電気・電子分野で欠かすことのできない技術、はんだ付け。鉛を含まない鉛フリーはんだが使われるようになり、十数年が経過しました。鉛フリーはんだへの切り替えに、苦労した技術者もいるのではないでしょうか? 一部の業界では、まだ鉛入りのはんだを使っています。その鉛入りのはんだと鉛フリーはんだの違いが、はっきりと分かるようになってきました。 本連載では、全5回にわたり、鉛フリーはんだ付けの基礎知識を解説します。 第1回:鉛入りと鉛フリーの違い 第1回目は、鉛フリー化の背景、鉛フリーと鉛入りはんだの組成や温度の違いなどを見ていきます。 1. 鉛フリー化の背景 鉛入りのはんだから鉛フリーはんだに切り替わった契機、それは欧州連合(EU)の特定有害物質禁止指令(RoHS指令:Restriction on Hazardous Substances)です。RoHS指令は、6つの有害物質(鉛、水銀、カドミウム、六価クロム、ポリ臭化ビフェニルPBB、ポリ臭化ジフェニルエーテルPBDE)の電気・電子機器への使用を禁じています。2006年7月1日に施行されました。欧州に流通する製品も対象となるため、日本でも多くの会社が鉛入りはんだの使用を止め、鉛フリーはんだの採用に迫られました。 図1に、鉛Pbの人体への影響を示します。廃棄された電気・電子機器へ、酸性雨が降りかかると、鉛の成分が雨に溶け出し、地下水へ染み込んでいきます。地下水は、長い時間をかけて川や海に流れ込みます。鉛に汚染された飲料水を人間が摂取すれば、成長の阻害、中枢神経が侵される、ヘモグロビン生成の阻害など、人体へ大きな影響が発生します。このような理由で、鉛フリーはんだの使用が求められているのです。 図1:鉛Pbの人体への影響 2. はんだ 融点 固 相 液 相关新. 鉛フリーと鉛入りはんだの違いと組成 鉛フリーはんだへの対応で最初に問題となったのは、どのような合金を使うかです。鉛入りのはんだは、スズSn-鉛Pbの合金です。そして、図2にある合金が検討の土台に上がり、融点とはんだの作業性の良さなどが比較されました。比較の結果、現在世界標準として、スズSn-銀Ag-銅Cu系の合金が使われています。以下、これを鉛フリーはんだとします。 図2:有力合金の融点とはんだ付け性 表1:代表的な鉛入りはんだと鉛フリーはんだの組成、温度 鉛入りはんだ 鉛フリーはんだ 組成 スズSn:60%、鉛Pb:40% スズSn:96.
融点測定装置のセットアップ 適切なサンプル調製に加えて、機器の設定も正確な融点測定のために不可欠です。 開始温度、終了温度、昇温速度の正確な選択は、サンプルの温度上昇が速すぎることによる不正確さを防止するために必要です。 a)開始温度 予想される融点に近い温度をあらかじめ決定し、そこから融点測定を始めます。 開始温度まで、加熱スタンドは急速に予熱されます。 開始温度で、キャピラリは加熱炉に入れられ、温度は定義された昇温速度で上昇し始めます。 開始温度を計算するための一般的な式: 開始温度=予想融点 –(5分*昇温速度) b)昇温速度 昇温速度は、開始温度から終了温度までの温度上昇の固定速度です。 測定結果は昇温速度に大きく左右され、昇温速度が高ければ高いほど、確認される融点温度も高くなります。 薬局方では、1℃/分の一定の昇温速度を使用します。 最高の正確さを達成するために、分解しないサンプルでは0. 2℃/分を使用します。 分解する物質の場合、5℃/分の昇温速度を使用する必要があります。 試験測定では、10℃/分の昇温速度を使用することができます。 c)終了温度 測定において到達する最高温度。 終了温度を計算するための一般的な式: 終了温度=予想融点 +(3分*昇温速度) d)サーモ/薬局方モード 融点評価には、薬局方融点とサーモ融点という2つのモードがあります。 薬局方モードでは、加熱プロセスにおいて加熱炉温度がサンプル温度と異なることを無視します。つまり、サンプル温度ではなく加熱炉温度が測定されます。 結果として、薬局方融点は、昇温速度に強く依存します。 したがって、測定値は、同じ昇温速度が使用された場合にのみ、比較できます。 一方、サーモ融点は薬局方融点から、熱力学係数「f」と昇温速度の平方根を掛けた数値を引いて求めます。 熱力学係数は、経験的に決定された機器固有の係数です。 サーモ融点は、物理的に正しい融点となります。 この数値は昇温速度などのパラメータに左右されません。 さまざまな物質を実験用セットアップに左右されずに比較できるため、この数値は非常に有用です。 融点と滴点 – 自動分析 この融点/滴点ガイドでは、自動での融点/滴点分析の測定原理について説明し、より適切な測定と性能検証に役立つヒントとコツをご紹介します。 8. 融点測定装置の校正と調整 機器を作動させる前に、測定の正確さを確認することをお勧めします。 温度の正確さをチェックするために、厳密に認証された融点を持つ融点標準品を用いて機器を校正します。 このようにすることで、公差を含む公称値を実際の測定値と比較できます。 校正に失敗した場合、つまり測定温度値が参照物質ごとに認証された公称値の範囲に一致していない場合は、機器の調整が必要になります。 測定の正確さを確認するには、認証済みの参照物質で定期的に(たとえば1か月ごとに)加熱炉の校正を行うことをお勧めします。 Excellence融点測定装置は、 メトラー・トレドの参照物質を使用して調整し、出荷されます。 調整の前には、ベンゾフェノン、安息香酸、カフェインによる3点校正が行われます。 この調整は、バニリンや硝酸カリウムを用いた校正により検証されます。 9.
