はんだの種類とは？
はんだは、電子部品とプリント基板を電気的・機械的に接合するために使用される金属材料です。電子機器の基板実装では、スズと鉛を使用した共晶はんだや、鉛を使用しない鉛フリーはんだなどが用いられています。
共晶はんだは、特定の割合で金属を配合することで、一定の温度で溶融・凝固する性質を持つはんだです。共晶はんだは、スズ63％・鉛37％の組成で、融点が約183℃と低く、濡れ性がよく、比較的はんだ付けしやすいという特徴があります。
一方、鉛フリーはんだは、鉛を使用せず、スズを主成分として銀や銅などを組み合わせたはんだです。鉛による環境や人体への影響を低減する目的から普及し、現在では多くの電子機器で使用されています。
共晶はんだと鉛フリーはんだの違い
大きな違いは、使用される金属の組成と融点です。共晶はんだの融点が約183℃であるのに対し、一般的なスズ・銀・銅系の鉛フリーはんだは約217℃前後と、より高い温度で溶融します。
そのため、鉛フリーはんだを使用する場合は、基板や電子部品への熱影響を考慮しながら、リフローやフローはんだ付けなどの温度条件を適切に設定する必要があります。
また、鉛の使用を制限するRoHS指令などへの対応から、現在の電子機器では鉛フリーはんだが広く使用されています。一方で、用途や要求される信頼性などによっては、共晶はんだが使用される場合もあります。
共晶はんだと鉛フリーはんだの比較
| 比較項目 | 共晶はんだ | 鉛フリーはんだ |
|---|---|---|
| 主成分 | スズ63％・鉛37％ | スズ・銀・銅など |
| 融点 | 約183℃ | 約217℃前後（代表的なSn-Ag-Cu系） |
| 特徴 | 濡れ性がよく、比較的はんだ付けしやすい | 鉛を使用せず、適用される環境規制に対応しやすい |
| コスト | 材料費を比較的抑えやすい | 合金の種類によっては材料費が高くなる |
| 主な用途 | 特定の産業用途など | 現在の一般的な電子機器 |
※鉛フリーはんだの組成や融点は、製品によって異なります。
はんだの種類は製品に合わせて選定
はんだは、単に「鉛を含むかどうか」だけで選ぶものではありません。製品の用途、使用環境、搭載部品、求められる信頼性、適用される規制などを考慮し、適切な材料と実装条件を選定することが重要です。また、共晶はんだと鉛フリーはんだでは適した温度条件が異なるため、製造工程に合わせた設備や工程管理も必要になります。
東京レーダーでは、共晶はんだと鉛フリーはんだを用いた基板実装に対応しています。詳しくは「電子機器の製造受託・基板実装サービス（EMS対応）」をご覧ください。