限定なし

JERG-0-039-TM001A

宇宙用はんだ付工程標準（JERG-0-039）技術データ集

2022 年 3 月 29 日 A 改訂

宇宙航空研究開発機構

免責条項
ここに含まれる情報は、一般的な情報提供のみを目的としています。JAXA は、かかる情報の正確性、有用性又は適時性を含め、明示又は黙示に何ら保証するものではありません。また、
JAXA は、かかる情報の利用に関連する損害について、何ら責任を負いません。
Disclaimer
The information contained herein is for general informational purposes only. JAXA makes nowarranty, express or implied, including as to the accuracy, usefulness or timeliness of any
information herein. JAXA will not be liable for any losses relating to the use of the information.

発行〒305-8505 茨城県つくば市千現 2-1-1
宇宙航空研究開発機構 安全・信頼性推進部
JAXA（Japan Aerospace Exploration Agency）

JERG-0-039-TM001A目
１

次

総則 ......................................................................... 1
1.1 目的 ...................................................................... 1
1.2 適用範囲 .................................................................. 1

２ 関連文書 ..................................................................... 1
2.1 適用文書 .................................................................. 1
2.2 参考文書 .................................................................. 2
３ 技術データ一覧 ............................................................... 3
付録：
技術データ 1

洗浄の有効性モニタ............................................... 1-1

技術データ 2

プリント配線板のはんだ付 ......................................... 2-1

技術データ 3

はんだ付接合への金めっき及び銀めっきの影響 ...................... 3-1

技術データ 4

はんだ付接合部に生成する金属間化合 .............................. 4-1

技術データ 5

はんだ付接合の低温特性 .......................................... 5-1

技術データ 6

はんだ付接合の高温特性 .......................................... 6-1

技術データ 7

はんだ付接合のクリープ破断特性 .................................. 7-1

技術データ 8

プリント配線板組立の標準修理方法 ................................ 8-1

技術データ 9はんだ付接合の疲労特性 .......................................... 9-1

技術データ 10

はんだ付検査・判定の良否判定基準の見本（スルーホール実装部品） . 10-1

技術データ 11

はんだ付検査・判定の良否判定基準の見本（端子配線／スルーホール配線）
11-1- ii -

JERG-0-039-TM001A

１

総則
本文書は、「宇宙用表面実装はんだ付工程標準(JERG-0-039A)」において引用される参考情報（技術データ 1～11）について、その詳細情報を示すものである。

1.1

目的
本文書は、JERG-0-039 に規定する要求事項、品質保証事項などの事項について、その背景／事例／評価データを解説し、JERG-0-039 の利用に資することを目的とする。
1.2

適用範囲
本書に定める要求事項は、信頼性のある電気接続を得るための手はんだ付及びウェー
ブはんだ付についての要求事項を示すものである。
本書は、契約上の仕様書で規定された場合に適用する。この場合、契約の相手方のみならず、契約の一部を履行する下請業者などにおいても本書を適用しなければならない。
その他の適用範囲、付帯事項については、上位文書である JERG-0-039 に従うものと
する。

２

関連文書

2.1

適用文書
下記の文書は、本書に規定する範囲内において、本書の一部をなすものである。特に規定のない限り本書適用時の最新版とする。

宇宙航空研究開発機構文書
a. JERG-0-039；宇宙用はんだ付工程標準

b. JERG-0-040；宇宙用電子機器接着工程標準 － 部品接着固定、
コンフォーマルコーティング及びポッティング

c. JERG-0-041；宇宙用電気配線工程標準

d. JERG-0-042；プリント配線板と組立品の設計標準

e. JERG-0-043；宇宙用表面実装はんだ付工程標準-1-

JERG-0-039-TM001A

公共規格など規格a. J-STD-004； Requirements for Soldering Fluxes

b. J-STD-006；Requirements for Electronic Grade Solder Alloys andFluxed and Non-Fluxed Solid Solders for Electronic
Soldering Applications

JIS 規格a. JIS Z 3282
2.2

；はんだ

参考文書
下記の文書は、本書の記載内容を補足するために参考となるものである。
JIS 規格a. JIS K 8101

； エタノール（99.5）（試薬）

b. JIS K 8839

； 2-プロパノール（試薬）MIL 規格a. MIL-STD-1276 ； Leads for Electronic Component Parts
ASTM 規格a. ASTM B 488； Electrodeposited Coatings of Gold for Engineering Uses

b. ASTM B 545； Standard Specification for Electrodeposited Coatings of Tinc. ASTM B 70

； Standard Specification for Electrodeposited Coating of Silver forEngineering Use

AMS 規格a. AMS 2418

； Plating Copper

b. AMS 2422

； Plating, Gold

SAE-AMS(Aerospace Material Specification)
a. SAE-AMS-P-81728； Plating, Tin-Lead(Electrodeposited)b. SAE-AMS-QQ-N-290； Nickel Plating(Electrodeposited)

IPC 規格a. J-STD-001ES ； Space Applications
J-STD-001E

Electronic

Requirements

Electronic Assemblies
-2-

for

HardwareAddendumtoSolderedElectricalandJERG-0-039-TM001A

ESA 規格
a. ECSS-Q-ST-70-08C；

Manualsolderingofhigh-reliability

electricalconnections
３

技術データ一覧
本文書に示す技術データ 1～11 について、上位文書である JERG-0-039 において引用される項番との対応表を以下に示す。
技術データ
No.

名称

JERG-0-039
引用項番

1

洗浄の有効性モニタ

5.6.4 , 5.7.5

2

プリント配線板のはんだ付

5.2.4 , 5.4.1 , 6

3

はんだ付接合への金めっき及び銀めっきの影響〃

4

はんだ付接合部に生成する金属間化合物〃

5

はんだ付接合の低温特性〃

6

はんだ付接合の高温特性〃

7

はんだ付接合のクリープ破断特性〃

8

プリント配線板組立の標準修理方法〃

9

はんだ付接合の疲労特性〃

10

はんだ付検査・判定の良否判定基準の見本（スルーホールと実装部品）
はんだ付検査・判定の良否判定基準の見本（端子配線／スルーホール配線）〃

11

技術データ 1～11 の詳細内容について、各付録に示す。

-3-〃

JERG-0-039-TM001A

技術データ１

洗浄の有効性モニタ
目次

１

はじめに ................................................................... 1-2２

測定頻度 ................................................................... 1-2

３

評価基準 ................................................................... 1-2４溶媒抽出液の比抵抗測定方法 ................................................. 1-2５溶媒抽出液の NaCl 等量測定方法 .............................................. 1-3

図表一覧
表 1-3-1 洗浄の有効性評価基準 ................................................. 1-2-1 -1-

JERG-0-039-TM001A

１ はじめに(1) はんだ付後のプリント配線板組立品の清浄度をモニタするための溶媒抽出法による測定方法及び評価基準を示す。
(2) この測定は、電気絶縁性が特に必要な場合で、技術文書で規定する場合又はウェー
ブはんだ付後洗浄のモニタとして工程仕様書等で規定する場合に適用する。
(3) 溶媒抽出液の次のどちらかを測定する方法を推奨する。
a

比抵抗

b

塩化ナトリウム（NaCl）等量

２ 測定頻度(1) 測定は、評価基準値を維持していることを保証できる間隔で実施する。
(2) 統計的手法を用いた工程管理を推奨する。読み値の記録は、評価基準値を外れる傾向が予測できるようにまとめる。

３ 評価基準
表 1-3-1 に示す範囲であること。
表 1-3-1 洗浄の有効性評価基準
測定方法

初期比抵抗

最終値

比抵抗

60 kΩ･m

20 kΩ･m を超えていること。

NaCl 等量

200 kΩ･m

1.55μg／cm 2 {10.0 μg／in 2 }未満であること．

４ 溶媒抽出液の比抵抗測定方法(1)

試験液は、容積比で、イソプロピルアルコール 75％、脱イオン水 25％の溶媒とする。この溶媒を混合ベッド脱イオンカートリッジに通すことが望ましい。試験液の比抵
抗は、60 kΩ･m を超えている（導電率 166 nS／cm 未満の）こと。
(2) じょうご、洗浄瓶及び容器を試験液により洗浄する。プリント配線板組立品の両面の面積に対し、1.55 mℓ／cm2{10 mℓ／in2}の割合で試験液を用意する。
(3) プリント配線板の両面に、用意した試験液を使いきるまで、試験液をゆっくり小量-1 -2-

JERG-0-039-TM001Aずつ流す。
(4) この抽出液の比抵抗を、比抵抗計を用いて測定する。

５ 溶媒抽出液の NaCl 等量測定方法(1)

試験液は、イソプロピルアルコール 75％、脱イオン水 25％の溶媒とする。試験液

は、初回及び４時間毎に組成が正しいことを確認すること。確認データばらつきが小さく試験結果に悪影響を与えない場合には、この確認間隔を延長できる。
(2) 使用装置は、塩化ナトリュウム量既知の標準液を用い、試験液の組成確認と同じ間隔で校正すること。
(3) 試験液の初回又は標準純度は、各サンプルを試験する前に、200 kΩ･m を超えている（導電率 50 nS／cm 未満の）こと。
(4) この試験を自動的に実施する市販品を利用できる。この装置は、連続的に洗浄を管理する場合に推奨される。この装置は、単位面積当たりの NaCl の量（μg／cm2）{μg/in2}として表示するが、精確な結果を得るために、装置毎及びフラックスシステム毎に注意深い校正が必要である。

-1 -3-

JERG-0-039-TM001A

技術データ２

プリント配線板のはんだ付
目

次

１

はじめに .................................................................... 2-2

２

供試体 ...................................................................... 2-2

2.1 片端子部品の実装 ........................................................... 2-2
2.2 両端子部品の実装 ........................................................... 2-3
３

試験 ........................................................................ 2-4４

試験結果 .................................................................... 2-5

4.1 片端子部品の実装 ........................................................... 2-5
4.2 両端子部品の実装 ........................................................... 2-6
4.3 金属組織分析結果 ........................................................... 2-7
５

評価及び考察 ................................................................ 2-8

5.1 片端子部品の実装 ........................................................... 2-8
5.2 両端子部品の実装 ........................................................... 2-8

図表一覧
図 2-2-1 片端子部品実装図 ....................................................... 2-3
図 2-2-2 両端子部品実装図 ....................................................... 2-3
図 2-3-1 温度サイクル ........................................................... 2-4
図 2-3-2 ランダム振動試験レベル ................................................. 2-4
図 2-3-3 正弦波振動試験レベル ................................................... 2-4
図 2-4-1 はんだクラックの外観 ................................................... 2-5
図 2-4-2 ＩＣ供試体の累積外観不良率 ............................................. 2-5
図 2-4-4 トランジスタのストレスリリーフなし モールド剤挿入供試体の累積外観不良率 2-5
図 2-4-3 不適作業供試体の累積外観不良率 ......................................... 2-5
図 2-4-5 導通抵抗の変化する傾向 （トランジスタ／めっきなしスルーホール） ........ 2-6
図 2-4-6 トランジスタリード接合部の断面観察 ..................................... 2-7

表 2-2-1 片端子部品実装供試体 ................................................... 2-2
表 2-2-2 両端子部品実装供試体 .................................................. 2-3-2 -1-

JERG-0-039-TM001A

１ はじめにプリント配線板は、電子機器を経済的かつ能率的に製作する上で、また実績的にも必要不可欠な構成要素となっている。プリント配線板に実装される部品は、はんだ付により回路に接続されるが、宇宙飛行体の製作に先立ち、特にはんだ接合の疲労とクリープ破損について十分なデータを取得して評価を行い、信頼性の低下に直結する要因を明らかにする必要がある。
本項では、プリント配線板に片端子及び両端子部品を実装し、温度サイクル試験及び振動試験を行った結果について示す。
２ 供試体
2.1 片端子部品の実装
はんだ接続の疲労劣化因子としては、（1）リード線のストレスリリーフの状況（2）リード線／スルーホール接合部所のクリアランス（3）プリント配線板の材質（4）作業の品質状
況を重要な点とした。これらの因子を評価するため、表 2-2-1 の組合せ条件で、形状を図2-2-1 に設定した。
表 2-2- 1 片端子部品実装供試体-2 -2-

JERG-0-039-TM001A

2.2 両端子部品の実装
本実装方式での疲労劣化因子としては、（1）高密度実装によるリード成型の寸法(2)リード線のクリンチの有無（3）プリント配線板の材質を重要な点とした。よって、これらを評価するため表 2-1-2 の組合せ条件で、また形状については図 2-1-2 に設定した。なお、プ
リント配線板については、2.1.項で示す仕様と同一である。

表 2-2-2 両端子部品実装供試体
No

部

ランド
の種類

品

基

板

ガラスエポキシ

50

ポリイミド

50

ガラスエポキシ

50

ポリイミド

50

ガラスエポキシ

20

ポリイミド

20

ガラスエポキシ

20

ポリイミド

20

ガラスエポキシ

140

ポリイミド

140

ストレーナ
1

抵 抗
（鋼）
折

曲

げ

ストレーナ
2

コンデンサ
（ニッケル）
折3

フラット
バック IC(42 合金)

図 2-2-1 片端子部品実装図

図 2-2-2 両端子部品実装図-2 -3-

曲

はんだ
付点数

げ

ストレーナ

JERG-0-039-TM001A

３ 試験
供試体に図 2-3-1 の温度サイクル試験（500 サイクル）を行い、その他 GMS-1、GMS-2
及び MOS-1 のコンポーネント認定レベルの振動試験（図 2-3-2～3）を実施した。なお、
温度サイクル試験中においては、20、80、180、320 サイクルで外観・導通抵抗値を、また参考として、各試験の前後で熱抵抗の測定 2.1 項供試体のＩＣを対象）及び部品性能試験を行った。
金属組織の分析は、温度サイクル試験等が終了し、外観でリード線の全周にクラックのある供試体のうちから選定して行った。

図 2-3-1 温度サイクル
図 2-3-2 ランダム振動試験レベル

図 2-3-3 正弦波振動試験レベル-2 -4-

JERG-0-039-TM001A

４ 試験結果4.1 片端子部品の実装
外観の変化
最大の変化が観察されたのはトランジスタリード／めっきなしスルーホール／モール
ド剤充填のストレスリリーフ無しの場合（図 2-4-1 温度サイクル 20 回目）であった。次に変化の程度が大きいのは、同条件
で、スノーホールめっき穴のものである。
ＩＣは、リード線の数が 14 本あるためか、
同条件でもクッラクの進行は遅い．不適作
業の種類では、はんだ不足が最も不良率が高くなった。
（図 2-4-2～図 2-4-3 参照）
図 2-4-1 はんだクラックの外観

図 2-4-2 ＩＣ供試体の累積外観不良率

図 2-4-3

図 2-4-4

不適作業供試体の累積外観不良率

トランジスタのストレスリリーフなし
モールド剤挿入供試体の累積外観不良率-2 -5-

JERG-0-039-TM001A

導通抵抗値の変化
最大の変化を示したものは、外観の変化で最も変ったものと対応しており、その他のものは、導通抵抗変化率に顕著な変化として現われていない。この状況を図 2-4-5 に示す。
ＩＣの熱抵抗の変化
外観上のクラックの進行が遅いためか、
特筆すべき変化は認められなかった。
ＩＣの機能試験
ＤＩＰの２品種（CD4011BD、μPB200D-A）及びＨＩＣのGU2-109101-002 計 24 コについては、全ての試験で不良は発生しなかった。
図 2-4-5 導通抵抗の変化する傾向（トランジスタ／めっきなしスルーホール）
4.2 両端子部品の実装
外観上の変化
全ての組合せ条件で、全周にわたる深みのあるクラックの発生はなかった。ただし、部
分的には、鱗片状の剥離も認められるので、劣化の始まりは存在すると考えられる。振動
試験後においては、コンデンサ、抵抗でＤ１＝４ｄのものが、各々２例／40 個１例／100
個接合部不良（はんだ付部のクラック * 及びコンダクターパターン切れ）が観察された。
*コンデンサのみ

導通抵抗値の変化
全ての組合せ条件で、温度サイクルによる変化は観察されなかった。技術データ 3.1 項の振動試験で不良となったコンデンサリード接合部は、試験前後で約３ｍΩ（例 1,2）から 6.4ｍΩ（例１）、11ｍΩ（例２）となった。
部品性能試験a.

ＩＣ（SN54LS02W）；

初期値に対して 0 サイクル、500 サイクル、振動試験の間に微少な変動も見られるが、規格に対しては十分満足している。
b.

湿式タンタル電解コンデンサ（311P6002506）； 7 個／40 個に、ハーメチックシー
ル部のクラックや電解液洩れが（0～320 サイクルの間）観察された。

c.

