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鉛フリーはんだの融点と成分

2018年11月12日更新

鉛フリーはんだは、JIS規格で30種類が規定されていますが、成分は主な合金の系統から２１の系統に分かれ、融点もそれぞれの合金に含まれる成分によって決まります。ただし、融点は鉛はんだに比べると総じて高めです。鉛が担っていた性能である「ぬれ性」があまりよくなく、半田ごての温度を高くすることで発生するこて先の消耗現象である「食われ」といったことが鉛フリーはんだの課題です。

Sn（錫）-Ag（銀）−Cu（銅）の組成のものが当初はよく使われており、これらはSnが約96.5％、Agが約3%、Cuが約0.5％の成分です。はんだの種類を示す記号でいうと「A30C5」もしくは「Sn96.5Ag3Cu0.5」となります。この組成の鉛フリーはんだは、ぬれ性に優れ、熱ストレスや機械的強度にも優れます。ただ、銀が含まれるため、コストは高めとなり、金属市場の相場の影響も受けやすいという難点があります。

鉛フリーはんだはどれも融点が高く、ぬれ性が鉛はんだに比べてよくないため、扱いづらいことで定評がありますが、そうした中でもA30C5は比較的扱いやすく、一定の品質も維持しやすいという特徴を持ちます。

コストの問題からも着目されるのが、Sn（錫）−Cu（銅）系の鉛フリーはんだです。これはSnが約99％、Cuが約0.7%の組成で、JISでのはんだ記号ではC7やSn99.3Cu0.7と呼ばれるタイプです。このタイプは粘りが強く、ぬれ性や仕上がりの光沢をさらに改良するために、ニッケルとゲルマニウムを成分に添加したタイプもよく使われます。