コテ先食われ現象 コテ先食われとは? コテ先食われとは、鉛フリーはんだを使用してはんだ付けを繰り返し行うと、コテ先が侵食してしまう現象です。一般的にコテ先は、熱伝導性のよい銅棒に、侵食を抑えるため、鉄めっきを施したものが使われています。コテ先食われは、まず鉛フリーはんだのスズが、めっきの鉄と合金を作り侵食した後、銅棒にも銅食われと同じ現象で、コテ先が侵食されていきます。 コテ先食われによる欠陥 図6は、鉛フリーはんだで、顕著になったコテ先食われの写真です。コテ先食われが起こることで熱伝導が悪くなり、はんだ付け不良の原因となります。特に、図6のような自動機ではんだ付けする場合、はんだの供給は同じ所なのでコテ先は食われてしまい、はんだ付け不良が発生します。また、自動機用のコテ先チップは高価なので、金銭的にも大きな負担が生じます。この食われ対策として、各はんだメーカーが微量の添加物を入れたコテ先食われ防止用鉛フリーはんだを販売しています。 図6:コテ先食われによる欠陥 コテ先食われの対策 第4回:BGA不ぬれ 前回は、銅食われとコテ先食われを紹介しました。今回は、BGA(Ball Grid Array:はんだボールを格子状に並べた電極形状のパッケージ基板)の実装時に起こる不具合について解説します。 1.
ボイド・ブローホールの発生 鉛フリーはんだで生じやすい問題として、ボイドとブローホールがあります。ボイドとは、接合部分で発生する空洞(気泡)のことです。接合面積が減少します。ブローホールとは、はんだの表面にできる孔のことです。特徴は、ギザギザしている開口部です。これらの原因は、…… 第3回:銅食われとコテ先食われ 前回は、はんだ表面で発生する問題とメカニズムについて紹介しました。今回は、鉛フリーはんだ付け作業の大きな問題、銅食われとコテ先食われについて解説します。鉛フリーはんだが、従来のスズSn-鉛Pbと比較して食われが大きいのは、スズが、銅および鉄めっきの鉄と合金を作るためです。 1. 銅食われ現象 銅食われとは? 代表的な食われによる欠陥例を図1に示します。銅食われとは、はんだ付けの際に銅がはんだ中に溶け出し、銅線が細くなる現象です。鉛フリーはんだによる銅食われは、スズSnの含有率が高いほど多く、はんだ付温度が高いほど多く、はんだ付け時間が長いほど食われ量が多くなります。つまり、従来に比べ、スズの含有が多い鉛フリーはんだでは、銅食われの確率は大きくなります。 図1:食われによる欠陥 銅食われ現象による欠陥 1つ目の事例として、浸せき作業時に銅線が細くなったり、消失した例を挙げます。鉛フリーはんだになり、巻き線などの製品で、銅食われによる断線不具合が発生しています。溶解したはんだに製品を浸せきしてはんだ付けを行うディップ方式のはんだ付けでは、はんだに銅を浸せきすることではんだ中に銅が溶け込んでしまうためです。図2の左側は巻き線のはんだ付け例です。はんだバス(はんだ槽)の中は、スズSn-銀Ag3. 鉛フリーはんだ付けの基礎知識 | ものづくり&まちづくり BtoB情報サイト「Tech Note」. 0-銅Cu0.
