| 2003/8/25
第51号 エレショー技報 （有）安部実装技術研究所 ================================================================= 内容 ■酸素吸収装置内蔵型N２ガス発生装置 ■溶融はんだの表面張力測定方法 ================================================================= ■酸素吸収装置内蔵型N２ガス発生装置 株式会社 フクハラ 膜式の窒素ガス発生装置で得られた99.8％以上の窒素ガス中に残存する 酸素（約0.2％）を容器に封入された酸素吸収剤により反応除去し、窒素純 度を99.999％以上とできる安価なN２発生装置です。 詳しくは www.eleshow.com/ の5-4-6 をご覧下さい。 ================================================================= ■溶融はんだの表面張力測定方法 (有）安部実装技術研究所 鉛フリー化に際し、基本的に最も関心のある点はいかにして表面張力（合金 種類、温度、雰囲気、フラックスの有無または状態で変わります）を下げる かです。表面張力を下げることでよく濡れ広がります。それには正確に溶融 はんだの表面張力を測定する必要があります。 溶融はんだの表面張力測定方法： 従来、多くの表面張力測定データが報告されていますが、どちらかといいますと これらのデータは大変古いものも多く、又空気中における測定データはバラツキ が大きいのが特徴です。 実は大気中では（フラックスレスの場合）、通常溶融はんだの表面張力は一瞬し か存在しません。というのも表面張力は液体の表面に存在するのですが、溶融は んだは空気中に出されますと一瞬のうちに表面が酸化されてしまい、表面はSnO の固形物で覆われてしまいます。実際、N2雰囲気中のセシルドロップ（一滴の溶 融はんだ）が、チャンバー内へ空気を注入した瞬間、表面張力を失い（丸くなろ うとする力を失い）、まん丸に近い形状からやや平べったい形状へと劇的に変化 します。この光景を観察しましたが、米粒程の大きさですが全く圧倒される衝撃 を受けます。過去の空気中における測定データは表面張力の大小を論じているつ もりでも、実際は表面張力の有無を論じていたのかもしれません。このことから、 溶融はんだの真の表面張力を求めるには少くとも連続的に無酸化状態の溶融はん だが吐出され、これを測定するのでなければ真の表面張力を測定できないことは 明らかです。この逆に、既に酸化膜を有するはんだを無酸素雰囲気中に置き、徐 々に昇温していくと、ある温度でこの溶融はんだ表面の酸化膜が溶融はんだ内部 へ取り込まれ、表面の固体酸化膜が消失し、真の表面張力が現れます。（参考文 献下記参考）このことに気づかず、窒素雰囲気中で表面張力を測定すると、測定 温度により大きくデータが異なります。いずれにせよ再言しますが、溶融はんだ の表面張力を測定するには少なくとも連続的に無酸化状態の溶融はんだが吐出さ れる測定装置でなければ真の表面張力を測定することは出来ません。 実験装置 See through型で温度・雰囲気を調節できる加熱装置です。 図1 実験装置概要 （省略） ほぼ完全な窒素雰囲気中で酸化膜を有するはんだを徐々に昇温した場合、以下 の（a)から(b)へと変る温度を求めています。 即ちこの温度において表面の酸化膜が溶融はんだの内部へ取り込まれたのです。 下の表は酸化膜が溶融はんだの内部へ取り込まれる温度＆雰囲気条件です。 Sn0.7Cuは融点が高いにもかかわらず、低酸素雰囲気中(100ppm)ではSnAgCuより も、より低温度で表面酸化膜が消失し、フラックスレスにもかかわらず Au/Ni にぬれ広がります。Pbフリー化で現在はSnAgCuが最有力ですが、Agの公害性が 問題となった場合、条件付(O２ 10〜100ppm)ですが代替となる可能性を暗示し ています。実際ノートン社ではフロー、リフロー共安価なSｎCuを使用していま す。融点とぬれ温度は条件により必ずしも比例関係ではありません。 詳しくは www.anbesmt.co.jp/d1s1.html をご覧下さい。 「溶融はんだの表面張力測定方法」 著者：安部可伸 文献抜粋：Nepcon West '97 proceeding (by C. Christine Day他） ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ■本メールの配信をご希望の方がいらっしゃいましたら、「エレショー技 報配信希望」と記入し、E-mailアドレス、TEL、FAX番号、会社名、氏名を ご記入の上、E-mail anbe@anbesmt.co.jp までご連絡ください。（何名 でも結構です） ■登録削除方法 以後ご不要の場合は、お手数をお掛けしますが本メールをご返送下さい。 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 発行:（有）安部実装技術研究所 編集長：安部 可伸 TEL +81-(0)45-922-6070 E-mail anbe@anbesmt.co.jp -━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ Copyright(C)1999-2000 ANBE SOLDERING TECHNOLOGIES Ltd. 許可無く転載することを禁じます。 |