鉛フリーはんだ・とは？初心者にもわかる基本ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説！

この記事を書いた人

高岡智則

年齢：33歳性別：男性職業：Webディレクター（兼ライティング・SNS運用担当）居住地：東京都杉並区・永福町の1LDKマンション出身地：神奈川県川崎市身長：176cm 体系：細身〜普通（最近ちょっとお腹が気になる）血液型：A型誕生日：1992年11月20日最終学歴：明治大学・情報コミュニケーション学部卒通勤：京王井の頭線で渋谷まで（通勤20分）家族構成：一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹恋愛事情：独身。彼女は2年いない（本人は「忙しいだけ」と言い張る）

鉛フリーはんだ・とは？

鉛フリーはんだとは、名称の通り鉛を含まないはんだのことです。電子部品をつなぐときの接合材料として使われ、環境と人の健康を守る目的で各国で推奨・規制されています。昔は鉛とスズの合金を使う鉛はんだが主流でしたが、鉛はんだを長時間使うと体に悪影響を与える可能性があることがわかり、現在は鉛を含まない材料が広く使われるようになりました。

主な成分はスズ（Sn）と銀（Ag）と銅（Cu）を混ぜたSAC系合金で、最も一般的な組成は SAC305 と呼ばれます。SAC305はおおよそ Sn 96.5%、Ag 3%、Cu 0.5% 程度の比率で構成されることが多く、これにより適度な溶融温度と機械的強度を両立できます。

なぜ鉛フリーはんだが必要なのか

環境保護と健康管理の観点から、鉛を含むはんだの使用を控える動きが世界的に進んでいます。 RoHS 指令のような規制が実施されており、家電や電子部品の製造企業は鉛フリーはんだを選ぶのが基本になっています。これにより、製品のリサイクル時に発生する有害物質の量を減らし、地球環境への負担を小さくします。

鉛フリーはんだと鉛はんだの違い

二つの大きな違いは「溶融温度」と「作業の難易度」です。鉛はんだは通常 183°C付近で溶け、作業が安定しやすい反面、環境と健康リスクが問題です。一方、鉛フリーはんだは溶融温度が高く、一般的には 217–227°C あたりで溶けることが多いです。そのため、はんだ付けのときには温度管理がとても重要になります。

どう使うのか

鉛フリーはんだを使う際には、はんだごての温度設定、部品の温度差、フラックスの選択が接合の品質を大きく左右します。初心者には低残香・低酸性のフラックスを選ぶと扱いやすいです。はんだ付けの基本は「部品をしっかり固定し、温度を均等にあて、短時間で接合する」ことです。過度な熱や長時間の加熱は部品の損傷やはんだの割れ、ブリッジの原因になります。

品質を左右する要因

接合品質は材料だけでなく作業プロセスにも左右されます。印刷基板の表面状態、部品の端子の清浄さ、フラックスの適切さ、そして温度曲線の管理が重要です。特に初めて鉛フリーはんだを扱う場合は、以下のポイントを押さえましょう。清掃・乾燥を徹底する、適切な温度プロファイルを使う、冷却を急がず緩やかに行う、接点が孤立していないかを確認する、などです。

表で見る違い

項目	鉛フリーはんだ（例：SAC305）	鉛はんだ
主成分	Sn-Ag-Cu	Sn-Pb
溶融温度の目安	217–227°C程度	183°C程度
環境・健康影響	低い	高い
作業の難しさ	やや難	比較的楽

実務と安全のポイント

作業環境の安全を守るため、換気をよくし、有害な蒸気を吸わないように注意しましょう。個人用保護具としては、必要に応じてマスクや手袋を使うと良いです。部品やはんだを扱う前には手を清潔に洗い、基板やはんだの保管場所は湿気が少なく温度が安定した場所を選ぶと良いでしょう。

まとめ

鉛フリーはんだは、私たちの生活を取り巻く電子機器の安全性と地球環境保護の両方に貢献します。はんだ付けの作業には温度管理と適切な材料選びが不可欠で、初心者のうちは難しく感じるかもしれませんが、基本を知って練習すれば、学校の工作でも安全に扱えるようになります。間違いを恐れず、少しずつコツをつかんでいきましょう。