金属皮膜抵抗器（ＨＭＧＬ2）：

温度サイクル 0～80 回の間は問題がなかったが、180 サイクルの点検時、クラックの前兆が現われ、320 サイクルで 49 個／100 個にオープン又は、規格外れとなり、振動試験後全数オープンの不良となった。
-2 -6-

JERG-0-039-TM001A

4.3 金属組織分析結果
試供体は、プリント配線板から切り出しポリエステル樹脂に埋めこみ、かつ、耐水研磨
紙＃180,＃400,＃800,＃1500 の順序で研磨し鏡面仕上げを行った。
図 2-4-6 に接合部の金属顕微鏡写真を示す。
（1） リードの全周にみられたクラックは、はんだ層を貫通している。
（2） はんだの層状共結晶組織は、繰り返し熱応力を受けている部分に変化が見られる。これは、熱応力により、初期にみられたα固溶体（高い鉛濃度の組成をもち、写真では黒っぽく写っている。）とβ固溶体（高い錫濃度の組成をもち写
真では白く写っている。）の層間の長さが、大Ａ：めっきなしスルーホール

きく変ったためである。

／モールド剤充填

クラックの進展や、図 2-4-6 A と同様な組織変化がみられる。

Ｂ：めっきスルーホール／モールド剤充填

顕著な変化は見あたらない。
（フィレットの部
分に剥離や、クラックがみられるが、接合上では、マイナーな変化と考える。
）

Ｃ：めっきスルーホール／ストレスリリーフ有
図 2-4-6 トランジスタリード接合部の断面観察-2 -7-

JERG-0-039-TM001A

５ 評価及び考察
5.1 片端子部品の実装
片面プリント配線板に部品をはんだ付する場合は、モールド剤等を使用して部品を固定することを禁止すべきであり、固定が必要な場合は、リード線の材質の熱膨張係数に近い物質をスペーサに適用することである。両面プリント配線板（1.6t）に部品を実装する場
合は、スルーホールめっき穴としておけばモールド剤を使用して部品を固定しても実用上は支障のない可能性も本試験によって裏付けられた。しかし、モールド剤の種類により熱膨張係数が変るため、適用には十分な注意が必要である。
（本試験はモールド剤にソリタン
113/C113-300 を使用した。
）
5.2 両端子部品の実装
温度サイクル試験による接合部不良はなかったが、コンデンサ・抵抗では１～２例振動試験による不良が観察され、いずれも成形寸法Ｄ＝４ｄのものに現われている。これらはいずれもプリント配線板の共振時に生じる繰り返しの“そり”によるものと考えられ、これについての対策は、プリント配線板の剛性のアップやスクリュー等による取付け個所の増加が考えられる。その他としては、次の事も重要である。

湿式タンタル電解コンデンサのリードを折り曲げる場合は、ハーメチックシール部や溶接部に注意してストレスが加わらない様にする必要がある。
また、微小クラックが存在すると、温度サイクルにより、故障が顕在化してくる。
ガラスエポキシ基板とポリイミド基板とを比較すると、特別な有意差はないが、多少ポリイミド基板の方が、劣化の進行は遅い。
抵抗が温度サイクル試験で相当数不良となったが、今回は宇宙用部品を使用しなかったこともあるが、接着固定した部分に熱応力を強く受け、内部の電気的接続不良となったものと推定され、今後の注意が必要である。
リードのクリンチの効果は顕著に出なかったが、断面観察ではクリンチの方が優位と考えられる。

-2 -8-

JERG-0-039-TM001A

技術データ３

はんだ付接合への金めっき及び銀めっきの影響
目次１

はじめに ................................................................... 3-3

２

供試体 ..................................................................... 3-3３試験..................................................................... 3-4

3.1 試験Ａ .................................................................. 3-4
3.2 試験Ｂ
４

結果................................................................ 3-4..................................................................... 3-5

4.1 試験Ａの結果 ............................................................ 3-5
4.2 試験Ｂの結果 ............................................................ 3-5５

評価解析 ................................................................... 3-6
5.1 金めっき ................................................................ 3-7
5.2 銀めっき ................................................................ 3-8
5.3 金めっきと銀めっきの比較 ................................................ 3-9

６まとめ................................................................... 3-9

図表一覧
図 3-2-1 供試体の形状 .......................................................... 3-3
図 3-3-1 温度サイクルパターン .................................................. 3-4
図 3-3-2 試験Ａの試験フロー .................................................... 3-4
図 3-3-3 試験Ｂ常温クリープ試験 ................................................ 3-4
図 3-4-1 破断荷重への温度サイクルの影響 金めっき供試体 ........................ 3-5
図 3-4-2 破断荷重への温度サイクルの影響 銀めっき供試体 ........................ 3-5
図 3-4-3 常温クリープ破断時間のワイブルプロット ................................ 3-5
図 3-5-1 破断荷重の金めっき厚依存性 ............................................ 3-7
図 3-5-2 破断荷重の ニッケル下地めっき厚依存性（金めっき） ..................... 3-7
図 3-5-3 金めっき供試体の In 入りはんだ接合の断面

ニッケル 3μm、金 1.2μm

温度サイクル 0 回 ........................................................ 3-7
図 3-5-4 金めっき供試体の Sn63 はんだ接合の断面

ニッケル 1.5μm、金

2.5μm

温

度サイクル 0 回 ........................................................ 3-7
図 3-5-5 破断荷重の 銀めっき厚依存性 .......................................... 3-8
図 3-5-6 破断荷重の ニッケル下地めっき厚依存性（銀めっき） ................... 3-8
図 3-5-7 銀めっき供試体の Sn63 はんだ接合の断面度サイクル

ニッケル 10μm、銀 20μm

温0 回 ....................................................... 3-8-3 -1-

JERG-0-039-TM001A

図 3-5-8 銀めっき供試体の Sn62 はんだ接合の断面
度サイクル

ニッケル

10μm、銀2μm

温0 回 ....................................................... 3-8

図 3-5-9 常温クリープ特性 ...................................................... 3-9

表 3-2- 1 供試体製作条件及び数量 .............................................. 3-3
表 3-4- 1 常温クリープ試験特性値 ............................................... 3-6-3 -2-

JERG-0-039-TM001A

１ はじめにはんだ付けされる部品リードや回路導体は、保存性やはんだの濡れ性を考慮して、はんだ、金及び銀でめっき仕上げすることが多い。ここでは金及び銀めっきを施した供試体を製作し、これに温度サイクルの環境ストレスを加え、引張り試験、導通抵抗値測定
及び金属組織分析により、めっきの種類及び厚さ並びにはんだの種類がはんだ付部の劣化に及ぼす影響を検討した。また、常温下でこれら供試体に定荷重を負荷しクリープ特性に関するデータを得た。
２ 供試体
図 3-2-1 に示す形状で、表 3-2-1 のめっき及びはんだの組み合わせで合計 1,260 点はんだ付けした。

図 3-2-1 供試体の形状

表 3-2-1 供試体製作条件及び数量
めっき厚さ
ニッケル下地めっき
仕上げめっき

光 沢 金

1.2

1.5
2.5

0.7

1.2

3
2.5

0.7

1.2

5

38

38

38

98*

38

38

38

38

38

38

38

38

38

38

38

38

38

38

このうち 60 本ずつ試験Ａの常温クリープ試験用
その他は全て試験 B 用-3 -3-

10

15

2.5

光 沢 銀

使 Sn63/Pb37 (Sn63)
用は Sn53/Pb29/In17.5/Zn0.5(In 入り)んだ Sn62/Pb36/Ag2 (Sn62)
*

0.5
0.7

μm

2

20

2

20

2

20

38

38

98*

38

38

38

38

38

38

38

38

38

JERG-0-039-TM001A

３ 試験
3.1

試験Ａ
供試体に図 3-3-1 の温度サイクル 500 回の負荷を加えた。そして、図 3-3-2 の試
験フローに従い、温度サイクル 0, 20, 80,180,320, 及び 500 回の時点で引張り試験（せん断引張、引張速度：0.5mm／分）、導通抵抗値測定、金属組織分析を行った。

図 3-3-1 温度サイクルパターン
図 3-3-2 試験Ａの試験フロー3.2 試験Ｂ
表 3-2-1 の常温クリープ試験用供試体（２種、各 60 本）の 20 本ずつに、金めっきの場合は、
3.0、4.8 及び 5.8kg の重りを、銀めっきの場合
は、4.8、5.8 及び 6.8kg の重りを図 3-3-3 通り負荷し、はんだ付部が破断するまでの時間を測定した。

図 3-3-3 試験Ｂ常温クリープ試験-3 -4-

JERG-0-039-TM001A

４ 結果
4.1 試験Ａの結果
図 3-4-1 及び図 3-4-2 例に示すように、金めっき及び銀めっき供試体とも、温度サイ
クル 20 回付近から破断荷重が一時的に増大し、180 回付近から再び低下する傾向を示した。
導線抵抗値については、金めっき供試体で、0.7mΩ程、銀めっき供試体で 0.3mΩ程であり、温度サイクル 500 回終了後もその変化量が±0.04mΩ程で測定誤差内である
ので、本温度サイクル試験では導通抵抗は殆ど変化しないといえる。

図 3-4-1 破断荷重への温度サイクルの影響
金めっき供試体
図 3-4-2 破断荷重への温度サイクルの影響
銀めっき供試体
4.2 試験Ｂの結果
はんだ付部がクリープ破断するまでの時間をワイブルプロットし、これを例示したのが図 3-4-3 ある。このプロットから形状パラメータ、平均破断時間、特性
破断時間及び標準偏差を求めた結果を他の条件のワイブルプロットの結果と合わ
せて表 3-4-1 に示す。

図 3-4-3
常温クリープ破断時間のワイブルプロット-3 -5-

JERG-0-039-TM001A

表 3-4-1 常温クリープ試験特性値
重 り〔kg〕
ワイプル分布のm
形状パラメータ
平均破断時間* μ
特性破断時間* η
標準偏差*σ

光沢金めっき3.0
4.8
5.8

光沢銀めっき
4.8
5.8
6.8

2.8

2.7

2.7

2.4

1.9

2.0

430
480
166

133
150
54

50
55
20

1510
1700
660

620
720
346

365
405
190

* 単位：時（ｈ）

F(t) ：累積分布関数-( t )mt ：時間（h）

５ 評価解析
試験Ａで温度サイクルの負荷を加えると一旦破断荷重が増大する原因としては、次のことが考えられる。
a.

金や銀が錫やインジウムと相互に拡散し合い、それぞれの原子半径が異なる
ため固溶強化が起こる。

b.

金や銀が溶融はんだ内に拡散し、はんだ組成が共晶点からずれて固化時、部分的に初晶を生ずるが、その初晶が冷却速度大なため、一時鉛過飽和なミク
ロ偏析を生じ不安定な状態になるが、温度サイクルを繰り返すうち安定な状態になり、初晶の錫成分が増加する。

試験Ａの破断荷重について、温度サイクルに対し、仕上げめっき（金又は銀）厚さ、ニッケルめっき厚さ及びはんだの種類を要因とした三元配置分散分析を行った。その結果を以下に示す。

-3 -6-

JERG-0-039-TM001A

5.1

金めっき
金めっき供試体の破断荷重については、温度サイクル 0～500 回までの間に次のよ
うな共通傾向となった。

(1) 破断荷重は、金めっき厚さが厚くなると、Sn63 では減少し、In 入りはんだでは増大する（図 3-5-1）。また、In 入りのはんだの方が破断荷重が大きくなっている。
(2) 図 3-5-3 に示す In 入りはんだによる接合面は、ボイドが少ないのに対し、図 2-2-11に示す Sn63 ではボイドが多数発生し、破断面がはんだ内のボイドを連通している。この
ボイドは金めっきが厚いほど顕著に発生し、はんだ付有効面積を小さくさせ破断荷重を減少させたと考えられる。
(3) ニッケル下地めっきについては、図 3-5-2 に示すように厚さの依存性は、はっきり表れていない。

図 3-5-1 破断荷重の金めっき厚依存性

図 3-5-2 破断荷重のニッケル下地めっき厚依存性（金めっき）

図 3-5-3

X50

金めっき供試体の In 入りはんだ接合の断面
ニッケル 3μm、金 1.2μm

図 3-5-4

X50

金めっき供試体の Sn63 はんだ接合の断面
ニッケル 1.5μm、金 2.5μm

温度サイクル 0 回-3 -7-

JERG-0-039-TM001A

5.2 銀めっき
銀めっき供試体については次のことがいえる。
銀めっき厚さ依存性については、図 3-5-5 に示すように、温度サイクル０回ではSn63 の場合銀めっきの厚い方が破断荷重大であるが、温度サイクルを加えるにつれ、
どちらのはんだでも厚さの薄い方が破断荷重が大きくなった。これは、温度サイクルを加えるとめっきの厚い方がはんだ内に銀が多量に拡散し、Ag3Sn 等の金属間化合物を生成するとともに、周囲に鉛濃度の高い部分を生ずるため、相対的には強度が低下する傾向が出てくると推定される。
はんだの種類については、Sn62 の方が Sn63 より破断荷重が大きかった。これは
図 3-5-7 で示すように Sn63 では初晶（αの固溶体）がはんだ付界面近傍に集中的に析出し、そこから破断しているのに対し、Sn62 では図 3-5-8 の通り所晶の析出が集中せず、その量も少なかったことによると考えられる。ただし、500 サイクル経過後には、危険率５％で Sn63 と Sn62 の間に有意差はなくなった。
(3) ニッケル下地めっきについては、図 3-5-6 で示すとおりめっきが厚い方が破断荷重
が多少大きくなる傾向を示した。

図 3-5-6 破断荷重の

図 3-5-5 破断荷重のニッケル下地めっき厚依存性（銀めっき）

銀めっき厚依存性

図 3-5-7

X50

銀めっき供試体の Sn63 はんだ接合の断面
ニッケル10μm、銀温度サイクル20μm

図 3-5-8

X50
銀めっき供試体の Sn62 はんだ接合の断面
ニッケル

0回

10μm、銀温度サイクル-3 -8-

0回

2μm

JERG-0-039-TM001A

5.3 金めっきと銀めっきの比較
金めっきと銀めっきを比較すると、金めっき供試体は、AuSn、AuSn2、AuSn4、AuIn、Au7In3 等の金属間化合物が高速で生成し、これらの硬度が大きく脆いため及び Sn63 で多く生じるボイドのため、銀めっき供試体より破断荷重が小さくなったと考えられた。
導通抵抗値は金属間化合物の生成や微小なクラック等の要因で増大するが、今回変化は殆どなかった。
表 3-4-1 より、形状パラメータは、どの条件でも２～３程で同様な破壊過程であると推定された。また、応力 vs 破断までの時間をプロットすると図 3-5-9 に示す通り
直線関係を示し、重りをｎ倍にすると破断までの時間は、１/ｎ2-3 になり、試験Ａと同様に銀めっき供試体の方が良好な性能を示した。

図 3-5-9

常温クリープ特性

６ まとめ
黄銅同士を接合させたため、熱疲労による劣化は少なかった。
強度試験の比較結果は、次のとおり。
金めっきより銀めっきの方が強度が高い。
銀めっきに対しては、銀入りはんだの強度が高い。
ニッケル下地めっきは、厚い方が強度が高い。

-3 -9-

JERG-0-039-TM001A

技術データ４

はんだ付接合部に生成する金属間化合物
目 次１

はじめに ................................................................... 4-2

２

供試体 ..................................................................... 4-2３標準試料 ................................................................... 4-2

４

試 験 ..................................................................... 4-2

５

結 果 ..................................................................... 4-3
5.1 金錫系 .................................................................. 4-3
5.2 金インジウム系 .......................................................... 4-5
5.3 銀錫系 .................................................................. 4-5
5.4 銅錫系 .................................................................. 4-6
5.5 ニッケル錫系 ............................................................ 4-6６金属間化合物の硬度 ......................................................... 4-6

７

まとめ ..................................................................... 4-7

図表一覧
図 4-5-1 金錫系金属間化合物の成長 ............................................... 4-4
図 4-5-2 金錫系のアレニウスプロット ............................................ 4-4
図 4-5-3 金インジウム系金属間化合物の成長 .................................... 4-5
図 4-5-4 銀錫系金属間化合物の成長 ............................................ 4-5
図 4-5-5 銅錫系金属間化合物の成長 .............................................. 4-6
図 4-5-6 ニッケル錫系金属間化合物の成長 ........................................ 4-6
図 4-7-1 金錫系金属間化合物の断面 .............................................. 4-8
図 4-7-2 金錫系金属間化合物の断面（ボイド） .................................... 4-8
図 4-7-3 金錫系金属間化合物の表面 .............................................. 4-8
図 4-7-4 金インジウム系金属間化合物の断面 ...................................... 4-8
図 4-7-5 銀錫系金属間化合物の断面 .............................................. 4-8
図 4-7-6 銀錫系金属間化合物の断面（ボイド） .................................... 4-8
図 4-7-7 銀錫系金属間化合物の表面 .............................................. 4-9
図 4-7-8 銅錫系金属間化合物の断面 .............................................. 4-9
図 4-7-9 銅錫系金属間化合物の表面 .............................................. 4-9
図 4-7-10 ニッケル錫系金属間化合物の断面 ....................................... 4-9
図 4-7-11 ニッケル錫系金属間化合物の表面 ....................................... 4-9
表 4-5-1 金属化合物の活性化エネルギー .......................................... 4-4
表 4-6-1 金属間化合物及びそれを構成する純金属のマイクロヌープ硬度 ........... 4-6-4-1-

JERG-0-039-TM001A

１ はじめに金属間化合物が多量に生成するとはんだ付接合部が劣化するといわれている。本項は、
拡散対として金錫系、金インジウム系、銀錫系、銅錫系及びニッケル錫系を取り上げ、
70℃、100℃及び 150℃で 100 日間金属間化合物を生成させ、その成長幅、硬度及び形状等を確認したので紹介する。
２ 供試体
供試体は、金錫系、金インジウム系、銀錫系、銅錫系及びニッケル錫系の５種の拡散対とした。金、銀、銅及びニッケルは、純度 99.99％の材料を冷間圧延し、その上に錫又はインジウムを電気めっきした。供試体の大きさは一辺約３mm の立方体で、各拡散対は 63 個ずつ製作した。
３ 標準試料
５つの拡散対で生成すると考えられる金属間化合物を生成させるため、夫々の純金属
を化合物の割合で石英管に真空封入、加熱により金属を融解し、さらに加熱エージング
した。
生成した物質はＸ線回析より目標とした金属間化合物であることを確認し、さらにＥ
ＭＸにより拡散対を形成する２成分の強度比をとり、供試体で生成した金属間化合物の同定に用いた。
上記の方法で準備した標準試料（金属間化合物）は、AuSn、AuSn2、AuSn4、Au4In、Au3In、Au7In3、AuIn、AuIn2、Ag17Sn3、Ag3Sn、Cu3Sn、Cu6Sn5、Ni3Sn2 及び Ni3Sn4 の 14 種とした。
４ 試

験

5 種拡散対夫々21 個ずつ、70℃、100℃及び 150℃に保持した恒温槽に入れ、2、4、
8、25、40、64 及び 100 日後に各条件 3 個ずつ供試体を抜き取り、ＥＭＸにより金属間化合物を同定し、その成長幅を測定した。なお、供試体が保温中に酸化するのを防止するため、抜き取り予定が同一のものはまとめて石英管中に真空封入し、恒温層に入れた。
また、150℃に 100 日間保管した金錫系、銀錫系、銅錫系及びニッケル錫系の供試体については錫めっき部を除去し、生成した金属間化合物の表面状況を観察した。さらに、標準試料及び拡散対を形成する純金属のヌープ硬度も合わせて測定した。

-4-2-

JERG-0-039-TM001A

５ 結果

5.1 金錫系
供試体のＥＭＸによる成分分析と標準試料との対応から、図 4-7-1 に示すように AuSn、AuSn2 及び AuSn4 の３種の金属間化合物が層状に生成していることが確認できた。
また、図 4-7-2 には、Au と AuSn との境界にボイドがみられるが、これはカーケンダ
ル効果によるボイドと考えられる。
３種の化合物層を合計した成長幅の時間変化を図 4-5-1 に示すが、150℃100 日間で100μm 異常金属間化合物が生成したのがわかる。後述する金インジウム系、銅錫系及びニッケル錫系（図 4-5-3、-5 及び-6）では成長幅と時間の平方根との関係が直線になるが、金錫系では曲線になる。これはカーケンダルボイドが生成することにより原子の移動が妨げられたためと考える。ボイドが発生しないとすれば図 3-5-1 の点線で示すよ
うに金属間化合物が成長すると考えられる。
ここで、
ｄ＝√ Ｄｔ(1)ｄ：金属間化合物成長幅

