステンレス槽も 高温・長時間で槽に穴が明きます
槽の材質をチタンやセラミックに替える。 チタンも腐食されます 高温のハンダが槽から流れだし 非常に危険です ハンダ槽を鉛フリーに対応したものに 交換する対策
ハンダポットで注意すべきこと
■静止槽の場合 使っている間に酸化したハンダ
(酸化錫、酸化銅)が増えてきます ■ドロス(酸化物)がポットの底にたまって ● ハンダの粘度が増し、ハンダの成分構成が 変わってハンダの付きが悪くなる
● ヒーターの熱が伝わり難くなり温度調整が 上手くいかない ヒ ー タ ー ヒ ー タ ー ●定期的にドロスをすくい出して、 ハンダを補充する。1時間ぐらい経って 成分が安定してから使う ●ポット一杯分のハンダ金額は約2,500円な ので、入れ替えた方が安上がりです。対策は
ハンダポットで意外な盲点
■ハンダ槽表面に金色や紫色の酸化膜
が払っても 払ってもすぐ覆ってしまう ■亜鉛(Zn),アルミ(Al)が溶け込んだ? ■真鍮(黄銅)に含まれる金属成分 ■ ■■■アルミや真鍮製のヘラを使った (亜鉛メッキのヘラも要注意) 小ねじやナットをポットの中に落とした ■ハンダ付けの作業性
に大きく 悪影響を与える22 ハンダポット内のハンダ温度の計測方法(動画) 剥離された口出線のはんだ付けの場合 作業標準 温度プローブの先端を ハンダ液面から約10mm 中へ入れる ハンダ温度 290℃±15 ● 作業始業時に温度計測をする● 計測結果を温度管理帳に記入する ハンダ温度 290℃±15 http://youtu.be/qmeItJTONEs youtubeで動画見ること出来ます タイトル:ハンダポットの温度測定
剥離された口出線のはんだ付け(動画) リード線芯線構成 0.2(7/0.203) マグネットワイヤー φ0.16 1倍速再生 http://youtu.be/sVeCAaMfzxQ youtubeで動画見ること出来ます タイトル:1倍速剥離された口出線 のはんだ付け
剥離された口出線のはんだ付け(動画) リード線芯線構成 0.2(7/0.203) マグネットワイヤー φ0.16 スロー再生 http://youtu.be/lQHpNGdXSIQ youtubeで動画見ること出来ます タイトル:0.25剥離された口出線の はんだ付け(動画)
口出線の絶縁被膜を剥離しない
ハンダポット内のハンダ温度を
380℃~410℃
にする (銅線の絶縁被膜を溶かすため) ちなみに、SF-BWの被膜が溶ける温度は約370℃
です。これから説明することの前提条件
口出線の銅線(SF・BWマグネットワイヤー) の絶縁被膜は剥離されていない
ハンダ付けエナメル銅線(SF・BW)は絶縁被膜を剥離しないで
はんだ付けを するので、ハンダポット内にハンダ温度は380℃~410℃に設定
する必要がある 口出線の 絶縁被膜は剥離なし磁器の皿
①リード線
先端
にフラックスを
少量
つける
フラックス液 ● ● ● ●浸けるフラックスが少量
でも、リード線の芯線の 毛細管現象でカラゲた 銅線に十分に付く
ES-1 061 IPA 先端部 ポイント:浅めの磁器の皿を使う②溶融ハンダの表面の
酸化膜
を
ワイパーできれいに
除去
する
鉛フリーハンダ ハンダポット ワイパー 380~410℃ 酸化膜 (水酸化錫) 多く発生する ハンダ温度は380℃~410℃
設定温度の理由 ①絶縁被膜を溶かす370℃~38
0℃
②その後に口出線と 芯線をハンダ付け③リード線先端を
静かに挿入
挿入速度は、
絶縁被覆の溶け
そして
ハンダの濡れ
を
見ながら
ハンダポット 金属表面に薄くハン ダが流れている状態 絶縁被覆が溶ける時間 約2秒/380℃ ハンダが付くのが 約1秒ハンダポット
④
所要の長さを挿入
浮いてきた
汚いフラックス
と
絶縁被膜のカスのない面
に
移動させる
汚いフラックス 絶縁被膜のカス⑤
即座
にリード線を
引き上げる
ハンダポット内のハンダ温度の計測方法(動画) 剥離なし口出線のはんだ付けの場合 作業標準 温度プローブの先端を ハンダ液面から約10mm 中へ入れる ハンダ温度 395℃±15 ● 作業始業時に温度計測をする● 計測結果を温度管理帳に記入する ハンダ温度 395℃±15 http://youtu.be/FqQrEGnzcjw youtubeで動画見ること出来ます タイトル: 剥離なしハンダポット温度計測
剥離なし口出線のはんだ付け(動画) リード線芯線構成 0.2(7/0.203) マグネットワイヤー SFWB 2-φ0.13 1倍速再生 剥離なしハンダポット温度計測 http://youtu.be/fbfeZVpSuA8 youtubeで動画見ること出来ます タイトル:1倍速剥離なし口出線の はんだ付け(動画)
剥離なし口出線のはんだ付け(動画) リード線芯線構成 0.2(7/0.203) マグネットワイヤー SFWB 2-φ0.13 スロー再生 http://youtu.be/eJPKx0yryas youtubeで動画見ること出来ます タイトル:0.25倍速剥離なし口出線 のはんだ付け(動画)