電子工作を楽しむためには、ハンダ付けは必須です。ハンダ付けはコツさえつかめば、大して難しい作業ではありません。良いハンダ付けは見た目も美しいハンダ付けです。方にも、初心者の方にも、美しいハンダ付けができるように、その基本とテクニックをご紹介します。ハンダごてにこだわるべし!ハンダ付けの良し悪しを左右するのは腕というよりも道具によるところが非常に大きいです。重要なのがハンダごて。ハンダごてはいろいろな種類がありますが、大きく分けると「ニクロムヒーター式」のものと、「セラミックヒーター式」のものがあります。ニクロムヒーター式のものは作りが単純で安く、100円ショップで手に入るものもあるほどです。セラミックヒーター式のものと比べると熱効率が悪く、電源を入れてから使えるようになるまで時間がかかる、熱容量が小さくこて先が冷えやすいものが多い、一旦こて先が冷えると温度が回復しづらい等、ハンダ付けのしやすさという面ではあまりお勧めできません。セラミックヒーター式の物はたとえ同じワット数のこてでも、温度のレスポンスが非常によくハンダ付けのしやすさには雲泥の差があります。使うのであれば、少々値段は高いですがセラミックヒーター式の物をお勧めします。予算が許すならば温度調節機能の付いたものが激しくお勧めです。通常のハンダごてとは比べ物にならないくらいのパワーがあり、それでいてこて先の温度を一定に保てるため、加熱のし過ぎを防げます。温度調節機能付きのハンダごては、ちょっと高いですが一生モノになると思います。セラミックヒーター式ハンダごてさらに、ハンダごてを選ぶ際のポイントとして、「こて先を交換できるもの」であるかどうかが非常に重要です。こて先は消耗品なので、ぼろぼろになったら交換できるのはもちろんのこと、部品のサイズや、ハンダ付けしたい箇所によって適切なこて先を選ぶことによって美しいハンダ付けが可能になります。ハンダ付け失敗例を知るべし!美しいハンダ付けのためには、ハンダ付けの失敗例と、その原因を知っておくことが大切です。「彼を知り己を知れば百戦殆うからず」です。下図に代表的なハンダ付けの失敗例を示しました。左から「正常」「つのハンダ」「ハンダブリッジ」「いもハンダ」「パターン剥離」の例です。・つのハンダはハンダがこて先に引っ張られ、つののようになってしまった状態です。これはハンダの長時間加熱しすぎたせいで、ヤニ(フラックス)が飛んでしまったのが原因です。詳しくは基本その5で説明します。実際は使っているハンダやこてなどによっては、どうしてもこうなってしまうこともあり、程度がひどくなければ目をつぶってしまっても問題ありません。・ハンダブリッジは本来繋がってはいけない隣同士の部品の足がつながってしまった状態です。これはハンダの量が多すぎたのと、隣のハンダ箇所にこて先が触れてしまったのが原因です。これは絶対に直さないとアウトな不良です。・いもハンダは、ハンダの量が多すぎたのと、ランド(銅箔パターン)の加熱不足などにより、ハンダが球形の芋状になってしまった不良です。これは、ハンダ付けが外れやすくなってしまうので、ハンダ吸い取り線等でハンダを除去し、やり直す必要があります。程度がひどくなければそれほど問題はありません。・パターン剥離は、ハンダが固まった状態で部品面から力を加えたため、ランド(銅箔)が基板から剥がれてしまった状態です。これはリペアが難しく一番ヤバい不良です。無理な応力を加えないようにしましょう。部品の取り付け順を考えるべし!基板に部品を取り付ける際は、背丈の低い部品から順に取り付けるようにしてください。背丈の高い部品を先に取り付けてしまうと、低い部品が非常に取り付けにくくなり、美しいハンダ付けができなくなります。ハンダ付けのリズムを体で覚えるべし!ハンダ付けは手早く、かつ正確に行う必要があります。難しいように思えますが、タイミングを体で覚えてしまえば問題無しです。"6"と数えながらやってみてください。部品を基板に取り付けます。この時に、部品の足をハの字に開いておくと外れにくくなります。ハンダごてで部品の足と、ランド(規範の銅箔部分)を温めます。2秒程度を目安にします。温めすぎると熱に弱い部品(半導体等)が壊れてしまうことがありますので注意してください。ハンダごてのワット数などにもよりますので、調節してください。目安は次のステップでハンダが全体にスーッと流れるくらいの温度です。ハンダを流し込みます。何度もやるうちにコツがつかめると思います。ハンダを流した後に、ハンダが隅々までいきわたるように2秒程度温め続けます。これもハンダごてのワット数によって変わるので、調節してください。ハンダごてを基板から離します。表面に光沢のある美しいハンダ付けができていたら成功です。ヤニを制す者はハンダ付けを制す!ハンダ付けは、”ヤニ(フラックス)”の役割を理解できたら初心者卒業です。ヤニは、通常の工作用のハンダには大抵含まれていて、ハンダ付けには無くてはならない超重要な成分です。上の写真は糸ハンダの切断面の拡大写真です。糸ハンダは竹の筒のようになっていて、中心の部分にヤニが含まれています。ヤニは、ハンダよりも融点が低く、ハンダが溶ける少し前に溶け広がって、部品の足や基板銅箔表面の錆(酸化膜)や汚れを洗浄します。ヤニは5秒程度で蒸発してしまいますが、その間ハンダの表面を再酸化から守ります。ハンダの表面張力を弱くし、濡れ性(接着する金属表面への広がりやすさ)を良くします。ヤニが蒸発してしまうまでの5秒間にハンダ付けを完了してしまうことが重要、ということです。ハンダ付けの後、ハンダ表面がツヤのある美しい状態であれば大成功。逆に表面がガビガビになってしまったら、加熱時間が長すぎてヤニが蒸発してしまった証拠です。リペアのテクニックを身に着ける!ハンダ付け不良ができてしまった場合のリペアテクニックを紹介します。通常は、はんだ吸い取り線やはんだ吸い取り器を使ってハンダを除去した後、再度ハンダ付けをしますが、「つのハンダ」、「ハンダブリッジ」、「いもハンダ」については、程度の小さい不良なら道具を使わずに、以下の方法で直すことができます。