鉛フリーはんだの同意語

無鉛はんだ: 鉛を全く含まないはんだ。主にSn-Ag-Cu系などの合金を指す。RoHS等の環境規制に適合する材料。
非鉛はんだ: 鉛を含まないはんだ。無鉛はんだと同義として使われる表現。
鉛フリーはんだ: 鉛を含まないはんだの別表現。
鉛なしはんだ: 鉛を含まないはんだの表現。
無鉛ハンダ: 無鉛はんだのカタカナ表記。基本的に同義。
非鉛ハンダ: 非鉛はんだのカタカナ表記。
RoHS対応はんだ: RoHS指令に適合した鉛を含まないはんだ。
RoHS適合はんだ: RoHS適合の鉛フリーはんだ。
RoHS準拠はんだ: RoHS準拠の鉛フリーはんだ。
RoHS指令適合はんだ: RoHS指令に適合した鉛を含まないはんだ。
環境対応はんだ: 環境規制に対応した鉛を含まないはんだ。
エコはんだ: 環境に優しいとされる鉛を含まないはんだ。
環境配慮はんだ: 環境配慮を前提に選ばれる鉛を含まないはんだ。
無鉛合金はんだ: 鉛を含まない合金系のはんだ。例として Sn-Ag-Cu など。
SAC系はんだ: SAC 系とは Sn-Ag-Cu 系鉛フリーはんだの総称。
SAC305はんだ: SAC305 は Sn-3.0Ag-0.5Cu の鉛フリーはんだ合金の代表例。

鉛フリーはんだの対義語・反対語

鉛入りはんだ: 鉛を含むはんだのこと。Sn-Pb系など、Pbが含まれているタイプのはんだです。
有鉛はんだ: Pb（鉛）を含むはんだの言い換え表現。電子部品の接着に使われることがありましたが、環境対応で使用が減っています。
鉛含有はんだ: 鉛を含んだはんだ。Pbを含む合金で、無鉛はんだの対義語として使われます。
Pb入りはんだ: Pb（鉛）を含むはんだという意味の略語表現。日常的には英語由来の表現として見られます。
鉛系はんだ: 鉛を主成分とするはんだ。Pbを中心とした合金を指します。
鉛を含むはんだ: 文字通り、鉛を含むはんだ。上記と同じ意味の別表現です。

鉛フリーはんだの共起語

無鉛はんだ: 鉛を含まないはんだ材料。主にSn-Ag-Cu系の合金が使われ、環境規制対応のための標準的な選択肢となる。
無鉛はんだ材: 無鉛はんだの材料全般を指す表現。部品と基板を接合する際に使用される材料群。
鉛フリーはんだ: Lead-free solderの日本語表記。RoHSや環境規制に対応する前提のはんだ。
RoHS指令: 欧州連合の有害物質規制で、鉛を含む材料の使用を制限する主要法規。
RoHS対応 / RoHS準拠: RoHS指令に適合させること。鉛を使わない設計・製造を意味する。
Sn-Ag-Cu系 / SAC系: 無鉛はんだの基本となる合金系。主成分は Sn（錫）、Ag（銀）、Cu（銅）の組み合わせ。
SAC305: Sn-3.0%Ag-0.5%Cu の代表的なSAC系合金。高温耐性と湿潤性のバランスが良い。
表面実装 (SMT): 表面実装技術。無鉛はんだはSMTで広く使われ、リフロー接合が一般的。
リフローはんだ: プリント基板上の部品を高温で接合する方法。無鉛はんだは高めの温度条件を要することが多い。
はんだ付け / はんだづけ: 部品を基板へ接合する作業。無鉛はんだの場合、温度管理が特に重要。
はんだごて / 半田ごて: 局所的に接合する道具。鉛フリーはんだは高温設定が必要となることが多い。
プリント基板 (PCB): 接合部を構成する基板。RoHS対応部品と無鉛はんだの組み合わせが一般的。
プリヒート / プリヒート工程: リフロー前の基板予熱。無鉛はんだでは均一な温度分布が重要。
温度プロファイル / 温度管理: はんだ付けの温度と時間を設計・管理する指針。無鉛はんだは融点が高いため特に重要。
フラックス: はんだの湿潤性を高め、良好な接合を促す薬剤。無鉛はんだでも品質向上に不可欠。
湿潤性 (ウェット性): はんだが基板・部品表面に広がる性質。無鉛はんだでは湿潤性を確保する工夫が重要。
融点: 無鉛はんだは Pb含有時より融点が高い。一般的にはおおむね217–221℃程度の合金が多い（組成により変動）
信頼性 / 接合信頼性: 長期的な電気的・機械的安定性。無鉛化導入時には熱サイクル試験や耐湿性検証が重要。
ボイド / はんだボイド: はんだ接合内部の空洞。品質低下の原因となるため、工程管理で抑制する必要がある。

