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| はんだ付けの歴史 ・・・ 「はじめてのはんだ付け技術」 菅沼 克昭 著 工業調査会発行 ２００２年１２月１５日初版 より、 |
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はんだの歴史 |
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紀元前３５００年
紀元前３０００年以前
紀元前１３５０年頃
紀元前３５０年
平安時代
１９２５年（大正１４年）
１９５３年（昭和３０年）
１９６４年（昭和３９年）
２００１年
１９９８年 |
青銅器時代 ペルシャ：銀製の動物の置物をろう付け
青銅器時代 メソポタミア：食器の銀のボールをはんだ付け
はんだの組成：錫−銅（Sn―Cu）、または錫―銀（Sn-Ag） ＜――鉛フリーはんだの基本組成
エジプト：ツタンカーメン王の墓から出土した装飾品にはんだ付けの例が散見される
ギリシャ、ローマ時代:：水道の鉛配管に鉛−錫（Pb―Sn）系はんだ付けが用いられた。
ヒポクラテスHippokuratesの書に、鉛鉱毒の記録がある。
日本の古い記録に初めてはんだが現れる
国産題意一号の鉱石ラジオの販売開始（シャープ、３円５０銭）
テレビ受信機の量産開始（シャープ）
世界初のオールトランジスタ電卓CS-10A（シャープ、535,000円）
家電リサイクル法施行
世界初の鉛フリーはんだによる量産開始（松下電器、MD） |
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欧州の有害物使用規制 ・・・ 電子・電気機器廃棄に関するEU指令（WEEE＋RoHS） |
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鉛フリーはんだ実用化ロードマップ |
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| 部品： |
２００１年末 |
鉛フリー対応部品／鉛フリー端子部品の供給開始 |
| ２００３年末 |
鉛フリー端子部品の品揃え完了 |
| ２００４年末 |
鉛フリー部品の品揃え完了 |
| 機器： |
２００２年から２００３年 |
鉛フリーはんだの導入開始 |
| ２００３年末 |
新製品への鉛フリーはんだ全面採用 |
| ２００５年末 |
鉛フリー化完了 |
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鉛フリーの定義 ・・・ 部品、基板、はんだそれぞれにおいて、鉛の含有量０．１ｗｔ％未満 |
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鉛フリー実装の選択肢： |
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| ・Ｓｎ基合金 |
・Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系 ＜――世界共通の第一選択肢
・Ｓｎ−Ｂｉ系
・Ｓｎ−Ｃｕ系
・Ｓｎ―Ｚｕ系 |
| ・導電性接着剤 |
・導電性ペースト
・異方性導電膜（ＡＣＦ）＆ペースト（ＡＣＰ） |
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これまで長く用いられてきたはんだ： |
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| ・Ｓｎ−Ｐｂ共晶はんだ |
共晶点・・１８３℃、共晶組成・・６１．９％Ｓｎ−３８．１％Ｐｂ
低温はんだ：Ｉｎ（１５７℃）
４３．５Ｐｂ−５６．５Ｂｉ（１２８℃）
４８Ｓｎ−５２Ｉｎ（１１７℃） ＜――ローズメタル
１８．７Ｓｎ−３１．３Ｐｂ―５０Ｂｉ（９５℃） ＜――ニュートンメタル |
| ・高温はんだ： |
Ｐｂの割合の多いＰｂ−Ｓｎ系はんだ
２０Ｓｎ−８０Ａｕ共晶はんだ 鉛フリーだがＡｕが多い分高価 |
| ・高強度はんだ： |
上記のほとんどのはんだにＡｇを２％程度加えた合金
Ｓｎ−Ａｇ系はんだ |
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主な鉛フリーはんだ |
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・Ｓｎ−Ａｇ系・・・Ｓｎ―Ａｇ２元合金
Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ３元合金 ＜＜――世界の標準鉛フリーはんだ |
| ・Ｓｎ−Ｃｕ系 |
| ・Ｓｎ−Ｚｎ系 |
| ・Ｓｎ−Ｂｉ系 |
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フラックス：Ｓｎ合金の酸化膜の除去、電極の酸化膜の除去を行う添加物 |
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| ベース： |
ロジン（松脂） ２０〜３０％
表面を清浄化するアミン等の活性剤 １％以下 |
| 溶剤： |
アルコール |
| ＭＩＬ規格： |
ＲＡ系・・・・塩素分の多い強活性
ＲＭＡ系・・・弱活性 |
