はんだ粉末の粒子径や形状は、印刷・ディスペンシング・ディッピング、はんだボールの形成、グラッピング、ボイドの発生、タック性など、はんだペーストの機能性にさまざまな形で影響を与えます。
そのため、ここ数ヶ月間、私は業界横断的なグループ（はんだペーストのサプライヤー2社とはんだペーストのユーザー2社）を率いて、旧友でありIPC 5-24b（はんだペースト・タスクグループ）の議長を務めるブライアン・トレノ氏を支援し、J-STD-005Aの最終版の仕上げ作業に携わりました。 懸念されていたのは、ペースト中の粉末粒径の定義、すなわち粒度分布と「最大許容粒子径」の両方でした。 私たちは業界全体で良好な合意に達し、これによりJ-STD-005Aは2012年に公式文書として公表される見込みです。また、粒子サイズが表面積に与える影響について、同僚たちが最近行った研究も目にしました。その研究の導出過程を確認できなかったため、ここではペースト中のはんだ粉末の表面積を計算する方法をご紹介したいと思います。
はんだペーストの金属含有量を x% と仮定する。[注：はんだ粉末の粒径（直径）が小さくなるにつれて、粒子表面に付着するチキソトロピックフラックスの境界層を補うために、通常、金属含有量も 0.5% 以上減少するが、ここでは x が粒子径に依存しないという一次近似の仮定を置くことにする]。 したがって、1グラムのはんだペーストには（x/100）グラムのはんだ金属が含まれている。
金属の密度をr（ロー）とすると、はんだペースト 1 グラムあたりの金属の体積（v）は次のようになります：
v = x / (r× 100)
金属粒子が単分散である（すなわち、すべて同じ直径（d）である）と仮定すると、ペースト1グラムあたりの粒子数（n）は、単にv（1グラムあたりの金属の総体積）を1個の粒子の体積（vp）で割った値となります。
n = v /vp= x / (r× 100 × (4/3) ×π× (d/2)³)
また、n とはんだ粉末粒子 1 個あたりの表面積（sp）が分かっていることから、ペースト 1 グラムあたりのはんだ粉末の表面積（s）も計算できるようになりました：
s = n *sp= n * 4 *π* (d/2)²
表面積と体積の比が、単に粒子の半径または直径の逆数であることを示すのは、単純な代数の問題に過ぎません（その証明は皆さんの宿題にしておきます）：
| 金属負荷 = | 90 | 90 | 90 | 90 | % |
| 金属密度 = | 8.4 | 8.4 | 8.4 | 8.4 | g/cm³ |
| 粉末粒子径 = | 60 | 40 | 20 | 10 | ミクロン |
| v(p) = | 0.000107 | 0.000107 | 0.000107 | 0.000107 | m³ |
| .: ペースト1グラムあたり、n = | 9.47E+08 | 3.20E+09 | 2.56E+10 | 2.05E+11 | 粒子 |
| 表面積 = | 10.71 | 16.07 | 32.14 | 64.29 | m² |
少し前に、粉末の種類が粒子径分布に与える影響、ひいては粉末の「種類」（2、3、4、5など）が表面積にどのような影響を与えるかを示すために、Excelを使って簡単な数値積分を行いました。その際、分布の幅についていくつかの仮定を設けました。結果は以下の通りですが、ほぼ予想通りのものとなっています。 タイプ3からタイプ6へと移行するにつれて、表面積が約10倍に増加していることがわかります。
乾杯
アンディ