Ｄ

：拡散係数

ｔ

：時間

として、図 4-5-1 より各温度での拡散係数を求め、アレニウスプロット（図 4-5-2）
し、(2)式より活性化エネルギー等を求め、表 4-5-1 に示す結果を得た。
(2)

Ｄ=Ｄ。exp(-Ｅ／ＲＴ)
Ｄ。 ：定数Ｅ：活性化エネルギー

Ｒ

：ガス定数

Ｔ

：絶対温度

また、エッチング液として水酸化ナトリウム 50g/ℓとオルトニトロフェノール 35g/ℓの水溶液を用い、錫めっき層を除去し、金属間化合物を露出させた結果を図 4-7-3 に
示す。

-4-3-

JERG-0-039-TM001A

図 4-5-1 金錫系金属間化合物の成長
図 4-5-2 金錫系のアレニウスプロット

表 4-5-1 金属化合物の活性化エネルギー
拡散対
AuSn 系
AuSn
AuSn2
AuSn4
AuIn 系
AuIn
Au7In3AgSn 系（Ag3Sn）
CuSn 系
Cu3Sn
Cu6Sn5
NiSn 系(Ni3Sn4)

温度〔℃〕

D〔㎠/ｓ〕

E

D0

18.8
Kcal／mol

1.56×10−1
㎠／S

22.4

3.60

20.1

1.20×10−2

13.8

1.02×10−6

11.5

1.10×10−8−1370

1.4×10100

2.0×10−12

150

2.6×10−1170

1.1×10−14

100

4.4×10−13

150

−12

5.6×1070

1.4×10−15

100

2.8×10−14

150

3.6×10−1370

2.0×10−15

100

7.2×10−15

150

8.9×10−1470

6.6×10−16100

1.8×10−15

150

1.6×10−14-4-4-

JERG-0-039-TM001A

5.2 金インジウム系
図 4-7-4 に示すように Au 7 In 3 及び AuIn が層状に生成しているのがみられる。
二層の合計の成長幅の時間変化は、図 4-5-3 に示すように、成長幅が時間の平方根に比例しており、150℃、100 日間で 70μm 程の成長がみられた。
また、(1)、(2)式及び図 4-5-3 より活性化エネルギー等を求めた結果を、表 4-5-1 に示す。
5.3 銀錫系
図 4-7-5 に示すように、Ag 3 Sn が生成した。成長幅の時間変化を図 4-5-4 に示す。
成長幅は、150℃

100 日間で 11μm 程であるが、150℃では時間の平方根との比例がみられなかった。これもカーケンダルボイド（図 2-3-12）が原因していると考えられる。150℃については金錫系と同様に図 4-5-4 の通り直線で仮定したうえで(1)、(2)
式及び図 4-5-4 より活性化エネルギー等を求め、結果を表 4-5-1 に示す。
また、この化合物層の表面を図 4-7-7 に示す。

図 4-5-3 金インジウム系金属間化合物の成長

図 4-5-4 銀錫系金属間化合物の成長-4-5-

JERG-0-039-TM001A

5.4 銅錫系
図 4-7-8 に示すように Cu 3 Sn 及び Cu 6 Sn 5 が波状に生成した。二層合計の成長幅の時
間変化は、図 4-5-5 に示すように、成長幅が時間の平方根に比例して増大した。
図 4-7-9 に化合物層の表面写真を示す。
5.5 ニッケル錫系
図 4-7-10 に示すように、Ni 3 Sn 4 が波状に生成した。その幅は今回の５種の拡散対の中でも最も小さいものであった。成長幅の時間変化は、図 4-5-6 に示すように、時間の平方根に比例して増大した。活性化エネルギー等を求めた結果を表 4-5-1 に、図 4-7-11に化合物層の表面写真を示す。

図 4-5-5 銅錫系金属間化合物の成長
図 4-5-6 ニッケル錫系金属間化合物の成長

６ 金属間化合物の硬度
金属間化合物及び純金属の硬度測定結果を表 4-6-1 に示す。金属間化合物の硬度は、これを構成する純金属の硬度よりおおきな値を示した。

表 4-6-1 金属間化合物及びそれを構成する純金属のマイクロヌープ硬度（１０点の平均値）
化合物又は金属

AuSn

AuSn2

AuSn4

Ag17Sn3

Ag3Sn

Cu3Sn

Cu6Sn5

Ni3Sn

ヌープ硬度 [KHN]

67

121

61

78

85

128

76

237

化合物又は金属

Ni3Sn2

Au7In3

AuIn

Au

Ag

Cu

Ni

Sn

ヌープ硬度 [KHN]

266

162

88

44

47

56

126

7

-4-6-

JERG-0-039-TM001A

７ まとめ
表 4-5-1 の活性化エネルギー等から金インジウム系、銅錫系及びニッケル錫系について 70℃～150℃における金属間化合物の成長幅が予測できる。金錫系及び銀錫系についてはカーケンダル効果により、表 4-5-1 からは計算できないが、図 4-5-1 及び図 4-5-4
より予測できる。
実験結果が示すように、金錫系及び金インジウム系においては、金属間化合物が高速で成長し、硬度も大きな値を示したことから、金属間化合物が脆くなりはんだ付界面での破断を招き易いといえる。
特に金錫系でみられたカーケンダルボイドのように、はんだ付接合面積を減少させる
ような影響をもつという点に留意する必要がある。
はんだ付の際適用されることの多い金属の組合せ、即ち、金、銀、銅及びニッケルに錫又はインジウムのめっきを行ったが、実際のはんだ付接合部では、はんだの成分である鉛等の挙動も考慮に入れる必要がある。例えば、厚い金めっき部に錫鉛系はんだを用いる場合、金錫の金属間化合物が生成する以外に残った鉛が界面で単独に層を形成する
ため、この部分の強度が低下するという可能性もある。

-4-7-

JERG-0-039-TM001A

図 4-7-1 金錫系金属間化合物の断面

図 4-7-2 金錫系金属間化合物の断面（ボイド）

図 4-7-3 金錫系金属間化合物の表面

図 4-7-4 金インジウム系金属間化合物の断面

図 4-7-5 銀錫系金属間化合物の断面

図 4-7-6 銀錫系金属間化合物の断面（ボイド）-4-8-

JERG-0-039-TM001A

図 4-7-7 銀錫系金属間化合物の表面

図 4-7-8 銅錫系金属間化合物の断面

図 4-7-9 銅錫系金属間化合物の表面

図 4-7-10 ニッケル錫系金属間化合物の断面

図 4-7-11 ニッケル錫系金属間化合物の表面-4-9-

JREG-0-039-TM001A

技術データ５

はんだ付接合の低温特性
目

次１

はじめに ................................................................... 5-3

２

供試体 ..................................................................... 5-3
2.1 供試体の形状 ............................................................ 5-3
2.2 材質とめっき ............................................................ 5-3
2.3 はんだ .................................................................. 5-3
2.4 供試体の数量 ............................................................ 5-3

３

試験 ....................................................................... 5-5
3.1 温度サイクル試験 ........................................................ 5-5
3.2 外観確認 .............................................................. 5-5
3.3 引張試験 ................................................................ 5-6
3.4 導通抵抗値測定 .......................................................... 5-6
3.5 金属組織分析 ............................................................ 5-6
3.6 試験フロー .............................................................. 5-6

４

結果 ....................................................................... 5-7
4.1 外観確認の結果 .......................................................... 5-7
4.2 引張り試験の結果 ........................................................ 5-8
4.3 導通抵抗値測定の結果 ................................................... 5-13

５

評価 ...................................................................... 5-13
5.1 はんだの種類と温度サイクルを因子とした分散分析 ......................... 5-13
5.2 リード線材質と温度サイクルを因子とした分散分析 ......................... 5-15
5.3 仕上げめっきと温度サイクルを因子とした分散分析 ......................... 5-15

６

光沢金めっきと無光沢金めっきの違い ........................................ 5-17

７

まとめ .................................................................... 5-18

図表一覧
図 5-2-1 供試体の形状 .......................................................... 5-3
図 5-3-1 温度サイクルパターン .................................................. 5-5
図 5-3-2 導通抵抗値測定の際の クリップ型プローブの位置 ......................... 5-6
図 5-3-3 試験フロー ............................................................ 5-6
図 5-4-1 黄銅とコバーのはんだ付 X30 ........................................... 5-7
図 5-4-2 金めっきへのはんだ付 X30 ............................................. 5-7
図 5-4-3 はんだめっきへのはんだ付 X30 ......................................... 5-7-5 -1-

JREG-0-039-TM001A

図 5-4-4

In 入りはんだによるはんだ付 X30 ..................................... 5-8

図 5-4-5

Ag1.5 によるはんだ付 X30 ............................................ 5-8

図 5-5-1 はんだ種類による温度サイクルと ....................................... 5-14
図 5-5-2 せん断強度変化率（リード線：コバー、仕上げめっき：光沢銀） ........... 5-14
図 5-5-3 リード線材質による温度サイクルとせん断強度 （仕上げめっき：光沢銀） .. 5-15
図 5-5-4 仕上げめっきと温度サイクルの分散分析 ................................ 5-16
図 5-6-1 光沢金めっきと無光沢金めっきの せん断強度の比較 ...................... 5-17
図 5-6-2 光沢金めっきに Sn63 でのボイド ........................................ 5-17
図 5-6-3 無光沢金めっきに Sn63 でのボイド ...................................... 5-17
図 5-6-4 無光沢金めっきと In 入りはんだでの結晶粒 .............................. 5-18
図 5-6-5 無光沢金めっきと Sn63 での結晶粒 X400 ................................ 5-18

表 5-2-1 端子とリード線の材質とめっき .......................................... 5-4
表 5-2-2 仕上げ及び下地めっき法 ................................................ 5-4
表 5-2-3 使用はんだ ............................................................ 5-4
表 5-2-4 供試体の数量（その１） ................................................ 5-5
表 5-3-1 供試体の数量（その２） ................................................ 5-5
表 5-4-1 温度サイクル開始前のせん断強度 ....................................... 5-9
表 5-4-2 温度サイクル 30 回後のせん断強度 ...................................... 5-10
表 5-4-3 温度サイクル 170 回後のせん断強度 ..................................... 5-11
表 5-4-4 温度サイクル 400 回後のせん断強度 ..................................... 5-12
表 5-4-5 無光沢金めっきのせん断強度 ........................................... 5-12
表 5-5-1 はんだの種類と温度サイクルの分散分析 ................................. 5-13
表 5-5-2 リード線材質と温度サイクルの分散分析 ................................. 5-15
表 5-5-3 仕上げめっきと温度サイクルの分散分析 ................................ 5-16

-5 -2-

JREG-0-039-TM001A

１ はじめに本項は、軌道上で想定される低温域温度サイクル（環境にさらされる部分）に適用す
べきはんだ付接合方法を試験により評価・検討したものである。
２ 供試体
はんだ付部の劣化に影響を与える因子は、被接合材の材質（熱膨張率）、仕上げめっき及びはんだの種類として供試体を計画した。

2.1 供試体の形状
供試体は、端子にリード線をはんだ付したもので、材料の加工性、めっき
密着性、はんだ付性及び試験性を考慮し、さらにデータのばらつきが小さくなるように配慮し、図 5-2-1 に示す形状とした。
2.2 材質とめっき
端子とリード線の材質とめっきは、表5-2-1 に示す組み合わせとした。
めっきの規格等を表 5-2-2 に示す。
図 5-2-1 供試体の形状
2.3 はんだ
はんだは、低温用として推奨されるはんだ、高温用として推奨されるはんだ等５種類であり、その特徴を表 5-2-3 に示す。
2.4 供試体の数量
供試体数量は、表 5-2-4 の組み合わせで 14 本又は 15 本ずつ製作した。15 本製作した供試体は、そのうちの１本を金属組織分析用とした。インジウム（In）入りはんだ
は、主に金が接合部に介在するはんだ付に用いるため、金めっきの端子及びリード線とのみ組み合わせた。さらに、光沢金めっきのはんだ付部にボイドが生成するといわれているので、これを防ぐため表 5-3-1 の組み合わせで無光沢金めっき供試体を 36本製作した。

-5 -3-

JREG-0-039-TM001A

表 5-2-1 端子とリード線の材質とめっき
端
材質

線膨張率
19×10-6℃-1(0～100℃)

黄 銅

リード線*1子
下地めっき 仕上げめっき
ニッケル*２(2～3μm)

光沢金(Max 1μm)
光沢銀(10～15μm)
はんだ(Max 3μm)
無光沢金(Max 1μm)

材質
コバー
軟

銅

ニッケル
黄

銅

アルミ

線膨張率
4.7×10-6℃-1(20～350℃)
16.7×10-6℃-1(0～100℃)
18×10-6℃-1(0～1,000℃)
19×10-6℃-1(0～100℃)
23×10-6℃-1(20～200℃)

下地めっき 仕上げめっき
ニッケル*２ 光沢金(2～3μm) (Max 1μm)
光沢銀(10～15μm)
はんだ(Max 3μm)
無光沢金(Max 1μm)*１

リード線については材質とめっきを組み合わせたものを供試体とした。

*２

ニッケルめっきは素材の亜鉛成分がはんだ付け面へ拡散するのを防げる厚さとした。

表 5-2-2 仕上げ及び下地めっき法
めっきの種類

めっき浴
シアン浴(オートレネクス C)(Co 含有)

光

沢

金

光

沢

銀

シアン浴

は

ん

だ

ホウフツ化浴ＱＱ－Ｓ－３６５Ｂ，ＴＹＰＥⅢ，ＧＲＡＤＥ－Ｂ
ＭＩＬ－Ｐ－８１７２８Ａ
Ｓｎ50～70％、不純物 １％、残鉛

ア ル ミ 用カニゼン
（プルーシューマー）ＭＩＬ－Ｇ－４５２０４Ｂ，ＡＭＥＮＤ２ＴＹＰＥⅠ，ＧＲＡＤＥ－Ａ
無電解
ＭＩＬ－Ｃ－２６０７４Ｃ

アルミ以外

硫酸浴

ＱＱ－Ｎ－２９０

無 光 沢 金

ニッケル

注）

規
格
ＭＩＬ－Ｇ－４５２０４Ｂ，ＡＭＥＮＤ２ＴＹＰＥⅡ，ＧＲＡＤＥ－Ｄ

シアン浴（Co 無）

ニッケル（アルミ用）めっき以外は電解めっき

表 5-2-3 使用はんだ
No.

はんだ

1

Sn63／Pb37(Sn63)
Sn62／Pb36／Ag2(Sn62)

2
3

4

Sn96／Ag4(Sn96)規格

QQ-S-571E
QQ-S-571E

固相線

液相線

183℃（共晶）
177℃

189℃

NASA はんだ付け技術文書で指定されている。
銀めっきリード及びステンレススチール等のはんだ付けに使用

QQ-S-571E

221℃（共晶）

QQ-S-571E

309℃（共晶）

高温はんだとして使用。高温及び低温環境における抗張力が大きいので高低温で使用されるもののはんだ付けに適用。

Sn1/Pb97.5/Ag1.5

Sn53/Pb29/In17.5/Zn0.5 (In 入り)

徴

銀めっきリード及びステンレススチール等のはんだ付けに使用。高温環境における抗張力が大きいので高温で使用されるもののはんだ付けに適用。

(Ag1.5)5

特------

135℃*

151℃*

*実測値

-5 -4-

金めっきリードのはんだ付けに使用。

JREG-0-039-TM001A

表 5-2-4 供試体の数量（その１）
使
用
はんだ

1

2

Sn63

Sn62

リード線／端子

端子及び
リード線
めっき
光 沢 金

コバー／黄銅

光 沢 銀
は ん だ

14 本
14 本

光 沢 金
光 沢 銀

14 本
14 本

は ん だ
光 沢 金

14 本
14 本

光 沢 銀
は ん だ

14 本
14 本

ニッケル／黄銅

14 本

3

Sn96

4

Ag1.5

光 沢 金
光 沢 銀

14 本
14 本

In 入り

は ん だ
光 沢 金

14 本
14 本

5

軟銅／黄銅

黄銅／黄銅

アルミ／黄銅

15 本
15 本

14 本

15 本

14 本

15 本
14 本
15 本
15 本

14 本

14 本

14 本
15 本
15 本

14 本

15 本

14 本

15 本
14 本

14 本

15 本
15 本

14 本

14 本
15 本

14 本

３ 試験
表 5-3-1 供試体の数量（その２）
3.1 温度サイクル試験
供試体に図 5-3-1 に示す－170℃～

No.

