はんだ付けの基本｜道具選びから接合・検査・修正までの実践手順
部品の足とランドを接合する手順
先に、こてを動かす方向を決める
電源を入れる前に、冷たいこてで接合箇所へ届くか確かめます。こて先を当てる面、はんだを差し込む側、外す方向を決め、ホルダーの角度を調整します。こてを持つ手ではんだの供給方向をふさがない配置にすると、動作を短くできます。
部品は基板に無理なく収めます。足を強く曲げて穴へ押し込んだり、部品本体の根元から折り曲げたりすると傷めるおそれがあります。基板の穴の間隔と合わないときは、部品や取り付け位置が正しいかを先に確認します。
はんだごては説明書どおりに温め、設定が安定してから使います。スポンジ式のクリーナーは指定どおり湿らせ、金属線式は対応するこて先向けのものを使います。強くこすり続ける必要はありません。
一か所ずつ行う基本動作
- こて先を軽く清掃し、接合に使う面へ薄く新しいはんだをなじませます。先端が黒く、はんだをはじく状態なら、そのまま基板へ当てず手入れします。
- こて先の面を部品の足とランドの両方へ当てます。押し込む力は加えず、接触する面を確保します。
- 足とランドの境目へ糸はんだを当てます。接合箇所の熱で溶け、周囲へ広がるか観察します。
- 足の周囲となだらかにつながる量になったら、糸はんだを先に離します。穴や足が見えないほど盛り上げる必要はありません。
- 続いてこてを離し、固まるまで基板と部品を動かさず待ちます。息を吹きかけて冷やしません。
- 十分に冷めてから形を確認し、説明書に従って余分な足を切ります。切断した足が近くの配線へ触れないかも確認します。
初めは、はんだを送る量の調整が難しく感じられます。糸はんだを長く突き出すと先端が揺れやすいため、安定して持てる長さにします。ただし、接合部に近すぎる位置をつかむと熱を感じるので、指を十分に離してください。
作業の時間は、部品や基板によって変わります。「何秒なら必ず成功する」という数え方だけでは判断できません。説明書の加熱条件を守り、短い加熱で流れない場合は一度離します。長く当て続けても改善しないなら、こて先の汚れや接触面、熱の逃げ方を見直します。
抵抗のような二本足の部品では、まず片方を接合し、冷めてから浮きや傾きを確認すると修正箇所を絞れます。位置を直す必要があるときも、固まった接合部を力で曲げません。どこを再加熱すべきかを決め、無理のない範囲で調整します。
部品が少し傾いていても、接続や配置に問題がなければ、その見た目だけを理由に何度も加熱する必要はありません。後の部品に干渉するか、ケースに収まるか、足がショートしないかを基準に判断します。
仕上がりを検査する見方
光沢より、足とランドへのなじみ
接合部が冷めたら、明るい照明の下で基板を傾けながら見ます。上からだけでは、足の陰にある隙間や細いはんだの橋を見落とすことがあります。ルーペや拡大鏡は、無理な姿勢で顔を近づけずに確認するためにも役立ちます。
挿入部品の接合では、足からランドへ、すそがなだらかに広がる形が一つの目安です。足とランドの境目に隙間がなく、余計なはんだで輪郭が埋まっていないかを確認します。山の高さや光り方だけで良否を決めません。
鉛フリーはんだは、正常でも表面の光沢が控えめなことがあります。逆に、表面が光っていても、ランドに付いていない塊なら良好とはいえません。ざらつきも、材料の特徴と、亀裂や固まる途中の動きによる乱れとを分けて見ます。
不具合の名前を原因と混同しない
丸い塊になじみ不足を伴う接合を、一般に「いもはんだ」と呼びます。熱不足、汚れ、酸化などが関係しますが、呼び名だけで原因が一つに決まるわけではありません。こて先に新しいはんだがなじむか、足とランドの両方に当たっていたかを振り返ります。
「ブリッジ」は、別々であるべき接点をはんだが橋のようにつなぐ状態です。もともと同じ銅箔につながっているランドもあるため、基板の形だけでショートと断定せず、説明書や配線図と比べます。特に近接する端子は横方向からも見てください。
足の周囲に輪状の亀裂がある、軽く触れるだけで接合部が動く、ランドが基板から浮いている、といった状態は別の問題です。ランドが浮いた場合は、単に上からはんだを増やしても元の強度へ戻りません。加熱を止めて、修復可能かを経験者に相談します。
検査した箇所は、部品番号ごとに説明書へ印を付けると見落としを減らせます。作業直後に一度、全ての組み立てを終えてもう一度見ると、後からできた切りくずの接触も発見しやすくなります。
基板の種類によって、穴の内側まで金属でつながるものと、片面のランドで接合するものがあります。反対側へのはんだの回り方は同じではないため、見えている面の形だけで全てを判断せず、キットの完成例と見比べます。説明書に指定のない反対面へ、見た目をそろえるためにはんだを足す必要はありません。
残ったフラックスで足元が見えない場合は、適合する洗浄方法で見える状態にしてから検査します。照明を動かしても消えない線は亀裂の可能性があるため、汚れと区別して確認してください。
いもはんだとブリッジの直し方
再加熱の前に原因を減らす
修正は必ず電源を外して行います。まず基板を固定し、問題箇所を拡大して確認します。接合が不十分なのか、量が多すぎるのか、部品の向きが違うのかで作業が変わります。全ての接合部をまとめて加熱し直すと、どこが改善したのか分からなくなります。
なじみ不足なら、こて先を清掃し、適切な面を当てて足とランドを一緒に温め直します。必要に応じて、電子基板用フラックスや少量の新しいはんだを加えます。すでにはんだが多い場合は、足し続けるより先に余分を除きます。
はんだが糸を引く、先端がとがるなどの場合も、はんだの量、フラックスの状態、こてを離す動きを順に見直します。再加熱するたびに条件を全て変えると原因が分からないため、一つずつ確認する方が次の作業へつながります。
吸取線を使う手順
はんだ吸取線は、編んだ金属線の隙間へ溶けたはんだを吸い込ませる道具です。接合箇所に合った幅を使い、太すぎるものを無理に押し付けません。吸取線自体も熱を奪うので、接合時と同じ感覚で温まるとは限りません。
- 余分なはんだの上へ、未使用部分の吸取線を置きます。製品の指定に応じて電子基板用フラックスを使います。
- 吸取線の上からこて先を当て、はんだが溶けて線へ移る様子を見ます。基板へ押し込む力は加えません。
- はんだが溶けている間に、吸取線とこてを一緒に離します。線が固着した場合は無理に引かず、再び溶かしてから外します。
- 冷めてから状態を確認します。吸い取った部分は再使用せず、十分に冷えた後で切り、残材を回収します。
吸取線の金属部分は熱くなります。加熱位置の近くを素手で持たず、製品が指定する持ち方やホルダーを使ってください。基板から部品を抜く場合も、はんだが固まったまま足を引き抜こうとすると、ランドを剥がす原因になります。
フラックスの残りは、製品によって洗浄の要否や方法が違います。洗浄が必要なものを放置せず、洗浄不要の表示があるものにも用途上の条件がないか確認します。溶剤を使う場合は基板や部品への適合と換気を確かめ、熱いこてや火気から離れた場所で扱います。
同じ箇所の修正を繰り返してランドが変色したり、基板に浮きが見えたりしたら、そこで止めます。成功させるために加熱を続けるより、基板を冷まし、材料と作業方法を確認する方が損傷を広げずに済みます。