鉛フリーはんだの成分の一覧

高温系の鉛フリーはんだの成分の一覧
はんだの合金タイプ はんだの種類 はんだの成分（％）
記号１ 記号２ Sn Pb Sb Bi Cu Au In Ag Al As Cd Fe Ni Zn Ge P Ga
Sn-Sb系 Sn95Sb5 S50 残部 0.07 4.5から5.5 0.10 0.05 0.05 0.10 0.10 0.001 0.03 0.002 0.02 0.01 0.001 - - -
Sn-Cu系 Sn97Cu3 C30 残部 0.07 0.20 0.10 2.5から3.5 0.05 0.10 0.10 0.001 0.03 0.002 0.02 0.01 0.001 - - -
Sn99.3Cu0.7 C7 残部 0.07 0.20 0.10 0.5から0.9 0.05 0.10 0.10 0.001 0.03 0.002 0.02 0.01 0.001 - - -
Sn-Cu-Ni系 Sn99.25Cu0.7Ni0.05 C7Ni 残部 0.07 0.20 0.10 0.5から0.9 0.05 0.10 0.10 0.001 0.03 0.002 0.02 0.02から0.08 0.001 - - -
Sn-Ag系 Sn95Ag5 A50 残部 0.07 0.20 0.10 0.05 0.05 0.10 4.8から5.2 0.001 0.03 0.002 0.02 0.01 0.001 - - -
Sn-Cu-Ag系 Sn92Cu6Ag2 C60A20 残部 0.07 0.20 0.08 5.5から6.5 0.05 0.10 1.8から2.2 0.001 0.03 0.002 0.02 0.01 0.001 - - -
Sn95Cu4Ag1 C40A10 残部 0.07 0.20 0.08 3.5から4.5 0.05 0.10 0.8から1.2 0.001 0.03 0.002 0.02 0.01 0.001 - - -
Sn99Cu0.7Ag0.3 C7A3 残部 0.07 0.20 0.06 0.5から0.9 0.05 0.10 0.2から0.4 0.001 0.03 0.002 0.02 0.01 0.001 - - -
Sn-Ag-Cu-In系 Sn97.8Ag1.2Cu0.5In0.5 A12C5N5 残部 0.07 0.10 0.10 0.3から0.7 0.05 0.2から0.8 1.0から1.4 0.001 0.03 0.002 0.02 0.01 0.001 - - -
中高温系の鉛フリーはんだの成分の一覧
はんだの合金タイプ はんだの種類 はんだの成分（％）
記号１ 記号２ Sn Pb Sb Bi Cu Au In Ag Al As Cd Fe Ni Zn Ge P Ga
Sn-Ag系 Sn97Ag3 A30 残部 0.07 0.20 0.10 0.05 0.05 0.10 2.8から3.2 0.001 0.03 0.002 0.02 0.01 0.001 - - -
Sn96.5Ag3.5 A35 残部 0.07 0.20 0.10 0.05 0.05 0.10 3.3から3.7 0.001 0.03 0.002 0.02 0.01 0.001 - - -
Sn96.3Ag3.7 A37 残部 0.07 0.20 0.10 0.05 0.05 0.10 3.5から3.9 0.001 0.03 0.002 0.02 0.01 0.001 - - -
Sn-Cu-Ag-P-Ga系 Sn99.1Cu0.5Ag0.3P0.05Ga0.05 C5A3PGa 残部 0.07 0.10 0.08 0.3から0.7 0.05 0.10 0.2から0.4 0.001 0.03 0.002 0.02 0.01 0.001 - 0.01から0.1 0.01から0.1
Sn-Ag-Cu系 Sn98.3Ag1Cu0.7 A10C7 残部 0.07 0.20 0.10 0.5から0.9 0.05 0.10 0.8から1.2 0.001 0.03 0.002 0.02 0.01 0.001 - - -
Sn96.5Ag3Cu0.5 A30C5 残部 0.07 0.20 0.10 0.3から0.7 0.05 0.10 2.8から3.2 0.001 0.03 0.002 0.02 0.01 0.001 - - -
Sn95.5Ag4Cu0.5 A40C5 残部 0.07 0.20 0.10 0.3から0.7 0.05 0.10 3.8から4.2 0.001 0.03 0.002 0.02 0.01 0.001 - - -
Sn-Ag-Cu-Ni-Ge系 Sn95.92Ag3.5Cu0.5Ni0.07Ge0.01 A35C5NiGe 残部 0.07 0.20 0.10 0.3から0.7 0.05 0.10 3.3から3.7 0.001 0.03 0.002 0.02 0.06から0.08 0.001 0.005から0.015 - -
Sn-Bi-Cu-In系 Sn96.9Bi1.7Cu0.8In0.6 B17C8N6 残部 0.07 0.10 1.5から1.9 0.5から0.9 0.05 0.4から0.8 0.10 0.001 0.03 0.002 0.02 0.01 0.001 - 0.01から0.1 -
Sn-Ag-Cu系 Sn95.8Ag3.5Cu0.7 A35C7 残部 0.07 0.20 0.10 0.5から0.9 0.05 0.10 3.3から3.7 0.001 0.03 0.002 0.02 0.01 0.001 - - -
Sn95.5Ag3.8Cu0.7 A38C7 残部 0.07 0.20 0.10 0.5から0.9 0.05 0.10 3.6から4.0 0.001 0.03 0.002 0.02 0.01 0.001 - - -
Sn-Cu-Ni-P-Ga系 Sn98.95Cu0.7Ni0.25P0.05Ga0.05 C7Ni3PGa 残部 0.07 0.10 0.10 0.5から0.9 0.05 0.10 0.10 0.001 0.03 0.002 0.02 0.01から0.25 0.001 - 0.01から0.1 0.01から0.1
中温系の鉛フリーはんだの成分の一覧
はんだの合金タイプ はんだの種類 はんだの成分（％）
記号１ 記号２ Sn Pb Sb Bi Cu Au In Ag Al As Cd Fe Ni Zn Ge P Ga
Sn-Ag-Bi-Cu系 Sn96Ag2.5Bi1Cu0.5 A25B10C5 残部 0.07 0.20 0.8から1.2 0.3から0.7 0.05 0.10 2.3から2.7 0.001 0.03 0.002 0.02 0.01 0.001 - - -
Sn-Bi-Ag-Cu-In系 Sn96.5Bi1.6Ag1Cu0.7In0.2 B16A10C7N2 残部 0.07 0.20 1.4から1.8 0.5ら0.9 0.05 0.25から0.15 0.8から1.2 0.001 0.03 0.002 0.02 0.01 0.001 - - -
Sn-Bi-Ag-Cu系 Sn96.3Bi2Ag1Cu0.7 B20A10C7 残部 0.07 0.20 1.8から2.2 0.5ら0.9 0.05 0.10 0.8から1.2 0.001 0.03 0.002 0.02 0.01 0.001 - - -
Sn-In-Ag-Bi系 Sn92In4Ag3.5Bi0.5 N40A35B5 残部 0.07 0.20 0.3から0.7 0.05 0.05 3.5から4.5 3.2から3.8 0.001 0.03 0.002 0.02 0.01 0.001 - - -
Sn88In8Ag3.5Bi0.5 N80A35B5 残部 0.07 0.20 0.3から0.7 0.05 0.05 7.5から8.5 3.2から3.8 0.001 0.03 0.002 0.02 0.01 0.001 - - -
中低温系・低温系の鉛フリーはんだの成分の一覧
はんだの合金タイプ はんだの種類 はんだの成分（％）
記号１ 記号２ Sn Pb Sb Bi Cu Au In Ag Al As Cd Fe Ni Zn Ge P Ga
Sn-Zn系 Sn91Zn9 Z90 残部 0.07 0.20 0.10 0.05 0.05 0.10 0.10 0.001 0.03 0.002 0.02 0.01 8.5から9.5 - - -
Sn-Zn-Bi系 Sn89Zn8Bi3 Z80B30 残部 0.07 0.20 2.8から3.2 0.05 0.05 0.10 0.10 0.001 0.03 0.002 0.02 0.01 7.5から8.5 - - -
Bi-Sn系 Bi58Sn42 B580 41.0から43.0 0.07 0.20 残部 0.05 0.05 0.10 0.10 0.001 0.03 0.002 0.02 0.01 0.001 - - -
Sn-In系 In52Sn48 N520 47.5から48.5 0.07 0.20 0.10 0.05 0.05 残部 0.10 0.001 0.03 0.002 0.02 0.01 0.001 - - -