使用
はんだ

70℃の温度サイクルで 400 回の負荷

6

Sn63

を加えた。

7

In 入り

端子及び
リード線
めっき
無光沢金

リード線／端子
黄銅／黄銅
18 本
18 本

3.2 外観確認
はんだ付接合の良否はフィレットの状況、光沢等の外観検査で決定される。
そこで、3.3 項の引張り試験、3.4 項の導通抵抗値測定及び 3.4 項の金属組織分析結果と対応させるため、15 倍の拡大鏡を用いて外観の特徴を確認した。

図 5-3-1 温度サイクルパターン-5 -5-

JREG-0-039-TM001A

3.3 引張試験
端子からのリード線の引き抜き強度を１mm/min の引張り速度により測定した。
3.4 導通抵抗値測定
ミリオームメータを用い、図 5-3-2 に示すようにはんだ接合部の導通抵抗値を測定した。

図 5-3-2 導通抵抗値測定の際のクリップ型プローブの位置

図 5-3-3 試験フロー
3.5 金属組織分析
表 5-2-4 で 15 本ずつ製作した供試体について温度サイクル 320 回後に１本ずつ金属顕微鏡で金属組織分析を行った。
3.6 試験フロー
表 5-2-4 の供試体について図 5-3-3 に示すフローに従い温度サイクル試験を行い、その開始前、30、170 及び 400 回終了後に評価試験として外観確認、引張り試験、導通抵抗値測定及び金属組織分析を行った。また、表 5-3-1 に供試体については温度サイクル 67
回を加え、その開始前及び 30 回後に５本ずつ、67 回後に８本ずつ引張り試験を行い、さらに温度サイクル開始前に引張り破断した供試体を１本ずつ金属顕微鏡で金属組織分析
した。
評価試験は外観確認、導通抵抗値測定、引張り試験の順に行った。
外観確認及び導通抵抗値測定の全数は、温度サイクル試験前が各 14 点で引張り試験により順次減っている。
また、表 5-2-4 で 15 本ずつ製作した供試体については、温度サイクル 320 回後に、そのうち１本を金属顕微鏡で金属組織分析した。

-5 -6-

JREG-0-039-TM001A

４ 結果
4.1 外観確認の結果
今回製作した全ての供試体について、温度サイクル 400 回の負荷を加えてもはんだ
付部にクラックは発生しなかった。夫々の供試体の特徴は以下の通りである。
端子とリード線と組み合わせについて
は、温度サイクルの負荷を加えると熱膨張率の差の大きな材質同士の組み合
わせほど熱疲労が進みはんだ付け部が劣化し、表面にシワが現われた（図２－４－５参照）。
光沢金めっきを施すと外観が白味を帯びてくる。金めっき厚が最大１μm ということで薄い部類に入るが、厚い場合はこの傾向が顕著になる 1)。また、はんだめっきの場合、他のめっきに比べ温度サイクルの負荷を加えても光沢が保たれる傾向にある（図 5-4-2 及び

図 5-4-1 黄銅とコバーのはんだ付 X30

端子；黄銅 リード線；コバー
仕上げめっき；はんだ
使用はんだ；Sn63

5-4-3 参照）。

温度サイクル 400 回
リード線の回りのはんだ付部にしわが

図 5-4-2 金めっきへのはんだ付 X30

図 5-4-3 はんだめっきへのはんだ付 X30
端子；黄銅 リード線；黄銅

端子；黄銅 リード線；黄銅
仕上げめっき；光沢金

仕上げめっき；はんだ

使用はんだ；Sn63

使用はんだ；Sn63

温度 400 回

温度サイクル 400 回

はんだ付が白みを帯びてくる。

-5 -7-

JREG-0-039-TM001A(3) In 入りはんだ及び Ag1.5 は、温度サイクル 30 回で既に光沢がなかった（図 5-4-4
及び図 5-4-5 参照）。

図 5-4-4

In 入りはんだによるはんだ付 X30

In 入りはんだによるはんだ付

図 5-4-5

Ag1.5 によるはんだ付 X30

Ag1.5 によるはんだ付

端子；黄銅 リード線；黄銅

端子；黄銅 リード線；黄銅

仕上げめっき；光沢金

仕上げめっき；はんだ

使用はんだ；In 入り

使用はんだ；Ag1.5

温度サイクル 30 回

温度サイクル 30 回

はんだ付部に光沢がない。

はんだ付部に光沢がない。

4.2 引張り試験の結果端子からのリード線の引き抜き荷重を求め、次式により線断強度を求めた。
引き抜き荷重

せん断強度＝（フィレット長さ+ 端子厚さ）×リード線円周長さ
表 5-2-4 の供試体を温度サイクル 0、30、170 及び 400 回後に引張り試験にかけた
結果を表 5-4-1 から表 5-4-4 に示す。
同一条件のせん断強度の試料標準偏差（σn-1）は、平均せん断強度の 10％程度であった。
はんだの種類の影響が顕著に表われ、Sn63、Sn62 及び Sn96 が強度大であり、Ag1.5
及び In 入りが強度小であった。
リード線にアルミを使用した場合、Sn63、Sn62 及び Ag1.5 ではんだ付すると、どの温度サイクルにおいても接合部より先にリード線が断線することが多かった。
光沢金めっきと無光沢金めっきのせん断強度を比較すると、Sn63 と In 入りはんだとも無光沢金めっき供試体の方がせん断強度が大きかった（表 5-4-1～5 参照）。

-5 -8-

JREG-0-039-TM001A

表 5-4-1 温度サイクル開始前のせん断強度
供試体各５本
使

用

No.
は ん だ

端子及び
リード線
めっき
光沢金
光沢銀

1

Sn63
はんだ
光沢金

2

Sn62

光沢銀
はんだ
光沢金

3

Sn96

光沢銀
はんだ
光沢金
光沢銀

4

Ag1.5

リード線／端子コバー／黄銅

軟銅／黄銅

ニッケル／黄銅33.15 (3.53){3.38 (0.36)}
43.05 (7.65){4.39 (0.78)}

44.42 (0.98) 47.27 (4.22){4.53 (0.10)} {4.82 (0.43)}

41.18 (3.04){4.20 (0.31)}
37.85 (3.63){3.86 (0.37)}
50.01 (1.27){5.10 (0.13)}

41.78 (1.27) 45.31 (2.94){4.26 (0.13)} {4.62 (0.30)}

45.50 (3.24){4.64 (0.33)}
38.54 (5.39){3.93 (0.55)}
47.37 (3.92){4.83 (0.40)}
45.31 (4.41){4.62 (0.45)}
29.42 (2.16){3.00 (0.22)}
26.67 (4.31){2.72 (0.44)}

40.99 (1.77) 45.70 (1.37){4.18 (0.18)} {4.66 (0.14)}

30.40 (1.18) 28.64 (2.55){3.10 (0.12)} {2.92 (0.26)}

黄銅／黄銅

アルミ／黄銅35.50 (3.43){3.62 (0.35)}
49.13 (3.43) ４本はリード線{5.01 (0.35)} 断
残り１本は 47.17{4.81}
42.56 (3.24){4.34 (0.33)}
42.07 (4.12){4.29 (0.42)}
51.09 (2.16) 全てリード線断{5.21 (0.22)}
42.17 (3.92){4.30 (0.40)}
41.38 (6.96){4.22 (0.71)}
41.68 (1.86) 38.44 (2.06){4.25 (0.19)} {3.92 (0.21)}
45.80 (5.10){4.67 (0.52)}
21.38 (3.53){2.18 (0.36)}
28.54 (4.22) ２本はリード線{2.91 (0.43)} 断
残り３本の平均25.79 {2.63}
はんだ
5

In 入り

光沢金

28.15 (3.04){2.87 (0.31)}
26.77 (3.24){2.73 (0.33)}

左側の数字は平均値、(

31.68 (2.16){3.23 (0.22)}
24.03 (0.98) 27.85 (4.81){2.45 (0.10)} {2.84 (0.49)})内は試料標準偏差（σ n - 1 ）、単位は N/mm 2 {kg/mm 2 }-5 -9-

JREG-0-039-TM001A

表 5-4-2 温度サイクル 30 回後のせん断強度
使

用

No.
は ん だ

端子及び
リード線
めっき

光沢銀

光沢金

39.91 (5.69){4.07 (0.58)}
48.54 (2.35) 41.58 (1.86){4.95 (0.24)} {4.24 (0.19)}

44.62 (2.84){4.55 (0.29)}

43.84 (0.20){4.47 (0.02)}
33.93 (2.06){3.46 (0.21)}
44.91 (6.86) 46.48 (2.35){4.58 (0.70)} {4.74 (0.24)}

46.88 (3.53){4.78 (0.36)}

45.21 (3.24){4.61 (0.33)}

42.86 (3.33){4.37 (0.34)}
24.52 (5.88){2.50 (0.60)}

45.50 (4.41){4.64 (0.45)}
18.83 (0.78){1.92 (0.08)}

光沢銀28.93 (1.96) 29.81 (5.98){2.95 (0.20)} {3.04 (0.61)}

はんだ

29.52 (2.84){3.01 (0.29)}

28.54 (2.16) ２本はリード線断{2.91 (0.22)} 残り 1 本は 22.65{2.31}
33.54 (4.41){3.42 (0.45)}

光沢金31.38 (12.26){3.20 (1.25)}

23.54 (1.57) 23.73 (3.24){2.40 (0.16)} {2.42 (0.33)}

Ag1.5

In 入り

アルミ／黄銅48.44 (6.28){4.94 (0.54)}
43.05 (2.16) 36.28 (3.33){4.39 (0.22)} {3.70 (0.34)}

Sn62

はんだ

5

黄銅／黄銅

41.87 (4.51){4.27 (0.46)}
45.21 (2.26) 42.27 (1.37){4.61 (0.23)} {4.31 (0.14)}

光沢銀

4ニッケル／黄銅

光沢金

光沢金

Sn96

軟銅／黄銅

44.33 (5.10){4.52 (0.52)}

Sn63
はんだ

3

コバー／黄銅

はんだ

光沢銀

2

リード線／端子39.23 (5.59){4.00 (0.57)}
47.17 (1.77) ２本はリード線{4.81 (0.18)} 断
残り１本は 40.11{4.09}
45.31 (3.33){4.62 (0.34)}
41.58 (3.82){4.24 (0.39)}
49.33 (2.26) ２本はリード線{5.03 (0.23)} 断
残り１本は 46.29{4.72}
46.09 (3.73){4.70 (0.38)}

光沢金1

供試体各 3 本

左側の数字は平均値、(29.22 (2.55){2.98 (0.26)})内は試料標準偏差（σ n - 1 ）、単位は N/mm 2 {kg/mm 2 }-5 -10-JREG-0-039-TM001A

表 5-4-3
使

用

No.
は ん だ

端子及び
リード線
めっき
光沢金
光沢銀

1

Sn63
はんだ
光沢金

2

Sn62

光沢銀
はんだ
光沢金

3

Sn96

光沢銀
はんだ
光沢金

4

Ag1.5

光沢銀
はんだ

5

In 入り

光沢金

温度サイクル 170 回後のせん断強度

供試体各 3 本

リード線／端子コバー／黄銅

軟銅／黄銅

34.32 (8.04){3.50 (0.82)}
39.42 (1.27) 36.19 (1.18){4.02 (0.13)} {3.69 (0.12)}

34.62 (1.67){3.53 (0.17)}
37.27 (3.24){3.80 (0.33)}
42.27 (2.55) 40.21 (5.88){4.31 (0.26)} {4.10 (0.60)}
38.44 (2.55){3.92 (0.26)}
43.15 (3.92){4.40 (0.40)}
40.31 (4.90) 35.70 (2.35){4.11 (0.50)} {3.64 (0.24)}
36.97 (1.96){3.77 (0.20)}
25.50 (2.16){2.60 (0.22)}
23.73 (3.92) 26.18 (2.65){2.42 (0.40)} {2.67 (0.27)}
24.52 (2.35){2.50 (0.24)}
16.77 (5.00){1.71 (0.51)}

左側の数字は平均値、(

ニッケル／黄銅40.31 (1.67){4.11 (0.17)}

41.87 (4.41){4.27 (0.45)}

46.68 (7.06){4.76 (0.72)}

27.26 (2.26){2.78 (0.23)}

黄銅／黄銅

38.93 (1.47){3.97 (0.15)}
47.56 (4.31) ２本はリード線{4.85 (0.44)} 断
残り１本は 47.17{4.81}
43.35 (4.81){4.42 (0.49)}
38.44 (6.28){3.92 (0.64)}
44.42 (2.16)
42.56 (3.63){4.53 (0.22)} {4.34 (0.37)}
37.07 (1.96){3.78 (0.20)}
40.21 (5.69){4.10 (0.58)}
38.54 (1.37) 37.07 (9.02){3.93 (0.14)} {3.78 (0.92)}
42.86 (2.94){4.37 (0.30)}
25.40 (6.96){2.59 (0.71)}
27.65 (0.59) 全てリード線断{2.82 (0.06)}
25.69 (2.26){2.62 (0.23)}
29.32 (5.30) 28.83 (1.47){2.99 (0.54)} {2.94 (0.15)})内は試料標準偏差（σ n - 1 ）、単位は N/mm 2 {kg/mm 2 }-5 -11-

アルミ／黄銅JREG-0-039-TM001A

表 5-4-4 温度サイクル 400 回後のせん断強度
使

用

No.
は ん だ

1

端子及び
リード線
めっき
光沢金

37.66 (0.78){3.84 (0.08)}

35.99 (3.14){3.67 (0.32)}
35.79 (4.12){3.65 (0.42)}
34.32 (3.33) 35.99 (3.63){3.50 (0.34)} {3.67 (0.37)}

38.15 (4.02){3.89 (0.41)}

39.13 (3.43){3.99 (0.35)}
19.52 (3.33){1.99 (0.34)}
21.38 (3.14) 27.36 (0.98){2.18 (0.32)} {2.79 (0.10)}

24.22 (0.49){2.47 (0.05)}

光沢銀
Sn96
はんだ
光沢金
光沢銀
Ag1.5
はんだ
光沢金

23.93 (4.41){2.44 (0.45)}
21.48 (1.86){2.19 (0.19)}

左側の数字は平均値、(

黄銅／黄銅

アルミ／黄銅34.03 (2.16){3.47 (0.22)}

30.69 (4.12){3.13 (0.42)}
37.85 (4.22){3.86 (0.43)}
38.44 (3.63) 35.50 (1.67){3.92 (0.37)} {3.62 (0.17)}

Sn62

In 入り

38.34 (3.14){3.91 (0.32)}

はんだ

Sn63

光沢金

5

ニッケル／黄銅36.09 (1.67){3.68 (0.17)}

はんだ

4

軟銅／黄銅

32.26 (5.49) 36.77 (3.43){3.29 (0.56)} {3.75 (0.35)}

光沢銀

3コバー／黄銅

光沢銀

光沢金

2

リード線／端子41.87 (2.45) １本はリード線{4.27 (0.25)} 断
残り２本の平均39.32 {4.01}
36.87 (3.14){3.76 (0.32)}
37.85 (5.79){3.86 (0.59)}
43.93 (1.96) 2 本はリード線
断{4.48 (0.20)}
残り１本は39.13 {3.99}
42.07 (4.02){4.29 (0.41)}
40.80 (4.41){4.16 (0.45)}
38.25 (1.37) １本はリード線{3.90 (0.14)} 残り２本の平均
36.58 {3.73}
42.27 (0.78){4.31 (0.08)}
19.32 (1.86){1.97 (0.19)}
27.07 (1.47) １本はリード線{2.76 (0.15)} 残り２本の平均
28.15 {2.87}
30.00 (2.06){3.06 (0.21)}
18.14 (1.57) 21.18 (1.77){1.85 (0.16)} {2.16 (0.18)})内は試料標準偏差（σ n - 1 ）、単位は N/mm 2 {kg/mm 2 }表 5-4-5 無光沢金めっきのせん断強度

No.

使用用
はんだ

6

Sn63

7

In 入り

端子 及び
リード線材質黄銅／黄銅

左側の数字は平均値、(

温度サイクル

端子 及びリード線めっき

無光沢金

０回

30 回

67 回

55.31 (1.96){5.64 (0.20)}

47.95 (3.43){4.89 (0.35)}

43.15 (2.16){4.40 (0.22)}

48.64 (2.55){4.96 (0.26)}

38.25 (3.92){3.90 (0.40)}

42.17 (3.43){4.30 (0.35)})内は試料標準偏差（σ n - 1 ）、単位は N/mm 2 {kg/mm 2 }-5 -12-

JREG-0-039-TM001A

4.3 導通抵抗値測定の結果
はんだ付部は、熱疲労を受けるとクラックを生じたり、金属間化合物を成長させる。
これらの現象により導通抵抗値が増大する可能性があるため、温度サイクルとの相関を検定した。
リード線が黄銅、仕上げめっきが光沢金、はんだが Sn63 の組み合わせの場合にのみ、導通抵抗値がわずかに増加してはいるが、その増加量は温度サイクル開始前で0.76mΩの導通抵抗値が 400 回後に 0.03mΩだけ微増しているに過ぎず、本試験条件
では導通抵抗値は殆ど変化しないものとみなすのが妥当といえる。
５ 評価
表 5-2-4 に示す供試体のせん断強度をもとに、因子１を温度サイクルに、因子２
を夫々はんだの種類、リード線材質及び仕上げめっき、２つを一定として二元配置の分散分析を行った。
5.1 はんだの種類と温度サイクルを因子とした分散分析
端子及びリード線の材質とめっきの夫々の組み合わせに対して分散分析を行った
結果を表 5-5-1 に示す。せん断強度は、温度サイクル及びはんだの種類に影響される。
温度サイクル数が増すにつれて、せん断強度は低下する。Ag1.5 によるはんだ付は、
Sn62、Sn63 及び Sn96 に比べて強度が小さかった(図 5-5-1A 及び B)。ただし、せん
断強度変化率でみると、図 2-4-11 に示すように、強度低下率は Ag1.5 が最小となっており、温度サイクルを重ねると Ag1.5 の方が他のはんだより強度が大きくなる可能性はある。また、図 5-5-1C より In 入りはんだによる接合強度は、Ag1.5 と同程度であった。さらに、温度サイクルとはんだの種類との交互作用はコバー上の金めっきを除いてなかった。

表 5-5-1 はんだの種類と温度サイクルの分散分析
リード線材質

コバー

軟

銅

ニッケル

くり返し数：3
黄銅

仕上げめっき

光沢金

光沢銀

はんだ

光沢金

光沢銀

光沢金

光沢銀

はんだ

温度サイクル

〇

〇

〇

〇

〇

△

〇

〇

はんだの種類

〇

〇

〇

〇

〇

〇

〇

〇

交互作用

△

×

×

×

×

×

×

×

〇は危険率１％で有意、△は危険率５％で有意。×は危険率５％でも有意でない。

-5 -13-

JREG-0-039-TM001A

図 5-5-1
はんだ種類による温度サイクルとせん断強度（リード線／コバー）

図 5-5-2
せん断強度変化率（リード線：コバー、
仕上げめっき：光沢銀）-5 -14-

JREG-0-039-TM001A

5.2 リード線材質と温度サイクルを因子とした分散分析
In 入りを除くはんだ４種と光沢銀めっ

表 5-5-2
リード線材質と温度サイクルの分散分析
は

ん

だ

Sn6
3

Sn6
2

仕上げめっき

Sn9
6

Ag1.
5

光沢銀

温度サイクル

〇

〇

〇

〇

材

質

〇

〇

〇

△

交 互 作 用

×

×

×

×

きの組み合わせに対して分散分析を行った
結果を表 5-5-2 に示す。せん断強度は、温度サイクル及びリード線材質に影響され交互作用はない。図 5-5-2 に例を示すが、端子（黄銅）との熱膨張率の差が一番大きなコバーをリード線に用いた場合は、温度サ
イクルによる熱疲労が大きいためせん断強度の低下が顕著であり、一方、リード線がくり返し数３回、〇は危険率１％で有意△は危険率５％で有意、端子と同じ黄銅の場合は、熱疲労が少ない
ためせん断強度の低下が緩慢である。

×は危険率５％でも有意でない。

図 5-5-3 リード線材質による温度サイクルとせん断強度（仕上げめっき：光沢銀）
5.3 仕上げめっきと温度サイクルを因子とした分散分析
In 入りを除くはんだ４種とリード線（コバーと黄銅）の組み合わせについて分散分析を行った結果を表 5-5-3 に示す。温度サイクルの影響をあまり受けていない黄銅間のはんだ付では、Sn63、Sn62 及び Ag1.5 で仕上げめっきの影響が現われた。その例を
図 5-5-4A 及び B に示すが、光沢金めっき供試体のせん断強度が他のめっきと比べて小さかった。これは図 5-6-2 に示すように、光沢金めっき部をはんだ付すると大きなボイドが発生し、はんだ付有効面積が減少したことによると考えられる。また、コバーをリード線に使った場合は、熱膨張率の違いにより温度サイクルの影響を顕著に受け、Sn62 は仕上げめっきの影響も受けている。これを図 5-5-4 に示すが、Sn62 と光沢銀めっきのくみ合わせは他のめっきと比較するとはんだ組成がきめ細かくなり大きな強度を示したと推定される。

