銅食われとは？詳しいメカニズムと発生条件について
- 鉛フリーは銅食われという問題があることがわかりました。銅食われは高温になると銅が半田に溶けて無くなってしまう現象です。
- 銅食われのメカニズムはまだ正確にはわかっていないようですが、高温と銅との相互作用により起こると考えられています。
- 銅食われは半田付け時の条件で発生することが多いとされていますが、経年変化によっても起こる可能性があります。
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はんだの銅食われについて
鉛フリーの導入を検討しておりますが、『銅食われ』という問題があることを知りました。 高温になると銅が半田に溶けて無くなってしまうということくらいしか現在のところわからないのですが、詳しいメカニズムなどを教えていただけないでしょうか？ また、銅食われは半田付け時の条件で発生すると思っておりますが、経年変化などで発生するものなのでしょうか？
- 溶接・組立技術
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銅がはんだに拡散していく現象です。 昔のはんだ鏝は裸の銅でできていたので，はんだに接触している部分の銅が 溶け出してクレーター状に凹むことがおきました。このために，ヤスリがけ して形状を整えたものです。今のはんだ鏝は，はんだに拡散しにくい鉄めっ きなどでバリアして浸食を防いでいます。 はんだに銅が溶け込むことは，不純物として有害なので防ぐ必要があります。 また，製品側の銅がはんだに溶け出して障害を起こす典型例は，極細銅線の はんだ付けです。もともと，線径が細いので機械的強度が僅かなのですが， はんだ付けで銅が浸食を受けると機械的強度が更に低下して断線しやすくなり 信頼性が低下する現象が起きます。 ウレタン樹脂の被覆をつけたエナメル線では，はんだ付けの際に機械的に被覆 をはがすことをせずに，高温のはんだに浸漬すること被覆を溶融させてはんだ 付けします。このため，通常のはんだづけよりはんだ温度を高める必要があり， 銅のはんだへの拡散が著しくなります。このため，細線を使ったコイル，トラ ンスなどのはんだ上げでは特に注意が必要です。 はんだの融点よりも十分に低い，通常の使用温度範囲では，銅の拡散は遅い ので，一般的には特に心配することはないと思います。
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下記BBSが参考になると思います。 BBSの中にもありますが、”「砂糖が水に溶ける」現象と同じ”となって いるように、液体となった半田に固体の銅が溶けだしていく現象だと理解 しています。 よって、固まった後の経年変化はあまり関係ない思います。
錫､銀､銅の成分の鉛ﾌﾘ-半田は銀成分が悪さをして銅食われが発生します｡ これと比較すると錫､銅､ﾆｯｹﾙの鉛ﾌﾘ-半田は銅食われが起こりません｡ 日本ｽﾍﾟﾘｱ社のHPなど参照してみてください｡
ちょっと前のことですが鉛フリーはんだに切り替わったときの事です、はんだ 槽のステンレスがはんだに食われて溶けたはんだが流れ出るとゆう事故が多発 するとゆう現象がおきました。メカニズムは同じ原理だと思われます。 現在のはんだ槽は材質が変わりそのようなことはおきませんが、ようはハンダがかたまれば食われる現象は止まると思います。
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