ハンダ割れ(半田割れ)(はんだ割れ)について

最近、基板の【ハンダ割れ】を起因とする事故(パロマ湯沸かし器、シンドラーエレベーターなど)が相次いでいます。 原因を【ハンダ割れ】と一言で片付けられる報道が多く、【ハンダ付け】についての説明がないので 解説します。

☆「はんだ」とは(材料・用途など)

 一般に言う【ハンダ】とは スズ(Sn)とナマリ(Pb)の合金です。 (従来のハンダ)
ハンダの融点(溶ける温度)は約183度cと金属としてはかなり低いものです。

 近年、「鉛が人体に悪影響を与える」ことから 鉛を含まない 【Pbフリー(鉛フリー)ハンダ】が使われるようになってからは【共晶半田】とも 呼ばれています。( 区別するためです・・)
 (パロマさんで使われていたのは 器具の年式からして 従来のハンダと思われます)
※Pbフリーハンダについては 必要があれば別途・・

ハンダは主に 電気製品の電気的接続のために使われる技術です。

ハンダ自体は 釣りのオモリを想像していただくとわかりやすいですが
簡単に手で曲げられるほどの軟らかい金属です。
従って、溶接などとは違い 機械的強度はあまりありません。


☆ ハンダ割れとは? 一般的なハンダ割れの原因とは?

電機・電子の業界では、当たり前のように使われているハンダ付け技術ですが、意外と、その本質について理解しておられる方が少ないのが現状です。 

 大企業であっても 接着剤や溶接と混同しておられたりして、誤った解釈の元、半田付けをされておられる方が多数存在します。

 これは ハンダ付けが『真似をすればそこそこ出来てしまう』ことが要因で 正しい『ハンダ付け教育』を行わないまま 現場へ作業者を送り出している
企業側に大きな責任があります。

 ハンダ付けは、誤解されることが多いのですが接着剤や 溶接などとは
接合する原理が異なります。
 すなわち 基板や端子の銅成分とハンダのスズ・鉛成分との合金を作ることによって接合されています。
 この合金層も 3〜9ミクロンしかなく ハンダをたくさんつけた
からといって強度は強くなりません。 


?原因の一つは 作業者が正しいハンダ付けの知識を持たないために
 正常な合金層を形成できなかった場合、(イモハンダなどと呼ばれます)
 器具を使用しているうちに、ハンダ接合部が割れて導通不良に至ります。

?ハンダ付けが可動部に使われていた場合、前途のように機械的強度が
 弱いため 早々に金属疲労と同じように割れてしまいます。

?ハンダ付け箇所が 高温にさらされるような環境の場合、
 (湯沸かし器のどの部分かにもよります)
 あるいは 部品自身が高温になる場合
 融点が183度cと低いために 半溶融状態となり割れます。

? ?と同様、振動に対しても弱いです。

? 電子部品(ICなど)と基板の膨張係数(温度による伸び縮み)が大きく異なる場合
  (部品は大きく膨張するが基板は変化しない・・といった場合)
  気温や 環境の温度変化により割れることがあります。


・北海道の寒暖差がハンダ割れの原因か?

?に相当すると思われますが
湯沸かし器は、ある程度 高温なると思われます。気温が低い場合
停止状態のときの温度と 運転中の温度との温度差は かなり大きくなると
思います。  
 要因のひとつと考えることはできますが ??などを複合しているのではないかと
推定します。

・パロマ製品の製造過程でのハンダ付けの不都合があるとしたら?

 たまたま人命に関わる事故だったので 目だっていますが パソコンやテレビ
ゲームや電化製品などの故障は ハンダ付けに関するものが大多数です。
 当社に持ち込まれる修理の依頼などでも メーカーのハンダ付けが原因のことがほとんどです。
 いずれも 正しいハンダ付けの知識があれば未然に防げた可能性が高いです。

・ ハンダの安全性(今回は特異な例?)

ハンダ付けの正しい知識を持って 設計され ハンダ付けされた製品は
安全です。(高温になる箇所ではハンダ付け以外の接合方法を使う・・など)

 ですが、企業のハンダ付け教育に関しては まだまだ不充分だと思います。


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株式会社 ノセ精機
野瀬 昌治
nosetatu@mx.biwa.ne.jp
http://www.noseseiki.com/ (ハンダ付けの匠)
 〒527-0174
滋賀県東近江市大萩町271
TEL0749-46-0456
FAX0749-46-1133
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企業情報

企業名 NPO法人日本はんだ付け協会
代表者名 野瀬 昌治
業種 その他サービス

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