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実用化されている鉛フリーはんだの組成： |
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| 日本： |
Ｓｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ |
| 米国： |
Ｓｎ−３．９Ａｇ−０．６Ｃｕ |
| 欧州： |
Ｓｎ−３．５Ａｇ−０．７Ｃｕ |
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実用化されている鉛フリーはんだの特徴： |
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Ｓｎ−３７Ｐｂはんだの融点１８４℃
Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ鉛フリーはんだの融点２１７〜２１９℃
――＞融点が３０℃以上高い。 |
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参考資料：電子情報技術産業協会ＪＥＩＴＡ
鉛フリーはんだ実用化ロードマップ
http://tsc.jeita.or.jp/TSC/COMMS/7_EASM/japanese/leadfree/ |
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石川金属株式会社http://www.ishikawa-metal.com/ より |
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| 共晶合金 |
融点(℃) |
長所 |
短所 |
| Sn-37Pb |
183 |
総合的に良好 |
熱疲労、
クリープやや不良 |
| Sn-0.7Cu |
227 |
機械強度良好
熱疲労、クリープ良好
他元素より低価格 |
高融点
ぬれやや不良 |
| Sn-3.5Ag |
221 |
機械強度良好
熱疲労、クリープ良好
長い使用実績 |
高融点
ぬれやや不良 |
| Sn-92n |
198 |
Sn-Pb共晶はんだ並の融点
機械特性良好 |
酸化が激しい
ぬれ劣悪
Znが母材と金属結合 |
| Sn-58Bi |
139 |
低融点
ぬれ良好 |
高温使用は不可
機械強度不安
ボイド多発 |
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●合金ラインナップ
| 合金系 |
合金組成（％） |
融点（℃） |
備考
Remarks |
| 固相線 |
液相線 |
| Sn |
Sn |
232 |
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| Sn-Ag |
Sn-3.5Ag |
221 |
Sn-Ag共晶合金 |
| Sn-3.0Ag |
221 |
222 |
J3追加用はんだ |
| Sn-Ag-Cu |
Sn-3.5Ag-0.55Cu |
217 |
220 |
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| Sn-3.0Ag-0.5Cu |
217 |
220 |
JEITA推奨合金 |
| Sn-Ag-Cu-Bi |
Sn-1.5Ag-0.85Cu-2.0Bi |
210 |
223 |
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| Sn-2.5Ag-0.5Cu-1.0Bi |
214 |
219 |
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| Sn-58Bi |
138 |
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| Sn-Cu |
Sn-0.55Cu |
226 |
Sn-Cu共晶合金 |
| Sn-0.55Cu-その他 |
226 |
R2の濡れ改良品 |
| Sn-0.55Cu-0.3Ag |
217 |
226 |
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| Sn-5.0Cu |
227 |
358 |
銅喰われ対策品（ディップ用） |
| Sn-3.0Cu-0.3Ag |
217 |
312 |
銅喰われ対策品（やに入り用） |
| Sn-Ag-Bi-In |
Sn-3.5Ag-0.5Bi-3.0In |
193 |
216 |
弱耐熱部品対応品 |
| Sn-3.5Ag-0.5Bi-4.0In |
192 |
211 |
弱耐熱部品対応品 |
| Sn-3.5Ag-0.5Bi-8.0In |
177 |
208 |
弱耐熱部品対応品 |
| Sn-Zn |
Sn-8.0Ｚn-3.0Bi |
187 |
197 |
弱耐熱部品対応品（使用環境制限あり） |
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株式会社大和製作所 |
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鉛フリー半田対応 強制対流式Ｎ2リフロー装置 |
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