-5 -15-

JREG-0-039-TM001A

なお、リード線がコバーの場合、黄銅と異なり光沢金めっきを施しても大きなボイドが生ぜず顕著な強度低下はみられな
かった。これは、黄銅の熱伝導率が 60
W/m.℃{52 kcal/m.hr.℃}であるのに対し、コバーは 16 W/m.℃{14kcal/m.hr.℃}と小さいためはんだが完全に溶融し、その後冷却固化するまでに時間を要し、この間にボイドが表面へ抜けたことも推定されるが、詳細は今後の検討項目としたい。

図 5-5-4 仕上げめっきと温度サイクルの分散分析
表 5-5-3 仕上げめっきと温度サイクルの分散分析
リード線材質

黄

銅

コバー

はんだ

Sn63

Sn62

Sn96

Ag1.5

Sn63

Sn62

Sn96

Ag1.5

温度サイクル

〇

△

△

×

〇

〇

〇

〇

仕上げめっき

〇

〇

×

〇

×

△

×

×

交

×

×

×

△

△

×

△

×

用

〇は危険率１％で有意、△は危険率５％で有意。×は危険率５％でも有意でない。

-5 -16-

JREG-0-039-TM001A

６ 光沢金めっきと無光沢金めっきの違い
図 5-6-1 に示すように無光沢金めっきの方が光沢金めっきよりせん断強度が大きいが、これは図 5-6-2 で光沢金めっきに大きなボイドがあるのに対し、図 5-4-3 のように無光沢金めっきの場合ボイドが少なく、小さく分散していることによると考えられる。また、In 入りはんだの場合、
Sn63 よりせん断強度が小さくなっているが、図 5-6-4 に示すように In 入りの場
合、破断面の結晶が大きくなり、粒界で破壊し易くなったのに対し、図 5-6-5 のSn63 では結晶が小さいままであることによると考えられる。
図 5-6-1 光沢金めっきと無光沢金めっきのせん断強度の比較

図 5-6-2 光沢金めっきに Sn63 でのボイド

図 5-6-3 無光沢金めっきに Sn63 でのボイドX50

端子：黄銅、リード線：黄銅

端子：黄銅、リード線：黄銅

仕上げめっき：光沢金

仕上げめっき：無光沢金

温度サイクル：320 回

温度サイクル 0 回

使用はんだ：Sn63

使用はんだ：Sn63（引張り試験後）はんだにボイドが少ない。

-5 -17-

JREG-0-039-TM001A

図 5-6-4
無光沢金めっきと In 入りはんだでの結晶粒X600

図 5-6-5
無光沢金めっきと Sn63 での結晶粒 X400

端子：黄銅、リード線：黄銅

端子：黄銅、リード線：黄銅

仕上げめっき：無光沢金

仕上げめっき：無光沢金

使用はんだ：In 入り

使用はんだ：Sn63

温度サイクル 0 回（引張り試験後）

温度サイクル 0 回（引張り試験後）破断面付近のはんだの破断面付近のはんだ結晶が大きくなっての結晶が大きくなら

いる。

７ まとめ
熱膨張率の差の大きな材料を接合した場合、温度サイクルの負荷を加えるとはんだ付接合強度は低下し、外観にシワが現われ劣化する傾向を示した。しかし、今回の試験条
件ではクラックの発生には至らず導通抵抗値が顕著に変化する程ではなかった。
また、光沢金めっきを施すと大きなボイドが生じ、接合強度が低下する傾向があり、無光沢金めっきにすればボイドが少なくなる。また、使用はんだによっても接合強度が異なることが明らかとなった。
そこで、低温域温度サイクルの負荷を加えてもはんだ付接合強度を大きく保つためには以下の点に留意する必要があると思われる。
接合材料はできるだけ熱膨張率の類似した材料を選定すること。
はんだ Sn63/Pb37、Sn62/Pb36/Ag2 又は Sn96/Ag4 を使用することが望ましいと思われる。なお、Sn1/Pb97.5/Ag1.5 及び Sn53/Pb29/In17.5/Zn0.5 は製作時から接合強度は小さかった。
仕上げめっきには光沢金めっきを使用しないこと。電気性能、保存性等で金めっきを施さねばならない場合は無光沢金めっきとすること。

-5 -18-

JERG-0-039-TM001A

技術データ６

はんだ付接合の高温特性
目

次１

はじめに ................................................................... 6-2２試験計画 ................................................................... 6-2

３

供試体及び試験方法 ......................................................... 6-2

４

試験結果 ................................................................... 6-3

５

まとめ ..................................................................... 6-6

図表一覧
図 6-3-1 供試体の形状 .......................................................... 6-2
図 6-3-2 引張試験 .............................................................. 6-3
図 6-4-2 光沢銀めっきはんだ接合の 高温保持日数とせん断強度 ..................... 6-4
図 6-4-1 無光沢金めっきはんだ接合の 高温保持日数とせん断強度 ................... 6-4
図 6-4-4 はんだめっきはんだ接合の 高温保持日数とせん断強度 ..................... 6-5
図 6-4-3 銅めっきはんだ接合の 高温保持日数とせん断強度 ......................... 6-5

表 6-3-1 供試体の材質及びめっき仕様 ............................................ 6-2
表 6-3-2 使用はんだ ............................................................ 6-2
表 6-5-1 はんだ硬度の変化 ...................................................... 6-6-6-1-

JERG-0-039-TM001A

１ はじめにはんだ付接合部が長期間、高温下に曝された時の接合部強度の変化を試験により評価・検討したものである。
２ 試験計画剪断強度の変化を求めるため、供試体の使用はんだ５種、表面めっき４種を指定し、保持温度を 50℃、84℃及び 125℃として約半年間の変化の観察を行った。中途測定については錫と相手金属との拡散長が、保持時間の１／２乗に比例すると考えられるため、日数で等分されるように、測定時期を設定した。
なお、測定データの信頼性を得るために各測定時、７本を引張り試験に供することとした。
３ 供試体及び試験方法
供試体の形状、材質、めっき仕様及び使用はんだを図 6-3-1、表 6-3-1 及び表 6-3-2に示す。
供試体のリードと端子をはんだ付した時に使用したフラックスは、MIL-F-14256 タ
イプ RMA である。使用した熱源は、48W 自動温度調節型はんだごてであるが、Ag1.5のはんだ付時のみ熱抵抗はんだ付装置を併用した。
図1
表 6-3-1 供試体の材質及びめっき仕様
端子／
リード材質

下地めっき
ニッケル

黄銅
C2801-1/4H
JIS H 3100

図 6-3-1 供試体の形状
表 6-3-2 使用はんだ
はんだ
Sn63
Sn62
Sn96
Ag1.5
In 入り

規格
QQ-S-571E〃〃〃
Sn53 Pb29
In17.5 Zn0.5

固相／液相線
183℃
177/189℃
221℃
309℃

MIN.2.5μm

QQ-N-290
硫酸浴
黄銅
C2700W-1/2
JIS H 3250

135/151℃-6-2-

仕上げめっき無光沢金めっき
0.5～1.0μm
MIL-G-45204B
TYPE-1 Grade A
光沢銀めっき4～9μm
QQ-S-365B
TYPE-II Grade
銅めっき
10μm 以上
MIL-C-14550
はんだ7.5～12.5μm
MIL-P-81728
ホウフツ化浴JERG-0-039-TM001A

試験の方法は、図 6-3-2 に示すように端子側を試験器に固定し、リード線側を毎分1mm のレートで引っ張り、室温での破断荷重を測定した。
せん断強度は、この破断荷重とはんだ付面積の測定を行い、次式により算出した。

はんだ付面積＝（フィレット高さ＋端子厚さ）×リード線円周率
破断荷重

剪断強度＝

はんだ付面積使用した恒温槽は、50℃、84℃、125℃設定で熱電対を用いてモニタした結果は、それぞれ 50℃～55℃、83℃～87℃、124℃～126℃であった。

図 6-3-2 引張試験
４ 試験結果計測した破断荷重から算出した剪断強度の平均値の変化を図 6-4-1～図 6-4-4 に示す。
試験結果から主として、次の事が明確となった。
a.

試験時間と共に剪断強度が低下するが、その傾向は温度が高いほど顕著となる。

b.

Sn96 は、他のはんだと比較して、全般に大きな値を示す。

c.

Sn63 と Sn62 には、大きな差は認められない。

d.

Ag1.5 は他のはんだと比較すると、低強度であるが試験時間と共に低下する傾向が小さい。

e.

金めっき／In 入りはんだ／125℃保管の供試体が、最も低下率が大きく約半年
後、初期値の 50％となった。

f.

銀めっき、はんだめっき供試体は、他のめっきのものと比較すると、３種のはんだ（Sn96、Sn62、Sn63）を使用する限り、強度データの平均値は全般にそろっている。

-6-3-

JERG-0-039-TM001A

図 6-4-1 無光沢金めっきはんだ接合の
高温保持日数とせん断強度

図 6-4-2 光沢銀めっきはんだ接合の
高温保持日数とせん断強度-6-4-

JERG-0-039-TM001A

図 6-4-3 銅めっきはんだ接合の

図 6-4-4

高温保持日数とせん断強度

はんだめっきはんだ接合の
高温保持日数とせん断強度-6-5-

JERG-0-039-TM001A

５ まとめ(1) はんだ継手部が高温下で曝される場合に、どのような工作方法が適切か、前述の試 験
結果から明らかになった。
(2) 別途行った金属顕微鏡観察によると、α固溶体等と他の部分（例、β固溶体等）が高温で、時間の経過によりさらに、組織が粗になっていくことが判明した。
通常、組織が密になればなるほど強度が増加することを考えると、定性的に強度低下の原因の１つであるといえる。その他に金属間化合物の増大も観察され、この化合物層も強度低下の１つの原因と推定される。
(3) その他関連として、表 6-5-1 に示すように、２ケースについてビッカース硬度も合わせて測定したので補足資料とする。

表 6-5-1 はんだ硬度の変化
供試体
125℃
はんだめっきSn63
125℃
はんだめっき
Sn96
ｎ＝３

初期値

11 日目

45 日目

101 日目

174 日目

10.6

9.7

10.2

9.1

7.8

9.4

12.2

13.1

13.5

12.0

15g

時間 30 sec.

サンプル数

荷重

-6-6-

JERG-0-039-TM001A

技術データ７

はんだ付接合のクリープ破断特性
目次１

はじめに ................................................................... 7-2２試験計画 ................................................................... 7-2

３

供試体及び試験方法 ......................................................... 7-2４

試験結果（計測期間６か月） ................................................. 7-3５

データの解析（ラーソン・ミラー法による解析） ............................... 7-4

６

まとめ ..................................................................... 7-6

図表一覧
図 7-3-1 供試体の形状 .......................................................... 7-2
図 7-5-1 対数破断時間と絶対温度の逆数の関係 ................................... 7-5
図 7-5-2

Sn63 主クリープ破断曲線 .............................................. 7-5

図 7-5-3

Sn96 主クリープ破断曲線 .............................................. 7-5

図 7-5-4

Sn63 主クリープ破断曲線 （金めっきと銀めっき） ...................... 7-5

表 7-3-1 供試体の材質等 ........................................................ 7-2
表 7-3-3 供試体の数量 .......................................................... 7-2
表 7-3-2 使用はんだ ........................................................... 7-2
表 7-4-1 クリープ破断特性値 ................................................... 7-3-7-1-

JERG-0-039-TM001A

１ はじめにはんだ継手部には、予備荷重が加わらないことが重要な点であるが、接合部の寿命を考察する場合には、クリープ破断に係るデータも必要となる。そのため、本報告では、最も使用されている Sn63 組成と、銀が混入してありクリープ抵抗性のある Sn96 の２種のはんだを選定して、試験を行ったのでこれらについての結果を紹介するものである。
２ 試験計画剪断応力、保持温度及び破断時間の関係を得るため温度、応力を各々３、４条件に設定し、かつデータのばらつきを考慮して同一条件のもの各 10 本として以下の試験を行った。
３ 供試体及び試験方法(1) 供試体の形状及び材質等（めっき処理）を図 7-3-1 及び表 7-3-1 に示す。これらの形状に設定した理由は、実際の端子に近い形状で、テストサンプルの制作の容易性、試験時間の制
約等から来ている。使用した“はんだ”は、QQ-S-571 の Sn63、Sn96 である（詳細は表 7-3-2
参照）。供試体のリードと端子をはんだ付した時に用いたフラックスは、MIL-F-14256 のタ
イプ RMA である。使用した熱源は、48W の自動温度調節型のはんだゴテである。
テストサンプルの総数は、Sn63、Sn96 各々120 本であり、その構成内訳は、表 7-3-3 に示す通りである。
表 7-3-1

供試体の材質等

端子／リード線
材

質

下地めっき

端子 黄銅
C2801-1/4H
JIS H-3100

ニッケル
MIN. 2.5μm

リード線 黄銅C2700W-1/2H
JIS H-3250

QQ-NQ-290
硫酸浴

仕上げめっきはんだ
7.5～12.5 μm
MIL-P-81728
ホウフツ化浴図 7-3-1 供試体の形状
表 7-3-3
表 7-3-2 使用はんだ

はんだ

はんだ

規格

固相／液相線

Sn63/Pb37

QQ-S-571

183℃

Sn96/Ag4〃

221℃

供試体の数量
荷

重

Sn63

10 N
{1kg}

6.9 N
{0.7kg}

4.9 N{0.5kg}

2.9 N{0.3kg}

Sn96

20 N
{2kg}

14.7 N
{1.5kg}

10 N
{1kg}

6.9 N
{0.7kg}50

各 10 コ

各 10 コ

各 10 コ

各 10 コ

84

10

10

10

10

125

10

10

10

10

保
持
温
度
℃

-7-2-

JERG-0-039-TM001A(2)

試験の方法は、表 7-3-3 の荷重４条件、保持温度３条件として、図 7-3-1 に示すフックへ、相当する分銅を乗せ、３台の恒温槽を使用して試験を行った。破断
時間の計測は、特に破断しやすい供試体の初期においては、15 分、30 分、１時間と徐々に測定 *１ 周期を変化させ、接合部へ流した微小電流の不連続を観察することとした。破断しにくい供試体は、１日に３回～１回の頻度でテスターを使用して接続状況をモニターした。
*１

使用測定器；万能デジタル測定器ＵＣＡＭ－６Ａ、スキャナＵＳＢ－５０Ａ＆２０Ａ

４ 試験結果（計測期間６か月）
計測した時間データを同一条件のグループにまとめて時系列に並び変え、ワイブル確率紙へプロットしてデータを解析した。その結果を表 7-4-1 に示す。
落下数の少ない場合は、最尤推定法を使用して各パラメータを求めた。応力平均値は、
破断部のはんだ付面積を計測して該当する荷重に対して除した値としている。しかし、応力値は、各温度でそれぞれ異なっているが、製造ロットとしては同一であるため特に区分して時間データを見る必要はないと考えてよい。
表 7-4-1 クリープ破断特性値
は
ん
だ

温
度
℃
50

84
Sn63

125

50
84
Sn96
125

荷 重
N {kg}
10{1}

応力平均値／偏差
*1
σn-1

落下数

2.285/0.206 {233/21}

5/10

平均破断
時 間
（μ）
*2
*3

特性破断
時 間
（η）
*2

4128

(11000)

*3

形状
パラメータ
(m)
*2

4660

(11000)

*3

破断時間
偏 差
（σ）
*2

2.1

(1.0)

2050

*3

6.9 {0.7}

1.677/0.186 {171/19}

2/10(11000)10{1}2.609/0.0755 {266/7.7}

10/10

435

435

1.0

435

6.9 {0.7}

1.638/0.0785 {167/8.0}

8/10

1628

1550

0.9

1860

4.9 {0.5}

1.196/0.0588 {122/6.0}

6/10

2972

3350

1.9

1625

10

{1}

2.206/0.137 {225/14}

10/10

29

32

1.5

20

6.9 {0.7}

1.589/0.0569 {162/5.8}

10/10

77

84

1.3

59

4.9 {0.5}

1.098/0.0843 {112/8.6}

10/10

250

260

1.1

221

2.9 {0.3}

0.657/0.0588 {67/6.0}

8/10

20

{2}

4.178/0.147 {426/15}

4/10

20

{2}

4.678/0.333 {477/34}

10/10

14.7{1.5}

3.452/0.177 {352/18}

2/10

20

4.246/0.157 {433/16}

10/10

{2}

1750
*2

3998

1750
*2

1644
*2

5709

4500

1.0
*2

1850
*2

6400

38

36

3.256/0/108 {332/11}

10/10

182

205

10

2.069/0.069 {211/7}

9/10

1141

1250

*2

*2 最尤推定法により求めた値(Method of maximum liklihood.)*3 84℃、125℃のｍ値から平均して約ｍ≒１とした場合の値

-7-3-

1.7
0.9

14.7{1.5}*1 単位：N/mm 2 {g/mm 2 }

1750
*2

2.6
*2

*2

{1}

2.6

1643
675

*2

3328
42

2.0

95

1.4

825

JERG-0-039-TM001A

５ データの解析（ラーソン・ミラー法による解析）
クリープ変形は、高速論によると次式により表現される。
.
ε＝Ae-Q(S)/RT

A；定数

R；ガス定数(1)
T；絶対温度

S；応力

Q(S)；活性化エネルギー

クリープ破断時間は、破断までのクリープひずみ速度の総和によって決まると考えられるので、(1)式は次のように書き直すことができる。

1/tr=Ae-Q(S)/RT(2)

tr; クリープ破断時間
さらに上式を変形すると一定応力に対して、次式を得られる。
T(C+log tr)=Q(S)/2.3R=一定(3)

なお、C＝log A なる定数で応力一定のときのみＣの値が決定されるが、ラーソン、ミラーらの検討によると、Ｃ値は応力と材料によって不変として整理されている。
さて(3)式においてＴと tr の関係をみるため、
log tr と 1/T をプロットすれば直線関係が得られる、よってこの関係がグラフ上でほぼ直線近似できるか否かを見るため、表 7-4-1 のデータを図 7-5-1 の通りまとめた。
C 値は、1/T=0 のときの log tr=-C から求められる。
図 7-5-1 が示すように、ほぼ直線で近似されることが判明したため、次に破断応力をパラメータ T（7.2+log tr）についてプロットした。プロットすれば試験温度にかかわらず１つの曲線で表現できるメリットがある。使用はんだ Sn63 の場合のデー
タをプロットした例が、図 7-5-2 である。また Sn96 の場合も図 7-5-1 と同様にプロットしたが、C 値に大きな差がないため、同一 C 値として T(7.2+log tr)をパラメータとしたプロットが図 7-5-3 である。
図 7-5-2 及び-3 の各平均値は、ほぼ直線で近似されることが妥当であるといえる。
また、両図には全データをプロットして得られた下限包路線と、+１σの線を示した。
図 7-5-2 および-3 のグラフの上側のグラフは、各種温度条件下で、目標とされる破断時
間を満足させる応力が、どの程度になるかを現わすために作成したものである。実際
的にはこのグラフが有効となる。

