はんだ付け：技法、材料、工具および用途

材料と作用の仕組み

現代の電子機器用はんだ合金は、最も多くの場合スズを主成分とする。従来の材料には鉛を混合したものがあり、鉛フリーの配合には銀、銅、ビスマスが加えられることもある。フラックスは液体またはペースト状であることが多い化学剤で、酸化物や表面の汚れを除去し、溶融はんだが金属表面をぬらすことを可能にする。電子機器用フラックスは、残渣を最小限に抑える、または残渣が非導電性となるよう配合される一方、配管用フラックスはより強力である。接合部の品質は、適切なフラックス処理、清浄な表面、正しいはんだ組成に左右される。はんだの溶融挙動と選定は、融点および作業温度と関係する。

工具、消耗品、一般的な手順

一般的な工具には、温度制御式のはんだごてまたははんだ付けステーション、糸はんだ、フラックス、部品を保持するための第三の手などの補助具がある。スルーホール部品や比較的重い作業には、はんだ付けガンやトーチが使われることがある。精密な表面実装作業では、温風ステーションまたはリフロー炉が一般的である。通常は、はんだだけでなく部品そのものを加熱し、必要に応じてフラックスを塗布した後、はんだを接合部に触れさせる。はんだが流れて滑らかなフィレットを形成するのが望ましい。

• 基本装備：はんだごて、糸はんだ、フラックス、スポンジまたは真鍮製こて先クリーナー。
• 補助具：拡大観察器具、クランプ、第三の手、熱に弱い部品用のヒートシンク。
• はんだ除去工具：はんだ吸取線（編組線）、吸引ポンプ、加熱式はんだ除去ステーション。

はんだ除去は逆の工程である。はんだ吸取線は、細い銅線を帯状に編んだもので、加熱すると毛細管現象によって溶融はんだを引き寄せる。吸取線はその組織内にはんだを吸収する。機械式のはんだ除去ポンプは吸引力を生み出し、パッドやリードから液体状のはんだを取り除く。

歴史、用途と区別

はんだ付けの起源は古く、考古学的な例からは宝飾品や金属細工での使用が確認されている。しかし、20世紀に民生用機器が普及すると、電子機器にとって中心的な技術となった。現在では、プリント基板の組立て、配管（飲料水には鉛フリーはんだを使用）、ステンドグラス、宝飾品の修理、金属工芸に用いられる。重要な違いとして、はんだ付けは母材を溶かさずに接合し、ろう付けはより高い温度と強度の高い合金を用い、溶接は母材自体を溶融させて融合接合を形成する。

安全対策と適切な実践

フラックスの煙を避けるため、換気のよい場所で作業し、可能であればヒューム抽出装置を使用する。保護眼鏡を着用し、高温の工具や溶融はんだが皮膚に触れないようにする。冷はんだ接合や部品の損傷を防ぐため、こて先は定期的に清掃し、作業に適したこて先形状と温度を選ぶ。電子機器では、規制および健康上の考慮に応じて鉛フリーまたは有鉛のはんだを選び、はんだやフラックスの残渣を扱った後は手を洗う。

材料、技法、トラブルシューティングに関する実用的な指針については、製造元のデータシート、信頼できる電子機器または金属加工の入門資料（電子機器を中心とした資料）、ならびに技法資料や工具供給元を参照するとよい（金属、はんだごて、はんだ、融点、こて、フラックス、第三の手、銅、編む、吸収）。