半田ごての温度とパターン剥がれ

半田ごてを購入しましたが, ユニバーサル基板のパターンが高確率で剥がれます.
どなたか, 原因・対処方法等のアドバイスをお願いできますでしょうか.
詳細は以下のようになります.

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先日, 20Wの半田ごてを購入しました.
目的は, ユニバーサル基板へ部品(抵抗, ソケット, LEDなど)をハンダ付けするためです.
半田ごてはHAKKO DASHの20Wタイプ(No.N453), 使用する半田は鉛入りのものを購入しました. なお, こて先は3Cと呼ばれるものです.

試しにユニバーサル基板上にリード線をハンダ付けしたところ, パターンがすぐに剥がれてきてしまいます.
その時のつけ方は, 半田ごてをパターンの上に1～2秒乗せ, その後半田をこて先とパターンの間のあたりに差し込もうとしました.
パターンの上にこて先を乗せる時間が長すぎることによりパターンの温度が上がりすぎているのかと思い, 乗せる時間を限りなくゼロに近づけるくらいに急げば, パターンは剥がれずに半田を流しこむことが出来ます.
何度か試しているうちに気づいたのは, こて先をパターンに載せた途端, "ジューッ"というような音が聞こえる点です.
以前別な半田ごてを使用した際には1～2秒パターン上にこて先を乗せても問題ありませんでした. しかし, その時の半田ごてが何ワットだったのか等の仕様は覚えておらず, また, 現在知ることが出来ない状況です(所持しておりません).

以上の事実から温度が高すぎるのが原因かと予想しています. しかし, 20Wの下といえば15Wのものですし, 15Wの物を新たに購入したとして, パターン剥がれを防げるのかという点も気になります.
ユニバーサル基板へのハンダ付けは通常どれくらいの温度の半田ごてを使用して行なうものなのでしょうか.

以下, さらに詳細です.

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・3C型のこて先を扱うのは初めてなので不慣れです(こて先の角度等が悪いのでしょうか).
・ON/OFFスイッチ付きのテーブルタップに半田ごてのプラグのみを差し込んで使っています.
・温度が高すぎることが原因の場合, 温度調節機能がついた半田ごてを購入する以外の方法はあるでしょうか.
・半田ごては下記ページ内のNo.N453です.
http://www.hakko.com/japan/products/hakko_dash_s …
・半田ごての注意書きシールに"こて先とその周辺部は300℃以上になります"と書いてあります.
・こて先温度の測定器を持っていないため, パターン剥がれを起こすときの実際の温度は不明です.
・半田は以下のものです(HAKKO FS402-02).
http://ec.hakko.com/goodsdetail.php?goodsid=028721
・ハンダ付けしようとしているユニバーサル基板は以下のものです(2.54mmピッチ, 片面ガラス, めっき仕上げ).
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-00518/

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思いつく限りのこちらの情報は書いたつもりですが, 記載漏れ等ございましたらご指摘願います.
よろしくお願いします.

No.1 ベストアンサー 回答者： mimazoku_2 回答日時： 2011/09/08 23:21

＞ユニバーサル基板のパターンが高確率で剥がれます.

それって、熱を加え過ぎなんですよ。
コテのＷ数ではなく、時間がね。

通常の手順

１，こて先を当てる。
２，半田を当てる。
３，半田を離す。
４，こて先を離す。

これをリズミカルにやれば、問題なし。

で、こて先を当てる場合、先端部と根元部の２ヶ所があるでしょ、それの斜面部分を付けて半田を盛ればいいですよ。
ただし、当てる前にコテ先をクリーニングしてくださいね。
でないと、グズグズの半田は、もう使い物にならないので、半田作業の邪魔になります。
それにパターン剥離の原因になります。

コテ先クリーニングには、水を染みこませたスポンジ（半田コテ専用）がベスト。
温度が上がりすぎてもスポンジで下げられます。（水を忘れずに）

使い終わったら、新しい半田をコテ先に盛ってから電源を切ってください。（コテ先の酸化防止のための半田メッキをするのはセオリーです。）

No.5 回答者： R2011T 回答日時： 2011/09/09 01:44

おっかなびっくりで半田付けをしてますね、ゲルマニューム時代の

古い本でも見たのでしょうか、半田ゴテを当てるのが１～２秒では
チョイト触っただけで、余りにも短いですよ。
今は殆どがシリコンで出来ていますから、半田ゴテの温度は気にしないで
部品と基板に半田コテを当てて、松脂がジュット音を出して、半田が部品
の回りに流れる様を確認して半田コテを離す、３～５秒くらいですかね・・
まず抵抗器とかコンデンサーから始めましょう、１０秒掛かっても壊れません。

連続で作業するときは、半田ゴテの温度管理は必要です。

２０Wでは初心者には逆に扱いが難しいです、６０Wくらいで温度管理を
したコテの方が使い易いです。
コテ先は半田が乗り易いように、ヤスリで削った方が良いです。

追記
２０ピン以上の多ピンのICは専用のフラックスを塗布して、半田を乗せた
コテでリズミカルにチャラランと流すと出来ますよ、基板の洗浄とフラックス
が決めてです。コテは２０Wです。

この回答へのお礼

R2011Tさん, 回答ありがとうございます.
お礼が遅くなりました.