-7-4-

JERG-0-039-TM001A

金めっき及び銀めっきの供試体について別途実施した常温クリープ破断データを図7-5-2 の直線にどの程度、合うか見るためにプロットしたものが図 7-5-4 である。
仕上げめっきが異なるが、銀めっきサンプルのものについては、大変よくこの直線に近似できることが判明した。金めっきサンプルについては、クリープ特性が悪いこともこの図から言えよう。

図 7-5-1 対数破断時間と絶対温度の逆数の関係
図 7-5-2

図 7-5-3

Sn63 主クリープ破断曲線

Sn96 主クリープ破断曲線
図 7-5-4

Sn63 主クリープ破断曲線（金めっきと銀めっき）-7-5-

JERG-0-039-TM001A

６ まとめ
今後、はんだ付部のクリープ抵抗性が要求される場合は、以上のデータ等から Sn96 の組成のものがより優位であることが判明したので、適宜使用されることが望ましい。また、はんだめっき、銀めっきに比較して金めっき（予備はんだ付無）仕上げのものは、クリープ抵抗性が低いことが判明したので、長寿命を要求されるはんだ付については、十分に注意することが必要である。そのため、適切に金めっきの除去（ウィッキング又は機械的除去）を行うよう、あらためて強調したい。
ワイブル解析して得られた平均破断時間を、クリープ変形理論の１つによって合理的にまとめることが出来たが、ワイブル解析によって得た形状パラメータｍがあまり均一な値にそろっていないことがわかり、データの分布形についての考察がさらに必要なことがわかった。（表 7-4-1 のｍ値が温度又は応力について規則性が認められないため、試験条件やテストサンプルの改良要素が残っていることが推察できる。）Sn63 の場合であるが、破断部位が、温度条件によって、あまり変化もなく、リード線に平行した部分となっている。そのため、サンプルは破断面観察からもほぼ、均質な作業が行なわれたことが推定され、また温度条件がきびしくなっても、破断部分の変化が起きないことも予測される。しかし、Sn96 の場合は、50℃の場合と同様の破断部位となるが、温度が上がると、端子面からの剥離やフィレットの約 45°方向への破断を生じ、モードの変化が認められるので、はんだ付作業の改良要素や、高温保管中に生成する金属間化合物の影
響やはんだ組織の変化等も考えられる。

-7-6-

JERG-0-039-TM001A

技術データ８

プリント配線板組立の標準修理方法
目次

１

はじめに ................................................................... 8-2

２

供試体 ..................................................................... 8-2
2.1 使用部品等 .............................................................. 8-2

３

試験 ....................................................................... 8-5

４

結果 ....................................................................... 8-7

５

評価 ....................................................................... 8-9

図表一覧
図 8-2-1 部品リードを端子とした導線取付 ........................................ 8-3
図 8-2-2 回路を沿わせ座とした部品取付 ......................................... 8-4
図 8-2-3 中継座による部品取付 ................................................. 8-4
図 8-2-4 ジャンパー線を使用した回路変更 ........................................ 8-5
図 8-2-5 ストラップ線による回路変更 ............................................ 8-5
図 8-3-1 試験フロー ........................................................... 8-5
図 8-3-2 温度サイクルパターン .................................................. 8-6
図 8-3-3 振動レベル ............................................................ 8-6
図 8-4-1 部品リードを端子とした導線取付 B ..................................... 8-7
図 8-4-2 回路を沿わせ座とした部品取付 A ....................................... 8-7
図 8-4-3 中継座による部品取付 .................................................. 8-8
図 8-4-4 ストラップ線を使用した回路変更 ........................................ 8-8
図 8-4-5 ジャンパー線による回路変更 ............................................ 8-8
図 8-4-6 導通抵抗値の変化 ...................................................... 8-9-8-1-

JERG-0-039-TM001A

１ はじめにはんだ付部の修理を通常行為として行うことは、当該部分及び周辺部分へ悪影響を及ぼす可能性が高いので認め難い。しかし、部品をプリント配線板に取付け終った段階で、はんだ付不具合が発見された場合や設計変更があった場合に、プリント配線板ごと廃棄することはスケジュール面及びコスト面に大きな影響を与えることがある。そこでやむを得ず最少範囲の修理を施す場合の指針が必要になる。
本報告では遭遇する可能性のあるはんだ付修理法を取り上げ、供試体を制作し、温度サ
イクル及び振動を負荷して評価した結果を述べる。
２ 供試体
供試体は以下の５種類の修理法を１枚のプリント配線板に適用したものである。
部品リードを端子とした導線取付、試料数計 16 点。（図 8-2-1 参照）
回路を沿わせ座とした部品取付。試料数計 22 点。（図 8-2-2 参照）
中継座による部品取付。試料数７点（図 8-2-3 参照）
ジャンパー線を使用した回路変更。試料数 14 点。（図 8-2-4 参照）
ストラップ線による回路変更。試料数 10 点。（図 8-2-5 参照）

2.1 使用部品等
プリント配線板（NASDA 認定、エポキシ樹脂含浸ガラス織布両面板）
160 mm×160 mm×1.6 mm
a.
b.

回路

1.3 mm（沿わせ実装用）及び 0.25 mm

はんだめっき厚8～20μmスルーホール・銅めっきスルーホール 0.9 mmφ及び 1.1 mmφ
はんだめっき 8～20 μm
1.0 mmφ・一般穴
中継座

5 mm ×10 mm ×50 μm（フレキシブルポリイミド片面銅箔板）
銅箔

35 μm

電気部品（ソリッド型固定抵抗器）
a.

ERC-14G 2.3 mmφ×6.4 mm

リード線（軟銅）0.6 mmφb.

ERC-12G 3.5 mmφ×9.5 mm

リード線（軟銅）0.8 mmφ-8-2-

JERG-0-039-TM001A

ジャンパー線及びストラップ線a.

ジャンパー線（ポリイミド焼付線
標準外径 0.80mmφb.

Ａ Ｗ Ｇ 26 （ Ｎ Ａ Ｓ Ｄ Ａ 認 定 品 ））標準導線径 0.48mmφ

ストラップ線（はんだめっき軟銅線、線径0.5 mmφ）

はんだ
Sn63(QQ-S-571 E)
接着剤a.

中継座及び抵抗器固定用b.

ジャンパー線固定用

エピコート 828／バーサミド 125

ソリタン 113／C113–300

ジャンパー線の固定は、はんだ付部より 10 mm 付近とし、その他は 25mm をこえない間隔とした。

図 8-2-1 部品リードを端子とした導線取付-8-3-

JERG-0-039-TM001A

図 8-2-2 回路を沿わせ座とした部品取付

図 8-2-3 中継座による部品取付-8-4-

JERG-0-039-TM001A

図 8-2-4 ジャンパー線を使用した回路変更

図 8-2-5 ストラップ線による回路変更
３ 試験
２項の供試体について、図 2-7-6 に示す試験フローに従い、環境試験及び評価試
験を実施した。

図 8-3-1 試験フロー
ここで、温度サイクルは NHB5300.4(3A-1)の立証要求を参考にし、振動レベル
はＧＭＳ－２のシステムＱＴレベルとＭＯＳ－１のコンポネントＱＴレベルの合成値とした。

-8-5-

JERG-0-039-TM001A

図 8-3-2 温度サイクルパターン

図 8-3-3 振動レベル-8-6-

JERG-0-039-TM001A

４ 結果
外観は、図 8-4-1～5 に示すように、温度サイクル及び振動負荷後も製作時とほとんど変化がなかった。また、導通抵抗値も図 8-4-6 に示すように、変化量が最大の「回路を沿わせ座とした部品取付（図 8-2-2）」の場合でも、平均 0.073mΩ、個別最大 0.14mΩとごくわずかであり、電気的にも問題がなかった。

[製作時][振動試験後]

図 8-4-1 部品リードを端子とした導線取付 B[製作時][振動試験後]

図 8-4-2 回路を沿わせ座とした部品取付 A-8-7-

JERG-0-039-TM001A[製作時][振動試験後]
図 8-4-3 中継座による部品取付[製作時][振動試験後]

図 8-4-4 ストラップ線を使用した回路変更[製作時][振動試験後]
図 8-4-5 ジャンパー線による回路変更-8-8-

JERG-0-039-TM001A

図 8-4-6 導通抵抗値の変化
５ 評価
4 項の結果より本修理法は正しい手順により実施されれば、良好なはんだ付であることが立証された。
しかし、修理行為はあくまでスケジュール面及びコスト面の制約により、やむを得ず行う行為であるので、以下の点に十分配慮する必要がある。
工程仕様書で作業手順を明確にし、作業者へ作業内容を徹底すること。
部品が組み付いた状態でプリント配線板に新たに穴開け作業をする際は、周辺部品を損傷させないこと。また、加熱中に周辺部品への熱損傷に注意すること。
接合面のはんだ付性を確保すること。
はんだ付後の洗浄は、当該部分だけでなく、周辺部分も清浄にすること。
ジャンパー線等は適切に固定し、振動による損傷を防止すること。

-8-9-

JERG-0-039-TM001A

技術データ９はんだ付接合の疲労特性
目

次１

はじめに ................................................................... 9-2

２

はんだの疲労 ............................................................... 9-2

３

はんだ接合部信頼性設計フロー ............................................... 9-3

図表一覧
図 9-2-1 熱サイクル ............................................................ 9-2
図 9-3-1 はんだ接合部信頼性設計フローチャート .................................. 9-4

表 9-3-1 信頼性設計のパラメータ ................................................ 9-3-9-1-

JERG-0-039-TM001A

１ はじめにはんだ接合部の信頼性を支配する 1 つの要因として、熱疲労がある。はんだ接合部に対して、素子の発熱・冷却や環境の温度変化の繰り返しによって熱ひずみが加わり、最終的には疲労破壊してしまう。この熱疲労は温度の変化によって起こるので、材料強度の温度依存性や高温での原子の拡散、組織変化などの影響を受けるため、一定温度の機械的疲労と比較してきわめて複雑である。
疲労破壊は実装の高密度化にともなって接合部が微細化し、はんだ接合部不良として最も多く、はんだ接合部の信頼性に対して最も注意すべき破壊である。
２ はんだの疲労
はんだ接合部の疲労は、環境の温度変化、電子機
器の電流の断続に伴う温度変化によって生じる塑性
変形によって引き起こされる。疲労の結果、はんだ
継手にクラックが入り、電気的接続が断たれるような、いわゆる接触不良が発生する。組成が違えば、まったく異なる疲労挙動を示すことがある。接合部の疲労によるクラック発生は、はんだ付けされる部
品の自重等の荷重が加わるとさらに影響を受ける。
図 9-2-1 は、鋼板(厚さ 1mm)に直径 1.2mm の孔をあけ、直径 1mm の銅線を共晶はんだではんだ付けし、銅線の図 9-2-1 熱サイクル

軸方向に荷重をかけ、30℃と 120℃の熱サイクル(周期 3 時間)

熱サイクル(3 時間)疲労試験

疲労試験をおこなった結果で、破断確率 50%と 95%の領域を示した。荷重 0.2N では、1000 サイクル後に 2.5%の破片は破断した。
このような低サイクル疲労の解析に、次式に示す Coffin-Manson 則によって評価することができることが知られている。

N = K • (∆ερ )

−n

(1)

ここで、K、ｎははんだ材料や環境などによって決まる材料定数を、Δερは塑性ひずみ振幅を示す。この式では、塑性ひずみ振幅が大きければ、はんだ接合部の疲労寿命はひずみの n乗に比例して低下することを表している。
また、このひずみ振幅と疲労寿命の関係は，はんだ接合部の使用環境に影響され、その効果を考慮したものを次式(Coffin-Manson の修正式)のように表すことが知られている。

 Q 
−n
N = C • f m (∆ερ ) exp
 kT max 

-9-2-

(2)

JERG-0-039-TM001A

ここで、C、m、ｎは材料定数、f は繰り返し周波数、Δερは塑性ひずみ振幅、Q は活性化エネルギー、k はボルツマン定数、Tmax は使用最高温度を示す。すなわち、はんだの疲
労(寿命)はひずみの大きさ、温度、繰り返し周波数に依存することが分かる。
はんだ接合部の信頼性を確保する上では、はんだの疲労に関する使用環境、寿命を良く考慮した上の接合部の設計が重要となる。
３ はんだ接合部信頼性設計フロー
はんだ接合部信頼性設計の全体の評価手順を表した信頼性設計フローを、図 2-8-2 に示す。この設計フローは、設計したはんだ接合部に対する許容寿命を評価して、要求される
設計寿命との比較を行い、設計の合否判定を実施するまでの手順を示している。設計フローを進めるに当たって、必要となる項目について、表 9-3-1 に示す。表中のパラメータは接合部の設計変数であり、設計の合否判定の結果が設計寿命を満足しない場合には、これらのパラメータを変えて再検討を実施する必要がある。
表 9-3-1 信頼性設計のパラメータ

設計条件
フィールド条件

構造条件

材料特性

はんだ接合部の要求寿命年数Y（年）
はんだ接合部に加わる温度範囲ΔT（℃）
温度範囲の最高温度Tmax（℃）
温度の一日当たりの繰返し回数f（cycles／d）
温度の立ち上がり時間tr(s)信頼度R(%)
パッケージの外形寸法、内部構造（シリコンチップ、ダイパッド）
リード形状
基板厚さ、その内部構造
はんだ接合部形状（はんだフィレット形状）
パッケージと基板の接着の有無
ヒートシンクの有無
パッケージ封止樹脂、シリコンチップ、ダイパッド、リード、基板の縦弾性係数、ポアソン比及び線膨張係数
はんだの縦弾性係数、ポアソン比、繰返し応力・ひずみ特性及び疲労強度
特性

-9-3-

JERG-0-039-TM001A

はんだ接合部の設計寿命の設定
フィールド条件設定
温度範囲ΔT、最高温度 Tmax
接合部の要求寿命

温度の繰返し回数 f

Y(年)の設定

立ち上がり時間 tr
はんだ接合部のひずみ算出

はんだ接合部の実装基板の構造条件

設計寿命の算出

パッケージ寸法、内部構造

Nf(design)

材料特性(シリコンチップ、
ダイパッド、リード、基板)

実装基板の構造条件
リード、はんだフィレット
形状と材料特性はんだ接合部のひずみ解析
最大ひずみ範囲 Δεmax

はんだ接合部の疲労寿命評価

疲労寿命評価

許容寿命の算出
Nf(safe)

設計の合否判定

図 9-3-1 はんだ接合部信頼性設計フローチャート【参考文献】(1) R.J

KLEN

WASSINK “SolderinginEliectronics”,121(1986)-9-4-

日刊工業新聞社

JERG-0-039-TM001A

技術データ１０
はんだ付検査・判定の良否判定基準の見方（スルーホール実装部品）目
１

次

はんだ付外観状態と信頼性評価試験結果 ...................................... 10-3
1.1

はじめに ............................................................. 10-3

1.2

評価用サンプル製作 ................................................... 10-3

1.2.1 評価サンプル A ...................................................... 10-3
1.2.2 評価サンプル B ...................................................... 10-8
1.2.3 はんだ付部の初期外観判定 .......................................... 10-121.3

試験条件 ............................................................ 10-13

1.3.1 熱衝撃試験 ........................................................ 10-13
1.3.2 評価試験フロー .................................................... 10-14
1.3.3 外観観察（光学顕微鏡写真） ........................................ 10-15
1.3.4 はんだ付部の断面観察 .............................................. 10-15
1.3.5 スルーホール挿入部品における評価結果 .............................. 10-16
1.3.6 はんだ表面の SEM/EDX 観察結果 ...................................... 10-26
1.3.7 まとめ ............................................................ 10-28
２ はんだ付検査・判定基準の見本 ............................................. 10-29

図表一覧
図 10-1-1 評価用基板 .......................................................... 10-4
図 10-1-2 基板概略図 .......................................................... 10-4
図 10-1-3

PWB 組立品製造フロー ............................................... 10-6

図 10-1-4 フローソルダリング温度プロファイル .................................. 10-7
図 10-1-5 リフローソルダリング温度プロファイル ................................ 10-7
図 10-1-6 組立実装状態外観 .................................................... 10-7
図 10-1-7 スルーホール実装評価用基板 .......................................... 10-8
図 10-1-8 PWB 基板概略図（スルーホール実装,表面実装各 2 枚取り） ............... 10-9
図 10-1-9 PWB 組立品製造フロー ............................................... 10-11
図 10-1-10 PWB 組立実装状態 .................................................. 10-12
図 10-1-11 熱衝撃試験装置(株式会社ロバート製) ................................ 10-13
図 10-1-12 試験槽への評価サンプル設置状態 .................................... 10-13
図 10-1-13 評価試験実施手順 .................................................. 10-14
図 10-1-14 表面光沢（1000 サイクル経過後比較） ............................... 10-19- 10 - 1 -JERG-0-039-TM001A

図 10-1-15 濡れ（2000 サイクル経過後比較） ................................... 10-19
図 10-1-16 表面状態：ユズ肌（500 サイクル経過後比較） ........................ 10-20
図 10-1-17 表面状態：シワ（2000 サイクル経過後比較） ......................... 10-20
図 10-1-18 段差（500 サイクル経過後比較） .................................... 10-21
図 10-1-19 ピット（500 サイクル経過後比較） .................................. 10-21
図 10-1-20 抵抗 RLR05C 相当 ................................................... 10-22
図 10-1-21 抵抗 RNC55 相当 .................................................... 10-23
図 10-1-22 コンデンサ CKS06 相当 .............................................. 10-24
図 10-1-23

DIP IC ........................................................... 10-25

図 10-1-24 ユズ肌部の外観 .................................................... 10-26
図 10-1-25 ユズ肌部 EDX 分析結果 ............................................ 10-27

