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※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:半田フィレット形状について)

半田フィレット形状について

2023/10/17 11:32

このQ&Aのポイント
  • リード部品を半田付けしたとき、半田フィレットはお寺の屋根のように弧を描いたような形状になるのが良いといわれていますが、半田量を多くしてタージマハルのように、お寺の屋根とは反対の円弧のフィレットになると問題なのか教えてください。
  • 半田クラックはリード半田界面、基板半田界面またはフィレット中央の3箇所のいずれかから入るので、フィレット中央から入るクラックに対しては、接続部までの距離が長くなるので製品の寿命が伸びるのではないかという推測です。
  • 手半田の作業ミスで半田が少ないものを作るくらいなら、安全側に設定して、多く半田付けしたいと工場から言われています。
※ 以下は、質問の原文です

半田フィレット形状について

2009/09/23 00:30

リード部品を半田付けしたとき、半田フィレットはお寺の屋根の
ように弧を描いたような形状になるのが良いといわれていますが
半田量を多くしてタージマハルのように、お寺の屋根とは反対の
円弧のフィレットになると問題なのか教えてください。
イモ半田と見分けがつき難いが、正常に半田が付いている
前提です。

正常に半田がついているならタージマハルの方が半田強度は
強いのではないかとも聞かれました。
半田クラックはリード半田界面、基板半田界面または
フィレット中央の3箇所のいずれかから入るので、フィレット
中央から入るクラックに対しては、接続部までの距離が長くなるので
製品の寿命が伸びるのではないかという推測です。

手半田の作業ミスで半田が少ないものを作るくらいなら、安全側に設定
して、多く半田付けしたいと工場から言われています。

あまり見かけない半田フィレットを良品状態に設定するので
なんとなく違和感があります。納得させる理由を提示出来ず
困っています。

アドバイスお願いします。

質問者が選んだベストアンサー

ベストアンサー
2009/09/23 21:42
回答No.6

私の会社では半田クラックを回避させるために、盛り半田を行うことがあります。

実際にヒートショック試験を行ってみても、盛り半田を行った場合は、耐性が上がっています。

業界では一般的なこととの認識でいたのですが、違うみたいですね。自信なしとしておきます。

お礼

2009/09/23 22:36

ご回答ありがとうございます。
半田盛りが有効である唯一の意見者うれしく思います。
実際の試験でも耐性が向上しているという事実があるという
事は、それなりの効果があるということと思います。
合金層を成長させずに半田を盛ったということでしょうか。


短期間のうちに、たくさんの意見を頂き皆様ありがとう
ございます。(6)さんのお礼の場かりて皆様に
お礼申し上げます。

色々な意見があるように半田は奥が深いです。

質問者

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その他の回答 (7件中 1~5件目)

2009/12/07 11:56
回答No.7

類似事例にて、クラック事故の対策ではんだを盛ることで、強度を上げることを対策案として来た会社に対して、その対策を不可とした経験があります。
基板のパターンよりリードに多くはんだが付くからタージマハルのように膨らむわけであり、強度的には多い方が良いという安易な考え方です。
多くはんだを盛ることはそれだけで多くの熱量をリード線と基板に与えてしまいます。
はんだ内部でボイドが発生する可能性も多くなり、作業者は楽になった気がするだけで、雑なはんだ付けになってしまうことになります。
作業レベル低下を承認する訳にはいかないので、否定しました。
また、盛りはんだはコールドフローを発生させる原因であり、ちょっと付けてあとで多く盛れば、接合している合金部分は強度不足であり、固まりで強度を補うのはもってのほか、危険です。
但し、鉛フリーはんだの錫-銀-銅組成では銀成分が強度を補うのがリードのほうに多くはんだが立った形状になりやすいです。その点はどのレベルまでか見極めて決定するべきでしょう。
山盛りになってしまう危険はだんごはんだを認めると言う意味にしかなりません。

多いと強度も多くなるということでしょうか?
リードとパターンを接続する接合強度は、接合面積で決まるので、多いと強度が上がるという考え方は、安易な発想です。
強くなる的な発想では、強くなる可能性があります。いわゆる頑丈になるということです。
回答で例に挙げた会社に対して禁止をしたが、どのような対策を行ったかと言うことでは、一番に行ったことは、その接合部分の解析、次に解決策の立案、そして対策です。そこで、何故、接合力が弱くなったか解析したところ、その分が他より蓄熱が大きい事が解り、対策として、そこの部分のはんだだけ違うはんだに変えることで解決しました。そこだけ変えるのですから、そこだけ手付けになります。
変えたはんだは、InやGeが含まれるなじみをよくするはんだです。特徴には、はんだ付けをよくするという事がおなじみですが、冷熱試験等で高温になった時にも良いと言う事が解ったからです。
はんだメーカーに問い合わせをすると、事例毎(用途毎)に良いはんだを紹介してくれる営業さんもいます。(いい人がいればの話しですが)あたってみては如何でしょうか。