鉛フリーはんだの関連用語

鉛フリーはんだ: Pbを含まないはんだ。環境規制（RoHSなど）に対応するため普及が進み、主にSn-Ag-Cu系の合金（SAC系）が使われる。
無鉛はんだ: 鉛を含まないはんだの総称。Pb-freeとも呼ばれ、部品の信頼性と製造工程の温度管理が重要になる。
SAC305: Sn96.5Ag3.0Cu0.5の鉛フリーはんだ。溶融温度はおおむね217〜221°C。最も一般的なSAC系の組成の一つ。
SAC系はんだ: Sn-Ag-Cuを基調とする鉛フリーはんだの総称。SAC305などの組成が広く用いられ、湿潤性と熱履歴管理がポイント。
SN100C: Sn99.3Cu0.7など微量なNiやGeを添加した鉛フリーはんだ。湿潤性に安定感があり、耐熱性にも優れるとされるがコストが高め。融点は約227°C付近。
SnBi系はんだ: Sn-58Biなどの低温はんだ。融点は約139°Cと低く、温度制約のある部品に向くが機械的強度や長期信頼性には留意が必要。
低温はんだ: 低い融点を持つ鉛フリーはんだの総称。例としてSnBi系やSnBiAg系があり、部品温度への影響を抑えたいときに使われる。
共晶点: はんだが一気に溶ける温度点。Pb-Snは183°C、Pbフリー系ではSAC系の近似共晶点が約217〜221°C程度となる。
過共晶/超過共晶: 合金組成が共晶点の境界を越えた状態。はんだの固化挙動や湿潤性、ボイド形成に影響する。
湿潤性: はんだが金属表面をどれだけ均一に広がって付着するかの性質。表面処理やフラックス、温度管理で大きく左右される。
フラックス: 酸化膜を取り除き湿潤性を高める薬剤。水性・有機タイプがあり、Pb-freeはんだでは特に選択と使用量が重要。
表面処理: PCB基板の銅面を保護し、はんだ付着性を高める処理。Pb-free対応の表面処理が主流。例としてENIG/ENEPIG/HASL/OSPなどがある。
ENIG: ニッケル下地＋薄金メッキの表面処理。はんだ付着性が安定し、耐食性も向上。Pb-free設計に適合。
ENEPIG: Ni/Pd/Au系の表面処理。Pb-free対応で良好なはんだ付着性と耐久性を両立させることが特徴。
HASL: はんだの溶融面を提供する表面処理。鉛フリー対応のHASLもあるが、平滑性やコストの違いに留意。
OSP: 有機保護膜による銅箔の保護処理。安価で導入しやすいが、湿潤性は他の表面処理に比べると劣る場合がある。
RoHS: Restriction of Hazardous Substances 指令。鉛の使用を制限する欧州の法規制。Pb-free化の背景。
IPC/J-STD規格: はんだ付け品質の国際的標準。IPC J-STD-001、J-STD-006 などがPb-freeの実装要件を含む。
J-STD-001: はんだ付け品質の基本規格。Pb-free対応の実装要件や検査基準が定められている。
リフローはんだ付け: 自動化されたはんだ付け工程で、プリヒート・ピーク温度・クールダウンを順に経て部品を接合する方法。
プリヒート: リフロー前の段階的加熱。はんだの湿潤性を高め、部品の熱ストレスを緩和する。
ピーク温度: リフロー過程の最高温度点。部品と基板の耐熱性に合わせて設定する。
クールダウン: はんだを固化させる温度降下過程。急冷を避け、はんだ割れやひずみを抑制する。
リワーク: はんだ付け後の修正・再作業。Pb-freeはんだは温度管理が難しく、熟練を要する場合がある。
tombstoning: SMD部品が片方だけ浮き上がり立ってしまう欠陥。はんだ量・プリヒート・銅箔パターン間距離が影響。
ブリッジ: 隣接パッド間にはんだが過多で橋状に接触する欠陥。
熱疲労/熱疲労寿命: 長時間の熱変化によってはんだ接合部が裂けや脆化を起こす現象。Pb-freeはんだでの対策が必要。
温度プロファイル: リフロー時の温度履歴を設計・測定する手法。部品別・基板別に最適化する。