鉛フリー半田と共晶半田の接着について

質問

電子基板の半田は鉛フリー半田を使用しているのですが、ユーザーではその鉛フリー半田の部分に共晶半田で接着されているようで、自動半田工程において半田が時々付かないというクレームが有りました。
基板には大きな電子部品も乗っており、共晶半田の温度が不足しているとも考えられますが、他に原因は有るでしょうか？
鉛フリー半田に共晶半田を付ける場合の注意点などございましたらアドバイスをお願いします。
ユーザーの半田条件は教えてもらえず困っています。

回答No.3

noname#230359

お礼を書くコメントが画面に出てこないので、この欄にてお礼を申し上げます。
まずpippirottaさん。
弊社では鉛フリー半田を使うようになっており、一部の部品を半田付けしたものを収めています。ユーザー様ではその基板に、また独自の部品を半田付けして商品にしています。ところがユーザー様においては共晶半田を使われており
鉛フリー半田をお勧めしても変えていただけません。結局、ユーザー様が搭載される部品群の反対側に弊社の小さな部品群があるような状況です。
回答（２）のtalさんのアドバイスのように、温度が低くなっている可能性や
鉛フリー半田に変えていただけない理由をお伺いする文章で報告書を作成する
つもりです。
アドバイス有難うございました。

回答No.2

noname#230359

温度の影響は大きいと思います。
　フローの条件設定が共晶用なのではないでしょうか。
　ただでさえ濡れ馴染みが悪いですから、温度が違うとどうにもならないと思います。
　もしかして、教えてもらえない半田条件は温度です？

　まず無いとは思いますけど、時間が経過してたりはしません？。
　修理担当が、時間がたつほど修理がしづらいと言っていた記憶があります。鉛フリーは酸化被膜が堅固で云々と。
　なので、共晶なら半田盛りで直っていた物も、部品外して付け直した方がやりやすいとか。

　あと、後から共晶半田を使用するのに、基板実装の段階で鉛フリーを使用する意味があるのでしょうか？
　RoHSなどは、アウトになってしまいますよね。
　客先は鉛フリーにはしてもらえないのでしょうか。槽の都合とか？

　客先にフロー条件を変えてもらえず、鉛フリーにも出来ないのでしたら、雲出さんの実装段階で共晶半田を使うのが、一番簡単な気がします。

お礼

アドバイス有難うございます。
お礼の文を書く欄がなくて回答欄に記入させていただいたら、このお礼入力欄が出てきました。
私も温度が問題と思っています。なぜ鉛フリーにしないのか面と向かって質問は遠慮してきたのですが、RoHSの関係もあり弊社としては今更共晶半田を使用することもできない旨を説明し、鉛フリーに変更できない理由を聞くつもりです。

回答No.1

noname#230359

質問者のかたは、プリント基板の「ベアボード」を供給されている基板屋さんですか？
レベラー処理に「鉛フリーはんだ」を使用していて、ユーザーが実装時の自動はんだ付けで「はんだが濡れない」ことがある…というクレームですか？
正確な説明をしないと回答しづらいです。
その前提でも、いろいろ確認事項があります。
鉛フリーはんだはSn-Ag-Cuですか？
多分レベラー処理ならそうでしょうね？
ユーザーの自動はんだ付けというのは、リフローはんだ付けのことですか？それともフローはんだ？
はんだが濡れないのか、上がらないのか・・・・・

私の読み違いで、レベラー処理の話じゃなくって、Bi入りの鉛フリーはんだを使ってると言うことになれば全然見当違いの話になります。
そこを明確にして下さい。

現象は理解しました。
>基板に部品をセットしてユーザーに納めている中間部品メーカー
との事ですが、もう少し具体的になりませんか？
HICみたいなものですか？
部品を実装した基板を、ユーザーが更にフローはんだ付けする…というイメージが湧きません・・・

何度もスミマセン

>基板には大きな電子部品も乗っており、共晶半田の温度が不足しているとも考えられますが

を読み違えてました・・・ユーザーが実装する基板側ではなく、
御社が供給されている側の「基板」に大きな電子部品が載っているのですか？
ユーザーでははんだ付け不良が発生しているのは、その部品が関係する箇所が影響するような箇所ですか？

根本的に方向性を間違っていると思います。
鉛フリーと言ってもSn-Ag-Cuは溶融温度は217℃です。
共晶半田のフロー槽の温度は245℃前後のはずです。
はんだ濡れができないのは温度の問題より、はんだ付け部の酸化などの問題が大きいのではないでしょうか？
Sn-Ag-Cuのフローはんだ付けは255℃程度の設定をされることが多いようですが、うちでは250℃で生産してますし、245℃でも実力的には連続生産可能です・・・

予熱がちゃんとできていて、フラックスが活きていて、共晶半田が普通に濡れる条件なら、鉛フリーはんだが付着していようと関係ありません。

はんだが濡れない部分の表面観察をすることが先決です。
温度不足の方に話をもって行くのはその次です・・・

スミマセン・・・まだユーザー基板と御社が供給されているワークの関係が把握できていません。
御社が供給されている部品が共晶半田で生産されていればユーザーでのはんだ付けに問題がないと言うのは考えにくいです。
もしそうなら、御社のはんだ付けに問題がある可能性もあるように思います（はんだ付け温度が高すぎてワークを酸化させている・・・とか）

お礼

お礼の出し方がわからず、やむなく回答欄にお礼を書いたら、このお礼の欄が
出てきました。本文の回答（３）に補足させていただいていますが、部品の位置の違いやフロー温度の確認、鉛フリー半田に変更できない理由をユーザー様にお聞きすることにしました。
ユーザー様での半田不良は、弊社の部品に対しての半田不良です。

何度もアドバイスいただき有難うございます。
確かに実物での観察が第一ですね。弊社での半田付け温度が高くなりすぎていないか、また半田の表面分析での確認も行うことにします。
貴重なアドバイス有難うございました。

補足

早速アドバイス頂き有難うございます。
説明不足で申し訳ありません。
実は基板メーカーでもなく基板に部品をセットしてユーザーに納めている中間部品メーカーです。
鉛フリーはSn-Ag-Cuです。
ユーザー様はフロー半田で半田がくっつかない。（鉛フリー半田と馴染まない）という現象です。
私は半田については詳しくなく、何を説明したらよいのかわからない状況で
回答者の方には申し訳ありませんでした。
また補足すべき事項がありましたらアドバイスください。
よろしくお願いします。