私が所有しているユニバーサル基板だと, 3～5秒小手先を付けるだけでパターンが剥がれてしまうのです.
60Wの半田ごてを温度管理して使うという方法も試してみたいのですが, 温度管理のできるコテは少々値が張るので手が出ないのが現状です. R2011Tさんの方でも20Wのコテを使用しているとのことなので, 初心者の私もそれに慣れられるように練習を積み重ねようと思います.

また, 多ピンのICの半田付け方法についてのアドバイスありがとうございます.
基板の洗浄およびフラックスの使用で楽ができるのですね. 今回多ピンの部品を付ける予定はありませんが, 将来機会がありましたらやってみようと思います.


皆様, ご回答ありがとうございました.

お礼日時：2011/09/09 08:25

No.4 回答者： A88No8 回答日時： 2011/09/09 00:43

こんにちは

>パターンの上にこて先を乗せる時間が長すぎることによりパターンの温度が上がりすぎているのかと思い, 乗せる時間を限りなくゼロに近づけるくらいに急げば, パターンは剥がれずに半田を流しこむことが出来ます.
　すでに他の方から助言が出ていますように半田ごてのW数よりもコテ先の温度管理が重要です。
　基板メーカー工業会が運営しているサイトのURLを参考に乗せておきますが、そこの半田耐熱性を見ると片面ガラエポのばあい、１．６ｍｍ厚で２６０＋２－０℃の半田漕に１０秒耐えられることとなっています。
　なので"こて先とその周辺部は300℃以上になります"では高すぎます。

　コテ先は長さによって温度が変わります。温度が高くなり過ぎるときは長いコテ先を取り付けて温度を下げるべきです（太さではなく長さで調整）。
　コテ先はヒーターの温度を伝える役目とともに温度を下げるヒートシンク（放熱器）の働きもあります。
　コテ先が長いとヒーターの温度がヒートシンク効果で下がるのです。
　ですからプロ（電子機器製造メーカー）は熱源の温度を一定に保っていてもコテ先が焼けて痩せて短くなるとヒートシンク効果が弱まり温度が上がり過ぎてしまうのでヒーターの温度管理とともにコテ先の長さも管理するのが一般的なようです。

　コテ先の太さは熱量を保持するために必要で十分な熱量を確保できないと対象に触れた瞬間に熱を奪われ温度が下がってうまく半田付けが出来ません。

　お使いのユニバーサル基板は「ハンダめっき」とされていますがハンダレベラと括弧書きされていますね。　これは半田漕の中にジャブ付けした後２６０℃程度の熱風で余分なハンダを吹き飛ばす工法によるものだそうで一度ハンダ付けされているわけですから基板の方にしつこく熱を投入する必要はありません（工業会のハンダ耐熱規格によると一度熱をかけたものは耐熱性が下がるといった規格になっていました）。
　リードの方に熱をかけてサッと仕上げて下さいね(^^)

参考URL：http://www.jpca.net/jp/index.html

この回答へのお礼

A88No8さん, 回答ありがとうございます.
参考URLを拝見しました. 以下の表9ですね.
http://www.jpca.net/jp/e/standard_pdf/jpca-es02_ …
このデータによると, 確かに300℃越えのDASH 20Wでは10秒も持たないということになりますね.
実際, 私がパターンをはがしてしまった際は, 累計でも3～4秒当てただけだったと思います.
ところで, このようにはんだ耐熱性などの役立つ実験データを公開しているところがあるのは知りませんでした.
早速ブックマークに登録しました.

こて先の長さで温度が変わるという点は, あまり気にしていませんでした.
考えてみると確かに表面積が大きいほうが温度が下がりますね.
温度調整の必要が出てきた際にこのことを思い出したいと思います.

基板の性質についても詳しく教えていただきありがとうございます.
ハンダレベラという用語は初めて聞きましたが工法のことなのですね.
基板にあまり熱を加えなくても半田が上手く乗るのは, この工法のおかげでしょうか.
今後はリード線もしくは部品の足の方に熱を加えるように心がけたいと思います.