表 10-1-1 挿入実装タイプ部品 .................................................. 10-5
表 10-1-2 はんだの仕様 ........................................................ 10-5
表 10-1-3 ポストフラックスの仕様 .............................................. 10-5
表 10-1-4 フローはんだ付け作業条件 ............................................ 10-6
表 10-1-5 挿入タイプ実装部品 .................................................. 10-9
表 10-1-6 使用はんだの仕様 ................................................... 10-10
表 10-1-7 リード部品：手はんだ付け作業条件 ................................... 10-10
表 10-1-8 外観判定分類 ....................................................... 10-12
表 10-1-9 外観観察対象サンプル（○：観察対象，×：観察対象外） ............... 10-15
表 10-1-10 クラック発生状況（外観観察） ...................................... 10-17
表 10-1-11 クラック発生状況（断面観察） ...................................... 10-18- 10 - 2 -JERG-0-039-TM001A

１ はんだ付外観状態と信頼性評価試験結果
1.1 はじめに宇宙機のはんだ付の良否判定基準等に関しては、宇宙用はんだ付工程標準（JERG-0-039）
及び宇宙用表面実装はんだ付け工程標準（JERG-0-043）が適用されている。
これらの基準は全てのはんだ付けの良否判定基準を明確に示すものではなく、良否判定
は検査員の技量等に依存している。さらに近年、実装基板の多層化が進展し、従来の実装
基板より熱容量が増加し、外観状態に様々な事象が発生し、これまでの判定基準では対応が困難な場合が発生している。
このため、スルーホール実装した部品の評価サンプルを用いて、宇宙用はんだ付工程標
準（JERG-0-039）の参考となるような写真類を整備すると共に、多層基板に対する良否判
定基準の検討を信頼性評価試験（熱衝撃試験，外観確認及び断面観察）と共に実施することにより、接合部信頼性評価に基づいた良否判定の参考となる写真の充実を図り、工程標
準類の質の向上を図るものである。
1.2 評価用サンプル製作
1.2.1

評価サンプル A

1.2.1.1

基板
評価用プリント基板は、宇宙航空研究開発機構（以下JAXAという）の認定仕様で製作した。
なお、基板層数を２層、８層の２種類にすることにより熱容量差を設け、実製品の仕上がり実態を反映する様に考慮すると共にスルーホール部品と表面実装部品を混載実装する設計としている。
材料：ガラスエポキシ（ＦＲ－４）

表面処理：はんだレベラー

板厚：ｔ＝１．６ｍｍ

外形：１９０mm×２８０mm

層数：２層、８層の２種類

パッド仕様：ＪＥＲＧ-0-042 及びＪＥＲＧ-0-043 に準拠

評価用基板概略を図10-1-1及び図10-1-2に示す。

- 10 - 3 -JERG-0-039-TM001A

図 10-1-1 評価用基板

(190)
(190)

(280)

図 10-1-2 基板概略図- 10 - 4 -JERG-0-039-TM001A

1.2.1.2

電気部品
挿入実装評価に供試する挿入タイプ実装部品を表 10-1-1 に示す。挿入実装タイプ評

価部品は、外形形状、材質として製品を模擬する代表的な特徴のある部品として、キャパシタセラミック、レジスタメタルフィルム３種及びＤＩＰ ＩＣの合計５種１７点／１基板を選択した。
表 10-1-1 挿入実装タイプ部品
部品タイプ
品名
挿入実装 キャパシタセラミック
レジスタメタル
フィルム

代表部品型名NASDA CKS06相当
RLR05C相当
RNC55相当
RLR07C相当

DIPIC

1.2.1.3－

外径寸法 mm
5.08×2.54×5.08
長さ3.81mm
幅φ1.68mm
長さ6.35mm
幅φ2.77mm
長さ6.35mm
幅φ2.29mm
2.54mmピッチ16ピン

実装個数/基板
1
5
5
5
1

はんだ
フロー用はんだ材およびポストフラックスの仕様をそれぞれ表10-1-2、表10-1-3に示す。
表 10-1-2 はんだの仕様
ANSI／J-STD-006相当
合金組成[wt%]

63Sn/37Pb

表 10-1-3 ポストフラックスの仕様

ポストフラックス
RMA（RO-L1）ハロゲン含有量[wt%]0.0
比重（25℃）
0.869
フラックスタイプ

1.2.1.4

部品はんだ付実装
図 2-9-3 PWB 組立品製造フローに実装プロセスを記載する。挿入部品の実装は、先に、表面実装部品をクリームはんだ印刷、部品搭載、窒素雰囲気での加熱が可能な温風
加熱方式のリフロー炉によるリフローソルダまでを一連の実装ラインで実施し、フラックス洗浄をバッチタイプの洗浄機にて炭化水素系溶剤を用いた自動洗浄を行なった。その後の挿入部品の実装プロセスは、部品予備はんだ、リード成形、部品挿入を手作業にて実施し、フローソルダは噴流式機械はんだ付け装置を使用し実施した。温度プロファ
イルのパラメータは、1.2.1.4.2 評価用サンプル製作条件項に示すように、サンプル搬
送スピード、加熱時間を変更し対応した。

- 10 - 5 -JERG-0-039-TM001A

1.2.1.4.1 製作フロー
本試験に供した PWB への部品実装の製造の手順を図 10-1-3 PWB 組立品製造フローに示す。

図 10-1-3

PWB 組立品製造フロー

1.2.1.4.2 評価用サンプル製作条件
評価用サンプルのはんだ付仕上がり外観状態にバラツキを発生させる目的で
JERG-0-039 に示された許容範囲内で、５種類作業条件を設定し、各５枚製作を行った。製作する条件は表 10-1-4 の通りである。
なお、プロファイルは、宇宙用表面実装はんだ付け工程標準（JERG-0-043）に記載の標準プロファイル範囲内で図 10-1-4 に示す設定をしている。
表 10-1-4 フローはんだ付け作業条件
条件
1
2
3
4
5

リフロー
面部品実装
プロファイル
有り
A
有り
A
有り
B
有り
C
無
―

フロー
挿入部品実装プロファイル
有り
A
有り
B
有り
A
有り
B
有り
A

注）作業手順は、リフローソルダリング後、挿入部品を実装し、フローソル
ダリングを実施した。

- 10 - 6 -JERG-0-039-TM001A

なお、参考として、リフローソルダリングの温度プロファイルを図 10-1-5 に示す。
フロープロファイル

温度
B

A
時間

図 10-1-4 フローソルダリング温度プロファイル【参考】

リフロープロファイル

温度

A

B

C

時間
図 10-1-5 リフローソルダリング温度プロファイル
1.2.1.5

供試組立基板枚数及び部品点数
組立基板枚数は、２層基板：３０枚，８層基板：３０枚の合計６０枚である。
信頼性評価試験投入数 ：基板枚数１７枚、部品点数２８９点

図 10-1-6 に部品はんだ付け実装状態を示す。

図 10-1-6 組立実装状態外観- 10 - 7 -JERG-0-039-TM001A

1.2.2

評価サンプル B

1.2.2.1

基板
基板仕様は下記の通りである。基板層数を２層、８層の２種類にすることにより熱容量差を設け、実製品の仕上がり実態を反映する様に考慮した。
材料：ガラスエポキシ（ＦＲ－４）

表面処理：はんだレベラー

板厚：ｔ＝１．６ｍｍ

外形：２００mm×２００mm

層数：２層，８層の２種類

パッド仕様：JERG-0-042 及び JERG-0-043 に準拠

評価基板の概略を図 10-1-7、図 10-1-8 に示す。

図 10-1-7 スルーホール実装評価用基板- 10 - 8 -JERG-0-039-TM001A（□200）

図 10-1-8 PWB 基板概略図（スルーホール実装,表面実装各 2 枚取り）
1.2.2.2

電気部品
プリント基板へ実装する電気部品を表 10-1-5 に示す。
挿入実装タイプの評価部品は、レジスタメタルフィルム 2 種、キャパシタセラミック

及びＤＩＰ ＩＣの合計４種を選択した。選定においては、外形形状、寸法、材質として製品を模擬する代表的な部品を選定した。
・ リード部品（4 種：18 点／PWB）

表 10-1-5 挿入タイプ実装部品
実装
形態

部品

外形寸法〔mm〕

実装数
／１基板

備考

リード

抵抗（2種）①RLR05C 相当（MIL-R-39107）

3.81×φ1.68×D0.41

5p

1/8w

部品

（ﾚｼﾞｽﾀﾒﾀﾙﾌｨﾙﾑ） ②RLR07C 相当（MIL-R-39107）

6.35×φ2.29×D0.64

5p

1/4w

（4種）

ｺﾝﾃﾞﾝｻ

7.62×2.54×7.62

5p

CK06

3p

-

全18点 （ｷｬﾊﾟｼﾀｾﾗﾐｯｸ）
DIP IC

部品規格（仕様）③NASDA CK06相当（NASDA-OTS-3914/102）④－

×D0.742.54mmﾋﾞｯﾁ16pin- 10 - 9 -JERG-0-039-TM001A

1.2.2.3

はんだ材
評価基板サンプルの製作に使用したはんだ材を表 10-1-6 に示す。
※ はんだ材は、J-STD-006 相当。
表 10-1-6 使用はんだの仕様

糸はんだ（手はんだ用）RMA(RO-L1)
Sn63/Pb37

フラックスタイプ
合金組成〔wt%〕

1.2.2.4

部品はんだ付実装
スルーホール実装用評価基板サンプル（2 層板／8 層板）への部品実装は、全てはんだ鏝による手はんだ付であり、その条件は、1.2.2.4.1 項，製作フローを 1.2.2.4.2 項に示す。
また、部品実装後のスルーホール実装用評価基板サンプルを図 2-9-10 PWB 組立実装
状態に示す。

1.2.2.4.1 評価基板サンプルの部品実装加熱条件
評価基板サンプルの各部品実装加熱条件を表 10-1-7 に示す。
※スルーホール実装評価基板(リード部品)サンプルは各５条件（○印）を設定。
表 10-1-7 リード部品：手はんだ付け作業条件
ｺﾃ先
設定温
度

加熱
時間

a

b

c

標準

長い①

長い②

1

低い

○

－

－

2

標準

○(Ref)

○

○

3

高い

○

－

－

注）Refは、標準作業条件を想定した設定- 10 - 10 -

JERG-0-039-TM001A

1.2.2.4.2 評価基板サンプルの製作フロー
評価基板サンプルは、JERG に準拠した宇宙機器工事仕様書に基づき、図 10-1-9
ＰＷＢ組立品製造フローに従い製作した

PWB

リード部品

ベーキング

DIP IC

予備半田

予備半田

ﾘｰﾄﾞ成形
手はんだ付け
部品実装

はんだ付け条件

1a2a（Ref）

2b

2c

3a

ｺﾃ先設定温度

低い

標準

標準

標準

高い

加熱時間

標準

標準

長い①

長い②

標準

フ ラ ッ ク ス 洗 浄 （自動洗浄（但し一部手洗浄））

図 10-1-9 PWB 組立品製造フロー- 10 - 11 -

JERG-0-039-TM001A

1.2.2.5

供試組立基板枚数及び部品点数
組立基板枚数は、2 層板：25 枚、8 層板：25 枚の合計 50 枚である。
信頼性評価試験投入数 ：基板枚数 25 枚、部品点数 450 点

図 10-1-10 に組立実装後の評価基板を示す。

図 10-1-10 PWB 組立実装状態

1.2.3

はんだ付部の初期外観判定
作製したサンプルにおいて、外観判定を行い、以下の基準で分類した。
表 10-1-8 外観判定分類
外観判定
良品
評価対象品
不良品

基準
JERG-0-039 の外観基準を満足している。
JERG-0-039 の外観基準で良否判定に迷う事象がある。
JERG-0-039 の外観基準を満足していない。

- 10 - 12 -

JERG-0-039-TM001A

1.3 試験条件
1.3.1

熱衝撃試験
試験条件は、JERG-0-039：温度サイクル試験と JERG-0-043：熱衝撃試験と異なっているが、JERG0-043 4.4 工程の認定試験項に記述されている通り、熱衝撃試験による評価は、温度サイクル試験と同等の厳しさ（互換性があり）である事が確認されている事から、熱衝撃試験（Ⅱ）の温度－30℃～＋100℃，上限下限温度保持時間 30 分、移行時間 5 分以内とする熱衝撃試験による評価を実施した。
熱衝撃試験槽は、写真３．１に示す宇宙航空研究開発機構殿所有の熱衝撃試験装置を使用した。
熱衝撃試験装置の概要
製造メーカ

：

株式会社 ロバート

品名：熱衝撃試験装置

形式：SAX－６００－Ｗ （製品番号 No０１９６００６）

熱衝撃試験槽への評価サンプル設置状態を図 10-1-11、図 10-1-12 に示す。

図 10-1-11 熱衝撃試験装置(株式会社ロバート製)

図 10-1-12 試験槽への評価サンプル設置状態- 10 - 13 -

JERG-0-039-TM001A

1.3.2

評価試験フロー
熱衝撃試験による評価を 2000 サイクルまで実施した。その評価試験フローを図
10-1-13 に示す。
※熱衝撃試験サイクルによる判定は 500 サイクルとし、更なる表面状態の変化やクラック進展の確認及び良品と評価対象品の比較評価として 2000 サイクルまで実施した。

評価試験用サンプル
試験前サンプル外観評価／写真撮影
５００サイクル熱衝撃試験
５００サイクルサンプル外観評価／写真撮影
５０１→１０００サイクル熱衝撃試験
１０００サイクルサンプル外観評価／写真撮影
１００１→１５００サイクル熱衝撃試験
１５００サイクルサンプル外観評価／写真撮影
１５０１→２０００サイクル熱衝撃試験
２０００サイクルサンプル外観評価／写真撮影
断面観察／評価（含む 一部SEMによる観察）

評価試験の取りまとめ

図 10-1-13 評価試験実施手順- 10 - 14 -

JERG-0-039-TM001A

1.3.3

外観観察（光学顕微鏡写真）
表面光沢、濡れ、表面状態（ざらつき）、段差、ピットについて、外観変化（定点観察）、クラックの発生有無を確認し、外観写真を撮影した。熱衝撃試験数と観察対象の相関を表 10-1-9 外観観察対象サンプルに示す。
なお、写真は JERG-0-039 および JERG-0-043 のはんだ付性良否判定基準の参考となる写真として利用することを考慮し、不具合事象が理解できるように拡大して撮影した。
表 10-1-9 外観観察対象サンプル（○：観察対象，×：観察対象外）

0サイクル
500サイクル
1000サイクル
1500サイクル
2000サイクル

500サイクル
供試体
○
○
―
―
―

1000サイクル
供試体
○
×
○
―
―

1500サイクル
供試体
○
×
×
○
―

2000サイクル
供試体
○
○
○
○
○

※ 尚，0 サイクル(ref)のサンプルは、試験後のサンプルと比較するため、初回に外観観察と写真撮影を実施する。
※ 外観観察の評価ポイントは、0 サイクル、500 サイクル、1500 サイクル、2000 サイ
クルを実施する。
※ 2000 サイクル評価用サンプルは、定点観察のため各評価ポイント毎に取り出し、外観観察と写真撮影を実施し、引き続き 2000 サイクル完了まで試験を継続した。

1.3.4

はんだ付部の断面観察評価サイクル0サイクル、500サイクル、1000サイクル、1500サイクル、2000サイク

ルに対応したサンプルの断面観察によりクラック等の発生、進行状況を観察した。
特に、500 サイクル、1000 サイクル、2000 サイクルを重要評価ポイントとして、断面の外観観察と写真を取得した。

- 10 - 15 -

JERG-0-039-TM001A

1.3.5

スルーホール挿入部品における評価結果
熱衝撃試験前後（0 サイクル、500 サイクル、1000 サイクル、1500 サイクル、2000 サイクル後）の光学顕微鏡による外観観察、および断面観察（光学顕微鏡、SEM）結果を表 10-1-10、表
10-1-11 に示す。
1.3.5.1

外観観察および断面観察結果

初期状態（0 サイクル（評価試験投入前））「良品」と「評価対象品」とで、はんだ付け表面の軽微な事象等外観上の違いはあるが、はんだ組成には特に変化は見られなかった。また、SEM/EDX 観察から、はんだ付け表面の軽微な事象が現れている部位は、表面が極わずか（深さ 10μm 未満）
荒れている程度で、はんだ組成には特に変化が無いことを確認した。（5 項参照）
熱衝撃試験 500 サイクル経過後
熱衝撃試験による評価の判定サイクル数として規定された 500 サイクルでは、はんだ表面の凹凸（シワ，ザラザラ状）が顕著化し、はんだ組織が肥大化した。しかし、「良品」と「評価対象品」の劣化状態に差異は見られなかった。また、一部にクラックが発生するものも見られたが、はんだ付け外観上の事象部を起点とはせず、はんだ／基板境界部やリード界面の発生であり、その長さもスルーホール長さの 1/3 までで非常に軽微なものであった。
熱衝撃試験 1000、1500、2000 サイクル経過後
サイクル数の増加に伴い、はんだ表面の凹凸の顕著化、はんだ組織の肥大化、クラックの進展などが見られた。しかし、「良品」と「評価対象品」の劣化状態に差異は見られなかった。また、はんだ接合部全長に亘るようなクラック、破断は見られず，
はんだ付け外観上の事象部を起点としたクラックも見られなかった。なお、スルー
ホール長さの 1/3～1/2 の深さになったクラックは IC リード部で顕著であり、他部品はスルーホール長さの 1/3 までのものが大半であった。
サンプル A とサンプル B の違い
フロー実装したサンプル A と、手はんだ付けによって作製したサンプル B 共に熱サ
イクル数を増す毎にはんだ表面の凹凸の顕著化、はんだ組織の肥大化、クラックの進展が確認されたが、それらの変化に A、B 間の差異は見られなかった。

- 10 - 16 -

JERG-0-039-TM001A

表 10-1-10 クラック発生状況（外観観察）

500
ｻｲｸﾙ
供試品

1000
ｻｲｸﾙ
供試品

1500
ｻｲｸﾙ
供試品

2000
ｻｲｸﾙ
供試品

外観判定
ｻﾝﾌﾟﾙA 良品
評価対象品
不良品
合計
ｻﾝﾌﾟﾙB 良品
評価対象品
不良品
合計
ｻﾝﾌﾟﾙA 良品
評価対象品
不良品
合計
ｻﾝﾌﾟﾙB 良品
評価対象品
不良品
合計
ｻﾝﾌﾟﾙA 良品
評価対象品
不良品
合計
ｻﾝﾌﾟﾙB 良品
評価対象品
不良品
合計
ｻﾝﾌﾟﾙA 良品
評価対象品
不良品
合計
ｻﾝﾌﾟﾙB 良品
評価対象品
不良品
合計