鉛フリーはんだの融点の一覧

高温系の鉛フリーはんだの融点の一覧
はんだの合金タイプ はんだの種類 固相線温度（℃） 液相線温度（℃） 比重 ISO合金番号
記号１ 記号２
Sn-Sb系 Sn95Sb5 S50 238 241 7.3 201
Sn-Cu系 Sn97Cu3 C30 227 309 7.3 402
Sn99.3Cu0.7 C7 227 227 7.3 401
Sn-Cu-Ni系 Sn99.25Cu0.7Ni0.05 C7Ni 227 227 7.3 403
Sn-Ag系 Sn95Ag5 A50 221 240 7.4 704
Sn-Cu-Ag系 Sn92Cu6Ag2 C60A20 217 373 7.5 503
Sn95Cu4Ag1 C40A10 217 335 7.4 502
Sn99Cu0.7Ag0.3 C7A3 217 226 7.3 501
Sn-Ag-Cu-In系 Sn97.8Ag1.2Cu0.5In0.5 A12C5N5 217 225 7.4 731
中高温系の鉛フリーはんだの融点の一覧
はんだの合金タイプ はんだの種類 固相線温度（℃） 液相線温度（℃） 比重 ISO合金番号
記号１ 記号２
Sn-Ag系 Sn97Ag3 A30 221 222 7.4 702
Sn96.5Ag3.5 A35 221 221 7.4 703
Sn96.3Ag3.7 A37 221 221 7.4 701
Sn-Cu-Ag-P-Ga系 Sn99.1Cu0.5Ag0.3P0.05Ga0.05 C5A3PGa 217 224 7.3 504
Sn-Ag-Cu系 Sn98.3Ag1Cu0.7 A10C7 217 224 7.4 715
Sn96.5Ag3Cu0.5 A30C5 217 219 7.4 711
Sn95.5Ag4Cu0.5 A40C5 217 219 7.4 714
Sn-Ag-Cu-Ni-Ge系 Sn95.92Ag3.5Cu0.5Ni0.07Ge0.01 A35C5NiGe 217 219 7.4 741
Sn-Bi-Cu-In系 Sn96.9Bi1.7Cu0.8In0.6 B17C8N6 217 218 7.4 302
Sn-Ag-Cu系 Sn95.8Ag3.5Cu0.7 A35C7 217 217 7.4 712
Sn95.5Ag3.8Cu0.7 A38C7 217 217 7.4 713
Sn-Cu-Ni-P-Ga系 Sn98.95Cu0.7Ni0.25P0.05Ga0.05 C7Ni3PGa 214 220 7.3 409
中温系の鉛フリーはんだの融点の一覧
はんだの合金タイプ はんだの種類 固相線温度（℃） 液相線温度（℃） 比重 ISO合金番号
記号１ 記号２
Sn-Ag-Bi-Cu系 Sn96Ag2.5Bi1Cu0.5 A25B10C5 213 218 7.4 721
Sn-Bi-Ag-Cu-In系 Sn96.5Bi1.6Ag1Cu0.7In0.2 B16A10C7N2 210 222 7.4 -
Sn-Bi-Ag-Cu系 Sn96.3Bi2Ag1Cu0.7 B20A10C7 208 221 7.4 -
Sn-In-Ag-Bi系 Sn92In4Ag3.5Bi0.5 N40A35B5 207 212 7.4 612
Sn88In8Ag3.5Bi0.5 N80A35B5 196 206 7.4 611
中低温系・低温系の鉛フリーはんだの融点の一覧
はんだの合金タイプ はんだの種類 固相線温度（℃） 液相線温度（℃） 比重 ISO合金番号
記号１ 記号２
Sn-Zn系 Sn91Zn9 Z90 198 198 7.4 801
Sn-Zn-Bi系 Sn89Zn8Bi3 Z80B30 190 196 7.4 811
Bi-Sn系 Bi58Sn42 B580 139 139 8.7 301
Sn-In系 In52Sn48 N520 119 119 7.7 601
　　　　

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