「低温」はんだ（つまり、融点が175℃未満の合金）が必要になることはありますか？
標準的なリフロー温度に耐えられない繊細な部品を使用している場合や、リフロー温度を下げてコスト削減を図りたい場合、あるいは段階的はんだ付けを行っている場合もあるでしょう。理由が何であれ、低温はんだ合金には広く使用されている2種類の特殊な金属があります。
1つ目は、きっとお分かりでしょう：インジウムです。もう1つはビスマスです。これら2つの元素は、50℃から175℃の範囲で使用される100種類以上の合金に広く用いられていますが、その性質はこれほどまでに異なるものはありません。
インジウムは非常に柔らかく、展性のある金属であり、極低温下でもその性質は変わりません。融点は156℃です。一方、ビスマスは室温でも非常に脆く、融点は271℃です。しかし、どちらも175℃未満で溶融するはんだ合金として非常に適しています。
これらのグループの中で最も一般的な2つの合金について見てみましょう。
2種類の合金：
- 52In 48Sn（インダロイ #1E）は118℃で融解する
- 58Bi 42Sn（インダロイ#281）は138℃で溶融する
これらに共通しているのは、次の通りです：
- どちらも鉛フリーです
- どちらもスズを主成分としています
- どちらも共晶です（液相線温度と固相線温度が同じで、塑性範囲がありません）。
- どちらも多種多様なはんだ形状に成形することができ、低温用途にも使用できます。
しかし、インジウム系合金は、ビスマス合金よりも熱膨張係数（CTE）の不一致に対する補償効果に優れています。ビスマス合金は引張強度は高いものの、せん断強度はインジウム合金よりも低く、製品が落下する可能性がある用途（携帯電話など）では、一般的に推奨されません。また、インジウム合金はビスマス合金よりも熱伝導率も高くなります。 ビスマス合金にはコスト面での利点があります。
では、どの合金を使用すればよいのでしょうか？それは、扱う金属材料や、最終製品が使用される環境によって異なります。例えば、熱膨張率が異なる2つの表面をはんだ付けする場合、はんだ接合部のひび割れを防ぐために、インジウム合金を選ぶのが良いでしょう。しかし、低温はんだを選ぶ際には他にも多くの考慮事項があり、弊社がそれらを整理するお手伝いをいたします。 弊社のウェブサイトにある「低温はんだ」のページ をご覧いただくか、[email protected]までお問い合わせください。ご質問にお答えするほか、最適なソリューションを見つけるために、お客様のプロセス全体を検証する現地の専門家をご紹介することも可能です。