定義、測定の原理、影響、測定のヒントとコツ、規制など 融点とは、固体結晶物質の特性の1つで、固相から液相に変化する温度のことです。 融点測定は固体結晶材料を特性評価するために最も頻繁に使用される熱分析です。 さまざまな産業分野の研究開発、品質管理で、固体結晶物質を識別し、その純度をチェックするために使用されています。 このページでは、融点の基本的な知識とテクニックについて説明します。 また、日常作業のための実用的なヒントとコツもご紹介します。 1. 融点とは? 融点とは、固体結晶物質の特性の1つで、 固相から液相に変化する温度のことです。 この現象は、物質が加熱されると発生します。 融解プロセスの間、物質に加えられたすべてのエネルギーは融解熱として消費され、温度は一定のままです(右図参照)。 相転移の間、物質の2つの物理的相が同時に存在します。 結晶物質は、通常の3次元配列である、結晶格子を形成する微粒子で構成されます。 格子内の粒子は格子力によって結合されます。 固体結晶物質が加熱されると、粒子がより活動的になり、激しく動き始めて、最終的に粒子間の引力が保持できなくなります。 その結果、結晶物質は破壊され、固体材料が融解します。 粒子間の引力が強いほど、それに打ち勝つためにより多くのエネルギーが必要になります。 必要なエネルギーが多いほど、融点は高くなります。 したがって、結晶性固体の融解温度は、その格子の安定性の指標になります。 融点では、集合状態に変化が生じるだけでなく、他のさまざまな物理的特性も大きく変化します。その中でも変化が顕著なのは、熱力学値、固有の熱容量、エンタルピー、流動特性(容量や粘度など)です。複屈折反射や光透過率の変化などの光学特性も、これに劣らず重要です。他の物理的数値と比較すると、光透過率の変化を測定するのは容易であるため、これを融点検出に利用することができます。 2. なぜ融点を測定するのか? 融点は、有機/無機の結晶化合物を特性評価し、純度を突き止めるためにしばしば使用されます。 純粋な物質は、厳密に定義された温度(0. 5~1℃の非常に小さい温度範囲)で融解する一方、汚染物を含む不純物質では融点の幅が広くなります。 通常、異なる成分が混入した物質がすべて融解する温度は、純物質の融解温度よりも低くなります。この現象を融点降下と呼び、これを利用して物質の純度に関する定量的な情報を得られます。 一般に融点測定は、研究室の研究開発やさまざまな業界分野の品質管理で物質を特定し、純度を確認するために使用されています。 3.
5%、銀Ag:3. 0%、銅Cu:0. 5% 融点 固相点183度 固相点217度 液相点189度 液相点220度 最大のメリットは、スズSn-鉛Pbの合金と比べて、機械的特性や耐疲労性に優れ、材料自体の信頼性が高いことです。しかし、短所もあります。…… 3. 鉛フリーと鉛入りはんだの表面 組成が違う鉛フリーはんだと鉛入りはんだ。見た目、特にはんだ付け後の表面の光沢が違います。鉛入りはんだの表面は光沢があり、富士山のように滑らかな裾広がりの形(フィレット)をしています。一方、鉛フリーはんだの表面は、図3のように白くざらざらしています。もし、これが鉛入りはんだ付けであれば、…… 4. 鉛フリーと鉛入りはんだの外観検査のポイント 基本的に、鉛フリーと鉛入りはんだ付けの検査ポイントは同じです。はんだ付けのミスは発見しづらいので、作業者が、検査や良し悪しを判断できることが重要です。検査のポイントは、大きく5つあります。…… 第2回:はんだ表面で発生する問題とメカニズム 前回は、鉛入りと鉛フリーの違いを紹介しました。今回は、鉛はんだ表面で発生する問題とメカニズムについて解説します。 1. はんだ表面の引け巣と白色化 鉛フリーはんだ(スズSn-銀Ag-銅Cuのはんだ)特有の現象として、引け巣と白色化があります。引け巣は、白色化した部分にひび割れや亀裂(クラック)が発生することです。白色化は、スズSnが結晶化し、表面に細かいしわができることです。どちらもはんだが冷却して固まる際に発生します。鉛フリーはんだの場合、鉛入りはんだよりも融点が217℃と、20~30℃高くなっているため、はんだ付けの最適温度が上がります。オーバーヒートにならないようにも、コテ先の温度の最適設定、対象に合ったコテ先の選定、そして素早く効率よく熱を伝えるスキルを身に付けることが大切です。図1は、実際の引け巣の様子です。 図1:はんだ付け直後に発生した引け巣 引け巣とは?発生メカニズムとは? スズSn(96. 5%)-銀Ag(3. 0%)-銅Cu(0. 5%)の鉛フリーはんだは、それぞれの凝固点の違いから、スズSn単体部分が232℃で最初に固まり、次にスズSn銀Ag銅Cuの共晶部分が217℃で固まります。金属は固まるときに収縮するので、最初に固まったスズSnが引っ張られてクラックが起きます。この現象が、引け巣です。 図2:引け巣発生のメカニズム 装置を使うフロー方式のはんだ付けで起こる典型的な引け巣の例を図3に示します。はんだ部分のソードを挟んだ両側でクラックが発生しています。 図3:引け巣の例 この引け巣が原因でクラック割れが、進行することはありません。外観上、引け巣はなるべく小さくした方がよいでしょう。対策は、…… 2.
