【YouTubeコラム】レーザーはんだ付けとは?~基礎原理~

2023年2月15日
YOUTUBEコラム第3弾!

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レーザーはんだ付けとは?~基礎原理~


テーマ

 皆さん、どうもこんにちは、はんだ付けライフを応援しています。鵜口です。

レーザーはんだ付け、基礎原理

 今日はですね、皆様から非常に問い合わせも多いですね、レーザーはんだ付け。これをご紹介したいと思います。

レーザーはんだ付けはジャパンユニックスで20年やっているんですが、20年の中でもここ10年、飛躍的に本当に伸びてきているんですね。10年の中で本当に引き合いも導入実績もあるんですけれども、ここ5年はんだ材料メーカーさんも研究開発重ねていただいて、レーザーはんだ付けに向いているような材料を今は選ぶことができるようになりました。なので今の環境としてはだいぶレーザーはんだ付けを選びやすくなったなという実感があります。

そこで今さらこのレーザーはんだ付けがどういうものなのかなというですねところ、なんかちょっと聞きづらいなという方もいらっしゃると思いますので、今日は基礎編。基礎の基礎からレーダーはんだ付けとはそもそもどういう原理なのか、そういったところから説明させていただきたいと思います。

レーザーはんだ付け

 ではまずレーザーはんだ付け。読んで字のごとくレーザー。このレーザーではんだ付けを行うわけなんです。レーザーで対象箇所を暖めてあげて、そしてはんだを送ってあげる。送ったはんだで接合をするというのがレーザーはんだ付けになるわけなんですけれども、一般的にメジャーなやり方と言ったら、やはりこて付けだと思うんですね。

加熱の原理

 こて付けと違うのが加熱の原理が少し違います。「こて先」で付けるこて付けというのがですね、温かいこて先で部品を温めて、そして熱伝導という加熱の原理になるんですね。それに対してレーザーというのはレーザー照射した表面ですね。レーザー照射した箇所、表面を加熱する表面発熱っていう伝わり方になるんですね。

ですので、こて付けが緩やかで拡散的な熱の広がり方をするのに対して、レーザーというのは本当に限定的に、そして瞬間的に熱が上がっていく。そういう加熱の原理の違いはあります。ただ、はんだ付けに用いる場合はここは間違いなくはんだ付けプロセスに則ってはんだ付けをしておりますので、ここは一緒なんですね。

はんだ付けプロセス

 はんだ付けプロセスについてちょっとご説明します。はんだ付けっていうのは大きく分けて4段階に分かれた工程になります。はんだ付けやっていただいたことある方は分かると思うんですけども、一瞬なので、そこまで意識されているかどうか分からないんですが、ちょっと紐解きますと、まずはんだというのはすぐには付きませんよね。

温めなければ付かない。温めるところまで達するのに融点なんていったりします。まずは融点まで達するまで温める。それを私たちは余熱と呼んでいます。余熱で十分、はんだが溶ける温度まで熱を加えてやったら、今度はそこにはんだを送ってやります。このはんだ供給しているときを、私たちは本加熱って呼んだりしてます。

予熱してはんだを送って本加熱。はんだを送ったらはんだが十分行き渡る、その時間を後加熱って呼んだりしています。十分に行き渡ったら冷却。余熱、本加熱、後加熱、冷却。この4つのプロセスがはんだ付けプロセスになるんですけれども、実際のはんだ付けを高速度動画で撮ってありますので、それを一緒に見ていきましょう。

高速度動画

 早速温めてます。これは、余熱の時間ですね。はんだが付く温度まで温めようというところで、今はんだが送り始めました。ここから本加熱ですね。はんだを送って終わりました。次が後加熱中ですね。送ったはんだが行き渡る時間までこて先は接触したままになってます。接触が終わったら、今から冷却という形で4つのプロセス確認いただけたかと思います。

続いてですね。レーザーの方ですね。これも先ほど見ていただいたこてと同様に今余熱が始まりました。そして、はんだ供給ここから本加熱。はんだを送っていますね。はんだを送って行き渡るようにする前にはんだを十分送ってあげるというところで、ここから後加熱というところですね。はい、今冷却になりましたね。


まとめ

 このプロセスで同じようにはんだ付けしています。こて付けであっても、レーザーはんだ付けであってもはんだ付けプロセスとしては全く同じなんですね。ですから、皆さん安心して使用していただいて、ここ10年で非常に広まったということになります。次はなぜレーザーはんだ付けを皆さん導入するのかというところをお伝えしたいと思いますので、またお会いしましょう。それではまた。

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