お礼

2009/12/17 00:23

ご回答ありがとうございます。だんご半田を認める事に
繋がるという事は理解しました。

正常に半田が付いたのをどうやって確認するかという問題はあるのですが
正常に付いているとすれば、(6)の回答者さんの情報にあるように
強度は上がるという解釈でしょうか。
よろしくお願いします。

ご回答ありがとうございます。
はんだそのものにも着目が必要なのですね。
一度、半田メーカとも話しをしてみます。ありがとうございました。

たくさんの方にアドバイス頂きありがとうございました。
勉強が必要な部分がたくさんある事を改めて感じました。

質問者
2009/09/23 19:29
回答No.5

はんだの強度を決めるのはSn-Cuの合金層です。タージマハルだと応力がかかりやすくなり、クラックが発生しやすくなるのでは?

仰るとおりです。はんだ付けするとき基板が反りますが、そのときに応力の影響を受けやすいのはタージマハルだと思いました。

計算したわけではありませんので、自信はありませんが・・・。

お礼

2009/09/23 22:28

ご回答ありがとうございます。
タージマハルは応力がかかりやいという事をもう少し
教えて頂けないでしょうか。力学的に、上側に膨らんだ
形状の方が固定部にストレスがかかるという解釈でしょうか。

質問者
2009/09/23 19:24
回答No.4

第一に、ご質問内容に記載されている通り、リード及びランドにしっかり塗れ広がっていれば大きな問題はありませんが、タージマハルの様なはんだフィレットでは正しく半田付けできているかを確認しにくいということです。

第二に、半田量が多いと熱ストレスによる膨張収縮や機械的ストレスによる応力に対しての緩和が少なく、半田クラックや半田-ランド部界面等で半田剥離が発生する可能性が高くなりますので、やはり適切な半田量がよろしいかと思います。

また、私見ですが、半田が多いということはそれだけの熱量・時間が必要となりますので、脆い合金層の生成を加速させる可能性があります。

熱ストレスや機械的ストレスを考慮する必要が小さければ、半田量は多くてもいいかもしれません。

(6)さんの以下ご回答から関係者に再確認しました。
「私の会社では半田クラックを回避させるために、盛り半田を行うことがあります。実際にヒートショック試験を行ってみても、盛り半田を行った場合は、耐性が上がっています。」

そのはんだ量にもよるようですが、極端に多い量でなければ(6)さんの内容が正解のようです。

以下のように訂正させていただきます。

第二に、半田量が多いとたわみ等の機械的ストレスによる応力に対しての緩和が少なく、半田クラックや半田-ランド部界面等で半田剥離が発生する可能性が高くなりますので、やはり適切な半田量がよろしいかと思います。

混乱させて申し訳ありません。

お礼

2009/09/23 22:25

ご回答ありがとうございます。
目視性については同意です。半田剥離については、(6)のご回答と反対に
なるので、ケースバイケースということなのでしょうか。
ご私見は、分かりやイメージです。合金層の生成に着目して考えてみます。
ありがとうございました。

質問者
2009/09/23 19:22
回答No.3

(1),(2)さんと全く同感です

>イモ半田と見分けがつき難いが、正常に半田が付いている

”タージマハル”状になっているものを「イモ半田」と言うのでは?
半田付け不良の代表のようなものです
半田の量を多くしたから強度が出ると言うものではありません
逆に作業後の冷却時の歪でトラブルが起きるのではないでしょうか

お礼

2009/09/23 22:18

ご回答ありがとうございます。
私の認識として、リードと半田がなじまず、表面張力で丸く
なっているのがイモ半田という認識でした。
リードとなじんだ状態で半田がついているなら半田過多という
思いです。
冷却時のひずみは影響ありそうですので、考えてみます。
ありがとうございました。

質問者
2009/09/23 16:58
回答No.2

回答(1)さんと同意見です。
半田の量を増やしたからといって、半田に強度を期待するのは?です。
JIS基準などを参照されてはどうでしょうか。
下記URLに半田仕上がり状態の項目ががありますので参考にされてはどうでしょうか。

詳しくは説明できませんので、ご容赦ください。
半田とリードが完全になじみ、合金層が適正な厚みになっている所へ
さらに半田を足していくことで合金層が厚くなる事の弊害が出てくると
思います。
詳しくは、参照のURLを参照してください。掲示板もありますので
そこでWEB管理者へ質問もできます。

お礼

2009/09/23 22:13

ご回答ありがとうございます。
リードとなじんでいない場合は、ご指摘のとおりです。

富士山状になっている時は、半田とリードがなじんで
いたとすると、更に半田を足していくと半田とリードに
形成されていた合金層が分離していくものなのでしょうか。
また質問してしまいすみません。ご存知でしたら教えて
ください。

質問者

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