新しいはんだごてを購入する前に考慮すべき5つのヒント

ほとんどの初心者は、安価なツールで新しい趣味を始め、スキルが向上するにつれてそれらをアップグレードします。ただし、はんだ付けは、高品質のツールが成功したプロジェクトと高価な電子バーベキューパーティーの違いである分野です。

はんだ付けは本質的に、初心者を怖がらせる安価なアイロンの普及によって複雑化した単純なスキルです。高品質のはんだごてでどうすればもっとうまくできるか、そしてなぜ安いものが問題の価値がないのかを知るために読んでください。

1.固定温度のはんだごてを避ける

良いはんだごてと悪いはんだごての違いを理解するには、はんだ付けの基本を知ることが重要です。それを知るには、はんだ付けの基本ガイドで説明されているように、金属溶媒の作用やフラックスの役割など、はんだ付けの仕組みを完全に理解する必要があります。

理想的なはんだごては、はんだ付けプロセスに十分な熱を提供するだけでなく、正確に制御された方法で提供する必要があります。はんだ付けには、特定のはんだ付け温度を必要とするさまざまなコンポーネントサイズとはんだタイプが含まれます。したがって、優れたアイロンは、チップ温度をきめ細かく制御できるはずです。

その部門でのミスは、はんだ接合部のコールドまたはコンポーネントの焼損につながります。残念ながら、それは温度調整のないすべてのエントリーレベルのアイアンを除外します。

このようなはんだごては、チップを任意の設定温度に加熱し、十分に維持するのが苦手です。チップ温度を感知する手段がなければ、これらのアイロンは、デリケートなコンポーネントをはんだ付けするときにヒーターの電力を減らすことも、より大きな作業を処理するためにヒーターの電力を増やすこともできません。

最も経験豊富な人々でさえ、そのようなアイアンで一貫した結果を出すことはほとんど不可能だと感じています。初心者は、これらのツールを使用してはんだ付けプロジェクトを台無しにする可能性が非常に高くなります。

2.ワット数と温度制御を理解する

はんだごての宣伝されているワット数は、基本的に、発熱体がチップ温度をどれだけ急速に上昇させることができるかを示しています。定格25ワットのアイロンは、チップを室温から660°Fまで上げるのに1分以上かかります。一方、定格130ワットのJBCはんだ付けステーションは数秒でそこに到着します。

はんだ付けは、単にチップを目的の温度に加熱するよりもはるかに複雑です。

ホットチップがワークに触れると、比較的低温のPCBパッドに熱を放出し、コンポーネントがリードしてそれ自体が低温になります。これは、発熱体がチップ温度を維持するために作動するときです。より小さなコンポーネントでの繊細なはんだ付け作業は、より低い熱質量に等しいので、小さな25ワットの鉄でも追いつくことができます。

ただし、バルクコンデンサやグランドプレーンなどの大きなコンポーネントは、ヒートシンクのように機能します。低ワット数のはんだごては、はんだ付け中に失われた熱を十分な速さで補充できないため、接合部が冷たくなり、熱質量の大きいコンポーネントをはんだ付けできなくなります。

XT-90コネクタ、大規模なグランドプレーン、その他の高熱質量コンポーネントなどの大きな部品をはんだ付けする場合は、高ワット数のはんだごてを選択する必要があります。

小さなはんだ付け作業は低電力のアイロンで処理できますが、機械式キーボードスイッチのはんだ付けは、繊細なコンポーネントでさえ高ワットのアイロンの恩恵を受けることができる良い例です。標準の104キーのキーボードでは、何百ものジョイントをすばやく連続してはんだ付けする必要があります。

低ワット数のアイロンは、このような条件下ではチップ温度を維持できず、サーマルドリフトと呼ばれる現象が発生します。この現象では、チップ温度が徐々に低下し、最終的にはコールドジョイントになります。優れたはんだ付けステーションには、少なくとも60ワットの加熱電力が装備されているため、ほとんどの作業に使用できるほど汎用性があります。

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一般に信じられていることとは反対に、高ワットの鉄は繊細な部品を破壊しません。温度制御されたはんだごては、チップが設定温度に達したときにヒーターをオフにするように設計されています。強力な加熱システムは、要求の厳しいはんだ付け作業中にのみ迅速な熱回復を保証します。

3.閉ループ温度制御は重要です

ボンネットの下にたくさんのパワーがあるのは素晴らしいことですが、応答性が最優先される場合、セミトレーラートラックよりもラリーカーが好まれるのには理由があります。はんだ付けも例外ではありません。はんだ付けステーションの加熱電力は130ワットかもしれませんが、ヒーターが作動する前にチップが冷えすぎると、あまり役に立ちません。

安価なアナログはんだごては、熱応答時間が遅いために行き詰まっています。大きな部品をはんだ付けするときに発生するチップ温度の急激な低下を補うのに十分な速さで反応することはできません。これは熱ドリフトとして現れ、その結果、コールドジョイントにつながります。