鉛フリーはんだ付けの今後の技術開発課題と展望 鉛フリーはんだ付けでは、BGA の不ぬれ、銅食われ不具合が発生します。(第3回、第4回で解説)また、鉛フリーはんだ付けの加熱温度の上昇は、酸化や拡散の促進に加え、部品や基板の変形やダメージ、残留応力の発生、ガスによる内圧増加、酸化・還元反応によるボイドの増加など、さまざまな弊害をもたらします。 鉛フリーはんだ付けの課題 鉛フリーはんだ付けの課題は、スズSn-鉛Pb共晶はんだと同等、もしくはそれ以下の温度で使用できる鉛フリーはんだの一般化です。高密度実装のメインプロセスのリフローでは、スズSn-鉛Pb共晶から20~30°Cのピーク温度上昇が大きく影響します。そのため、部品間の温度差が問題となり、実装が困難な大型基板や、耐熱性の足りない部品が存在しています。 鉛フリーはんだ付けの展望 ……
5 - 72. 5 / 東京都 / 本郷三丁目駅 口コミ 4. 21 国立 / 偏差値:65. 0 / 東京都 / 大岡山駅 国立 / 偏差値:67. 5 / 東京都 / 国立駅 4. 19 4 国立 / 偏差値:52. 5 - 67. 5 / 愛知県 / 名古屋大学駅 4. 14 5 国立 / 偏差値:62. 5 / 京都府 / 元田中駅 >> 口コミ
口コミ 口コミ評価 4. 2 点 勉強法( 71 件 ) 面接対策( 48 件 ) 小論文対策( 16 件 ) 大学生活( 69 件 ) 偏差値 70. 8 ( 偏差値 10位/82校 ) 学生数 1, 423人【男性:57. 8%・女性:42.
医学部オープンキャンパス 令和3年度医学部オープンキャンパスは、新型コロナウイルスの感染拡大防止の観点から、メインの企画は、オンラインで開催いたします。 ※対面型オープンキャンパスは、 開催延期 となりました。 ※東北大学医学部オープンキャンパス2021twitter( )でも、実行委員学生が企画詳細等をご案内しております。 2021オープンキャンパス実行委員長挨拶 こんにちは!今年度の医学部医学科のオープンキャンパス実行委員長を務めています小林紗也です。 東北大学医学部のオープンキャンパスのホームページを訪ねてくださり、ありがとうございます。今年度も昨年度同様オンラインでのオープンキャンパス開催となっています。星陵キャンパスや研究室の紹介のほか、オンラインならではの企画もありますので、楽しんでご覧いただければと思います。オンラインクイズラリーや学生と語ろうなどのコーナーでは、皆さまの積極的なご参加をお待ちしています。 オンラインではありますが、皆さまに東北大学の魅力を少しでもお伝えできましたら幸いです! 医学科企画 こんにちは!今年度の医学部保健学科のオープンキャンパス実行委員長を務めております橋本彩花です。 保健学科のオープンキャンパスページにお越しくださり、ありがとうございます! 今年度もオンラインでの開催となってしまいましたが、各専攻ごとに東北大学医学部保健学科の魅力を知ってもらえるような企画をたくさんご用意しています。 ぜひ様々な企画にご参加いただき、新たな発見と共に楽しんでいただけたらなと思っています。 本オープンキャンパスを通して皆さまがより東北大学に興味を持ち、将来の学びの場として選んでいただけると幸いです。ぜひ楽しんでいってください! 保健学科企画 看護学企画 放射線技術科学企画 検査技術科学企画 2021年度企画について(医学科) 医学科模擬講義 医学科案内ツアー 星陵キャンパス紹介 基礎医学修練紹介 医学部生の一日 本年度から始まった新企画! 医学生の学業・部活・日常を、豊富な写真とともに紹介します! 東北 大学 医学部 医学团委. これを見れば、知られざる医学生の毎日が分かる!! 医療を覗き見 手技・救急体験 医学科クイズラリー(終了しました) 毎年恒例のクイズラリー! 今年もオンライン上で開催します! 7/28(水)9:00から7/29(木)17:00の期間限定公開です!
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