今回はmimazoku_2さん, take0_0さん, A88No8さん, ご回答ありがとうございました.
実践的な話から技術的な背景まで知ることが出来て参考になりました.
また質問することがありましたら, その時も是非よろしくお願いいたします.

お礼日時：2011/09/09 01:49

No.3 回答者： take0_0 回答日時： 2011/09/09 00:21

20Wで大き過ぎということはないと思います。

私は40W一本でユニバーサル基板にマイコンとか周辺回路、センサ類を組み付けて遊んでました。さすがに少々大きいと思いましたので、安いだけの30Wを買い足しましたが。

DASHというのは良い選択だと思いますよ。
コテ先は癖とか好み、作業に対する向き不向きがあるので、何タイプか用意すると良いです。
質問者さんがもう一本買ってみるのなら、私ならSB型をお勧めします。平たい面を当てる必要が無く、適当に先端の方の側面を当てればよいので、面倒くさがりにはお勧め。(^^;
扱う部品の幅が広がってフラットICに手を出し始めたらK型が使い易いのですが、残念ながらDASHのオプションにはありませんね。

ちなみに仕事では、ほとんど面実装品しか扱わないのでSC型を愛用しています。コテはさすがに928,937とかFX-951あたりですが。しかし、その用途だと逆に細すぎて使い辛いでしょうね。1608とか1005には丁度良いのですが。
しかし、同用途でI型を好む人も居ます。私には細すぎて使い辛く、0603用かなと思っているのですが。
かと思えば工場では、K型で何でもやるなんて人も居ます。

という風に好みが出ますので、しっくりくるものに出会うまで、ある程度の投資は必要です。
また、一本で何でもやろうと思わないこと。必ず無理が出ます。

この回答へのお礼

take0_0さん, 回答ありがとうございます.
ワット数が妥当だということで安心しました.
40Wでも腕があればユニバーサル基板も半田付け可能なのですね. 驚きました.

購入前, 各メーカから沢山の種類が出ていて迷っていました. セラミックヒータ式に絞ってもかなりありましたので….
DASHが良い選択だったとのことで良かったです.

SB型のこて先というのを調べてみましたが, 鉛筆の先端のような形のものですね.
以前私が使ったことのある半田ごてにはこのSB型のものがついていたと思います.
実際, SB型と3C型ではかなり使い勝手が違いました. まだ3C型を1時間程しか使っていないのでどちらが合うかわかりませんが, 確かにSB型は当てる面を考えなくていいので楽ですよね.
さすがにステーションタイプと呼ばれるコテまでは手を出せませんが, しばらくはDASHを使い, こて先を何種類か試し, 自分に合ったものを探してみようと思います.

業界のお話も聞けて勉強になりました.
ご回答ありがとうございました.

お礼日時：2011/09/09 01:08

No.2 回答者： mimazoku_2 回答日時： 2011/09/08 23:31

もし、上手くいかなかったら、半田面の直前でコテ先に半田を当てて、溶けた半田をパターンに当ててください。

それで、案外イケルと思います。

あとは、トライあるのみ！


それと、３０年前学校でに教えられたことですが、半田の練習には、スズメッキ線で「魚を焼く網」のようなものを作れと教わりました。
マス目は２ｃｍ角で、指が入るようにする。

出来上がったら、マス目に指（４本）を入れて、超手でグイと引っ張る。
半田付けが出来ていれば、網は壊れません。

壊れれば、半田付けが悪いとなります。

この回答へのお礼

mimazoku_2さん, 素早い回答ありがとうございます.
今, 熱を与える時間を短くして, こて先の斜面部分を, ユニバーサル基板の穴に通してある部品の足に当てるようにして半田付けを試してみたところ, うまくいきました. 感謝です….
今はうまくいきましたが, 今後うまく付けられないことも出てくると思うので, その際には基板の半田面付近でこて先に半田を先に貯めてしまう, という方法も試してみようと思います.
トライあるのみですね, がんばります.

ところで, 3C型のこて先の使い方が検索をかけても出なかったので, その点知れて良かったです.
また, 現在金属製のタワシ風のこて先クリーナ(HAKKO 599B)を使用しておりますが, コテ先の温度が高い場合に冷やすことの出来るスポンジ式は確かに便利ですね. 是非用意し, 使ってみたいと思います.

スズメッキ線を用いた半田付け練習の件も拝見しました.
根気のいる練習ですね…. しかし, 半田付けのスキルは上がりそうです.
私はこれからマトリックスLEDを使った電光掲示板をつくろうとしているのですが, 今回は, 作りつつスキルを上げらればいいかなと思っています.

3C型での半田付けの基礎を知れて, 助かりました.
この度はありがとうございました.

お礼日時：2011/09/09 00:43