優れたはんだごては、非常に機敏なデジタル閉ループ温度制御システムを組み込むことで、この問題を回避します。これには通常、発熱体、温度センサー、およびマイクロプロセッサ制御ユニットが含まれます。

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最新のはんだ付けステーション、およびTS-100やPinecilなどの安価なはんだごてでさえ、マイクロプロセッサベースの温度制御を採用しているため、高熱質量のコンポーネントをはんだ付けしているときでも、迅速に反応して正確なチップ温度を維持できます。

温度のアンダーシュートとオーバーシュートの両方を防ぐこのような機能は、熱に弱い集積回路をはんだ付けするときに特に重要です。

4.従来型と直接熱はんだごて

すべてのデジタルはんだごてが同じように作られているわけではありません。当初、安価なHakko FX-888Dはんだ付けステーションは、非常に高価なFX-951と同じデジタルマイクロプロセッサ制御ロジックを備えている可能性がありますが、はんだ付け性能の点では、後者は光年先を行っています。

協和発酵FX-951は、それが熱変化に高速に反応することを可能にするだけでなく、精度の高い程度まで先端温度を維持するだけでなく、比較的近代的な直接熱はんだ付け技術を使用します。そしてその答えは、チップの設計に正直にあります。

Hakko FX-888Dなどの従来のはんだごては、チップを閉ループ温度制御システムから分離します。言い換えると、チップは発熱体のオンとオフをスライドし、熱電対はチップの温度を感知するために使用されます。

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これによりチップの交換が安価になりますが、実際のチップはヒーターと熱電対から物理的に離れているだけでなく、それらの間にエアギャップもあります。残念ながら、空気は熱伝導が不十分です。

したがって、熱電対は、実際のチップ温度の変化を速度や精度で記録することはできません。チップも最適な効率で加熱することはできません。この設計上の欠陥により、このようなはんだ付けステーションは、マイクロプロセッサベースの温度制御システムの真の可能性を活用できなくなります。

Hakko FX-951、Pace ADS200、JBCの全製品範囲などの最新の直接熱はんだ付けステーションをキューに入れます。このようなステーションの先端は、発熱体と熱電対を統合パッケージに組み込んだ複合設計です。これにより、エアギャップがなくなるだけでなく、このような設計により、発熱体と熱電対をことわざの先端に配置することもできます。

チップと発熱体の間にエアギャップがないため、このようなはんだ付けステーションは数秒で動作温度に到達すると同時に、迅速に応答して熱ドリフトを排除できます。ただし、追加されたコンポーネントと製造の複雑さにより、このようなヒントの交換には費用がかかります。

Pinecilはんだごては、このトレードオフの良い例です。25ドルの鉄はチップなしで出荷され、最終的にはさらに15ドルの費用がかかります。ただし、この安価な直接熱はんだごては、従来のチップ設計を採用したはるかに高価なHakkoFX-888Dよりも優れた熱応答を示します。

5.ヒントの品質は本当のゲームチェンジャーです

はんだごての先端の形状は、PCB上のコンポーネントのリードとパッドの制御された均一な加熱を実現する上で重要な役割を果たします。安価なはんだごては、箱に1つしか入れられないという贅沢があるため、通常は円錐形の先端が付いています。

これは、あらゆるタイプのはんだ付け作業に適した汎用チップであると思われます。実際には、円錐形の先端は、SMDはんだ付けで機能する形状であるためにのみ選択されます。このような先端のより細かい尖った形状は、小さなSMDコンポーネントの周りを操作するのに理想的です。これは、他のより大きな先端形状では不可能であることが証明されます。

残念ながら、円錐形の先端の対応する小さな接地面は、スルーホールはんだ付けに関連する大きなパッドとリードをブリッジするために必要な熱リンケージを達成できません。初心者の圧倒的多数がスルーホールはんだ付けを必要とするDIYに適した穴あきボードを使用しているため、これは問題です。これは、チゼルチップが最適です。

はんだごての形状の選択肢が限られていることに加えて、安価なはんだごての先端に見られる防食メッキは薄すぎて、本来の目的を果たすことができません。これにより、チップがすぐに酸化し、熱伝導率が低下し、接合部が冷たくなり、コンポーネントが焼けてしまいます。

いくつかの安いはんだごてがパスを取得します

PinecilとTS-100は、比較的安価なはんだごての品質基準に奇跡的に適合する安価なはんだごての一部です。しかし、その核となるのは、より高価な対応物と同じ最新のマイクロコントローラーベースのダイレクトヒートチップ設計を提供することです。

これらのアイアンは、Hakko、Pace、JBCのより高価な代替品ほど耐久性や信頼性は高くありませんが、安価なアイアンは依然として愛好家に素晴らしい価値提案を提供します。