500ｻｲｸﾙ時
1000ｻｲｸﾙ時
1500ｻｲｸﾙ時
2000ｻｲｸﾙ時
員数 発生数 発生率 発生数 発生率 発生数 発生率 発生数 発生率
198
91
46%
0
－
－
2
1
50%
200
92
46%
181
42
23%
19
10
53%
160
69
43%
360
121
34%
146
142
97%
2
1
50%
0
－
－
148
143
97%
182
157
86%
15
13
87%
163
119
73%
360
289
80%
77
77
100%
0
－
－
0
－
－
77
77
100%
179
177
99%
21
19
90%
160
156
98%
360
352
98%
143
138
97%
3
3
100%
0
－
－
146
141
97%
177
14
8%
140
79%
166
94%
174
98%
45
2
4%
34
76%
42
93%
43
96%
138
32
23%
88
64%
125
91%
126
91%
360
48
13%
262
73%
333
93%
343
95%

- 10 - 17 -

JERG-0-039-TM001A

表 10-1-11 クラック発生状況（断面観察）

500
ｻｲｸﾙ
供試品

1000
ｻｲｸﾙ
供試品

1500
ｻｲｸﾙ
供試品

2000
ｻｲｸﾙ
供試品

外観判定
ｻﾝﾌﾟﾙA 良品
評価対象品
不良品
合計
ｻﾝﾌﾟﾙB 良品
評価対象品
不良品
合計
ｻﾝﾌﾟﾙA 良品
評価対象品
不良品
合計
ｻﾝﾌﾟﾙB 良品
評価対象品
不良品
合計
ｻﾝﾌﾟﾙA 良品
評価対象品
不良品
合計
ｻﾝﾌﾟﾙB 良品
評価対象品
不良品
合計
ｻﾝﾌﾟﾙA 良品
評価対象品
不良品
合計
ｻﾝﾌﾟﾙB 良品
評価対象品
不良品
合計

ｸﾗｯｸ等級 0
ｸﾗｯｸ等級 1
ｸﾗｯｸ等級 2
ｸﾗｯｸ等級 3
員数 発生数 発生率 発生数 発生率 発生数 発生率 発生数 発生率
2
0
0%
0
0%
2
100%
0
0%
0
－
－
－
－
－
－
－
－
0
－
－
－
－
－
－
－
－
2
0
0%
0
0%
2
100%
0
0%
7
0
0%
7
100%
0
0%
0
0%
9
2
22%
7
78%
0
0%
0
0%
5
2
40%
3
60%
0
0%
0
0%
21
4
19%
17
81%
0
0%
0
0%
4
0
0%
0
0%
4
100%
0
0%
2
0
0%
0
0%
2
100%
0
0%
0
－
－
－
－
－
－
－
－
6
0
0%
0
0%
6
100%
0
0%
37
1
3%
9
24%
27
73%
0
0%
9
1
11%
0
0%
8
89%
0
0%
24
2
8%
4
17%
18
75%
0
0%
70
4
6%
13
19%
53
76%
0
0%
1
0
0%
0
0%
1
100%
0
0%
0
－
－
－
－
－
－
－
－
0
－
－
－
－
－
－
－
－
1
0
0%
0
0%
1
100%
0
0%
9
0
0%
0
0%
9
100%
0
0%
11
1
9%
2
18%
8
73%
0
0%
2
0
0%
0
0%
2
100%
0
0%
22
1
5%
2
9%
19
86%
0
0%
6
0
0%
0
0%
3
50%
3
50%
3
0
0%
0
0%
2
67%
1
33%
0
－
－
－
－
－
－
－
－
9
0
0%
0
0%
5
56%
4
44%
20
0
0%
0
0%
19
95%
1
5%
39
1
3%
2
5%
34
87%
2
5%
11
1
9%
1
9%
9
82%
0
0%
70
2
3%
3
4%
62
89%
3
4%

※ クラック等級は、「JERG-0-043 5.11.2 項 クラック深さ評価及び判定の基準」
を参考にして、以下のように定めた。
クラック等級 0 ： クラックなし
クラック等級 1 ： 表面シワ程度
クラック等級 2 ： スルーホール長さ1/3以下
クラック等級 3 ： スルーホール長さ1/3～1/2以下
クラックレベル4：スルーホール長さ1/2超 但し、本評価では発生していない- 10 - 18 -

JERG-0-039-TM001A

1.3.5.2

外観観察および断面観察写真

各事象毎の「良品」と「評価対象品」の外観および断面写真を図 10-1-14～図 10-1-19 に
示す。
「良品」
サンプルＡ

「評価対象品」
サンプルＡ

熱衝撃試験
投入前外観写真1000 サイクル
経過後外観写真1000 サイクル
経過後断面写真

図 10-1-14 表面光沢（1000 サイクル経過後比較）
「良品」
サンプルＡ
熱衝撃試験
投入前外観写真2000 サイクル
経過後外観写真2000 サイクル
経過後断面写真

図 10-1-15 濡れ（2000 サイクル経過後比較）- 10 - 19 -「評価対象品」
サンプルＡ

JERG-0-039-TM001A

「良品」
サンプルＢ

「評価対象品」
サンプルＢ

熱衝撃試験
投入前外観写真

500サイクル
経過後外観写真

500サイクル
経過後断面写真

図 10-1-16 表面状態：ユズ肌（500 サイクル経過後比較）
「良品」
サンプルＡ

「評価対象品」
サンプルＡ

熱衝撃試験
投入前外観写真

2000サイクル
経過後外観写真

2000サイクル
経過後断面写真

図 10-1-17 表面状態：シワ（2000 サイクル経過後比較）- 10 - 20 -

JERG-0-039-TM001A

「良品」
サンプルＢ

「評価対象品」
サンプルＢ

熱衝撃試験
投入前外観写真

500サイクル
経過後外観写真

500サイクル
経過後断面写真

図 10-1-18 段差（500 サイクル経過後比較）
「良品」
サンプルＢ

「評価対象品」
サンプルＢ

熱衝撃試験
投入前外観写真

500サイクル
経過後外観写真

500サイクル
経過後断面写真

図 10-1-19 ピット（500 サイクル経過後比較）- 10 - 21 -

JERG-0-039-TM001A

1.3.5.3

定点観察写真各サイクル（0、500、1000、1500、2000 サイクル）の「良品」と「評価対象品」の外観（定点）写真と 2000 サイクル後の断面写真を図 10-1-20～図 10-1-23 に示す。
「良品」
サンプルＡ
熱衝撃試験
投入前外観写真

500サイクル
経過後外観写真

1000サイクル
経過後外観写真

1500サイクル
経過後外観写真

2000サイクル
経過後外観写真

2000サイクル
経過後断面写真

図 10-1-20 抵抗 RLR05C 相当- 10 - 22 -「評価対象品」（濡れ）サンプルＡ

JERG-0-039-TM001A

「良品」
サンプルＡ
熱衝撃試験
投入前外観写真

500サイクル
経過後外観写真

1000サイクル
経過後外観写真

1500サイクル
経過後外観写真

2000サイクル
経過後外観写真

2000サイクル
経過後断面写真

図 10-1-21 抵抗 RNC55 相当- 10 - 23 -「評価対象品」（シワ）サンプルＡ

JERG-0-039-TM001A

「良品」
サンプルＢ
熱衝撃試験
投入前外観写真

500サイクル
経過後外観写真

1000サイクル
経過後外観写真

1500サイクル
経過後外観写真

2000サイクル
経過後外観写真

2000サイクル
経過後断面写真

図 10-1-22 コンデンサ CKS06 相当- 10 - 24 -「評価対象品」（ユズ肌）
サンプルＢ

JERG-0-039-TM001A

「良品」
サンプルＢ
熱衝撃試験
投入前外観写真

500サイクル
経過後外観写真

1000サイクル
経過後外観写真

1500サイクル
経過後外観写真

2000サイクル
経過後外観写真

2000サイクル
経過後断面写真

図 10-1-23

DIP IC- 10 - 25 -「評価対象品」（ユズ肌）
サンプルＢ

JERG-0-039-TM001A

1.3.6

はんだ表面の SEM/EDX 観察結果
はんだ表面のユズ肌状のザラツキ部を、光沢を有している部位と比較し、はんだ材の組成に相違があるかを SEM/EDX を用いて調査した。
（観察対象：「評価判定品」（ユズ肌））
ユズ肌部

光
学
顕
微
鏡
像

(外観写真)

ユズ肌

ユズ肌部

(凸凹像)

ユズ肌部

S
E
M
像

50倍

50倍

500倍

500倍

2000倍

2000倍
図 10-1-24 ユズ肌部の外観- 10 - 26 -(組成像)

JERG-0-039-TM001A

元素
CK
OK
Cu L
Br L
Sn L
Pb M
ﾄｰﾀﾙ

質量濃度 原子数
[%]
濃度[%]
7.49
34
9.44
32.18
3.41
2.93
0.57
0.39
49.28
22.65
29.81
7.85
100

100

計測ポイントが座端であったた
め、銅材と若干のフラックス残渣を検知したものと考える。
Sn L，Pb M の質量濃度比
・Sn L(49.28) 62.3%
・Pb M(29.81) 37.7%

図 10-1-25 ユズ肌部 EDX 分析結果
はんだ表面ザラツキ部の凹凸部深さは 10μm 未満程度で、光沢を有している部位と比較し大きな組成の変化は見られず、はんだ以外の元素も検出されない。従って、はんだの光沢がない部分は、はんだ材そのものの表面のザラツキと考える。
また、凹凸部位からＣ、Ｏ、Ｂｒが検出されたが、この元素は試料研磨時の残渣物ならびにフラックス成分の残渣物と推定する。

- 10 - 27 -

JERG-0-039-TM001A

1.3.7

まとめ
熱衝撃試験および SEM/EDX 観察の結果から以下を考察する。
はんだ外観上の事象部（ザラツキ，ユズ肌等）を起点としたはんだの劣化は無く、はんだ外観「良品」と「評価対象品」の熱衝撃試験前後のはんだ表面や内部の劣化状態に差は認められない。

(2) クラック発生や組織肥大化は、外観表面の差異によるものではなく、例えば、はんだ／基板／部品の 3 者の線膨張係数差による応力発生の影響が支配的であると考えられる。
はんだ表層の軽微なシワ部（光沢が無い部分）の凹凸は深さ 10μm 未満で、光沢を有している部位と比較し、はんだ以外の元素も検出されず、大きな組成の変化は見られない。

以上より、様々なはんだ外観に対して熱衝撃試験で評価した結果、「評価対象品」は「良品」と有意差が無いことを確認した。
よって、はんだ付け仕上がり状態が JAXA 規格要求条件を満たしていることを前提とし、はんだ接合部表面上の軽微な事象は、はんだ付け接合部の信頼性には影響しないものと考える。
但し、本評価では「不良品」においても「良品」との有意差は見られないものもあった
が、外観事象の複合発生要因を考慮すると本結果だけで「不良品」を「良品」とする議論はできない。
「良品」と「評価対象品」は熱衝撃試験の結果、有意差は無かった。この結果を基に はんだ付け検査・判定基準見本として、「はんだ付け工程標準(JERG-0-039)」に反映する。

- 10 - 28 -

JERG-0-039-TM001A

２ はんだ付検査・判定基準の見本
はんだ付け検査・判定基準の見本【判定のポイント】
表面光沢＜手はんだ付け＞【JERG-0-039 本文】5.8.4.2 合格基準
(1)はんだ継手の表面は、滑らかで、はんだ材料に応じて半光沢から光沢を呈していること。

【写真・図】
判定

写真・図

解

説

はんだ表面は滑らかで、はんだ接合部全体が光沢を呈している。
優良品

はんだ表面に白く光る光源の反射が見られるが、これは表面が光沢を持っているためである。（良いはんだ例の特徴であ
る）

【出典】

- 10 - 29 -

JERG-0-039-TM001A

はんだ付け検査・判定基準の見本【判定のポイント】
表面光沢＜手はんだ付け＞【JERG-0-039 本文】5.8.4.2 合格基準
(1)はんだ継手の表面は、滑らかで、はんだ材料に応じて半光沢から光沢を呈していること。

【写真・図】
判定

写真・図

解

説

はんだ表面は滑らかで、はんだ接合部全体が光沢を呈している。
はんだ表面に白く光る光源の反射が見られるが、これは表面が光沢を持っているためである。（良いはんだ例の特徴であ
る）

優
良
品

【出典】

- 10 - 30 -

JERG-0-039-TM001A

はんだ付け検査・判定基準の見本【判定のポイント】
表面光沢＜手はんだ付け＞【JERG-0-039 本文】5.8.4.2 合格基準
(1)はんだ継手の表面は、滑らかで、はんだ材料に応じて半光沢から光沢を呈していること。

【写真・図】
判定

写真・図

解

説

はんだ表面に、全体にうっすらと光沢にくもりはあるが、濡れ等の他の項目が基準を満足している。

良品（白く光る部分は光源の反射である）

酸化膜

はんだ表面の一部に、白濁した酸化膜があるが他の部分には光沢があり、濡れ等の他の項目が基準を満足している。
（白く光る部分は光源の反射である）

光源の反射

【出典】

- 10 - 31 -

JERG-0-039-TM001A

はんだ付け検査・判定基準の見本【判定のポイント】
表面光沢＜手はんだ付け＞【JERG-0-039 本文】5.8.4.2 合格基準
(1)はんだ継手の表面は、滑らかで、はんだ材料に応じて半光沢から光沢を呈していること。

【写真・図】
判定

写真・図

解

不
良
品

説

はんだ表面は、ざらつきやしわがあり滑らかさに欠け、光沢がない。

【出典】- 10 - 32 -

JERG-0-039-TM001A

はんだ付け検査・判定基準の見本【判定のポイント】
表面光沢＜フローソルダリング＞【JERG-0-039 本文】5.8.4.2 合格基準
(1)はんだ継手の表面は、滑らかで、はんだ材料に応じて半光沢から光沢を呈していること。

【写真・図】
判定

優
良
品

写真・図

解

説

はんだ表面は滑らかで、はんだ接合部全体が光沢を呈している。
（白く光る部分は光源の反射である）【出典】- 10 - 33 -

JERG-0-039-TM001A

はんだ付け検査・判定基準の見本【判定のポイント】
表面光沢＜フローソルダリング＞【JERG-0-039 本文】5.8.4.2 合格基準
(1)はんだ継手の表面は、滑らかで、はんだ材料に応じて半光沢から光沢を呈していること。

【写真・図】
判定

良
品

写真・図

解

説

はんだ表面全体の光沢に、うっすらとくもりはあるが、はんだ表面が滑らかで、濡れ等の他の項目が基準を満足している。
（白く光る部分は光源の反射である）【出典】- 10 - 34 -

JERG-0-039-TM001A

はんだ付け検査・判定基準の見本【判定のポイント】
表面光沢＜フローソルダリング＞【JERG-0-039 本文】5.8.4.2 合格基準
(1)はんだ継手の表面は、滑らかで、はんだ材料に応じて半光沢から光沢を呈していること。

【写真・図】
判定

写真・図

解

良
品

説

はんだ表面全体の光沢に、うっすらとく
もりはあるが、はんだ表面が滑らかで、濡れ等の他の項目が基準を満足している。
（白く光る部分は光源の反射である）

フィレット下部の一部に酸化膜によるくもりがあるが、フィレット全体は光沢が確認でき、濡れ等の他の項目が基準を満足している。

酸化膜【出典】- 10 - 35 -

JERG-0-039-TM001A

はんだ付け検査・判定基準の見本【判定のポイント】
表面光沢＜フローソルダリング＞【JERG-0-039 本文】5.8.4.2 合格基準
(1)はんだ継手の表面は、滑らかで、はんだ材料に応じて半光沢から光沢を呈していること。

【写真・図】
判定

写真・図

解

説

はんだ表面のザラツキが著しく、光沢がな
い。
不
良
品

【出典】

- 10 - 36 -

JERG-0-039-TM001A

はんだ付け検査・判定基準の見本【判定のポイント】
濡れ＜手はんだ付け＞【JERG-0-039 本文】5.8.4.2 合格基準
(2)接合部が全てはんだ濡れを呈していること。はんだは接合部を完全に覆い、フィレットを形成していること。
(5)めっきスルーホールはんだ付け
b.はんだ供給側の反対側では、少なくても、はんだが反対側に浸透し、リードや電線とランドとの間にフィレットを形成していること。但し、次の示す欠陥は許容できる。
・めっきスルーホールはんだ付けのわずかなひけ又はへこみ（ボイドやブローホールが原因とみなされる場合は除く）
・プリント配線板の部品側ランドの周辺部でのわずかなはんだはじきは許容する。
【写真・図】
判定
写真・図解 説
接合部が全てはんだ濡れを呈している。
はんだは接合部を完全に覆い、フィレットを形成している。
優良品（白く光る部分は光源の反射である）【出典】- 10 - 37 -

JERG-0-039-TM001A

はんだ付け検査・判定基準の見本【判定のポイント】
濡れ＜手はんだ付け＞【JERG-0-039 本文】5.8.4.2 合格基準
(2)接合部が全てはんだ濡れを呈していること。はんだは接合部を完全に覆い、フィレットを形成していること。

【写真・図】
判定

写真・図

解

説

接合部が全てはんだ濡れを呈している。
はんだは接合部を完全に覆い、フィレットを形成している。若干滑らかさに欠けるが、許容範囲内である。

良品（白く光る部分は光源の反射である）

接合部が全てはんだ濡れを呈している。
はんだは接合部を完全に覆い、フィレットを形成している。はんだ量が少なく
フィレットが低いが許容範囲内である。

【出典】- 10 - 38 -

JERG-0-039-TM001A

はんだ付け検査・判定基準の見本【判定のポイント】
濡れ＜手はんだ付け＞【JERG-0-039 本文】5.8.4.2 合格基準
(2)接合部が全てはんだ濡れを呈していること。はんだは接合部を完全に覆い、フィレットを形成していること。

【写真・図】
判定

写真・図

解

説

【はんだ面側にのみ適用】
接合部が全てはんだ濡れを呈し、はんだは接合部を完全に覆っているが、フィレットが座面より落ち込んでいる。

不良品（白く光る部分は光源の反射である）

ヒケ巣があり、はんだが座面より落ち込
んでいる。

ヒケ巣

光源の反射

【出典】

- 10 - 39 -

JERG-0-039-TM001A

はんだ付け検査・判定基準の見本【判定のポイント】
濡れ＜手はんだ付け＞【JERG-0-039 本文】5.8.4.2 合格基準 (5)めっきスルーホールはんだ付け
b.はんだ供給側の反対側では、少なくても、はんだが反対側に浸透し、リードや電線とランドとの間にフィレットを形成していること。但し、次の示す欠陥は許容できる。
・めっきスルーホールはんだ付けのわずかなひけ又はへこみ（ボイドやブローホールが原因とみなされる場合は除く）
・プリント配線板の部品側ランドの周辺部でのわずかなはんだはじきは許容する。
【写真・図】
判定

写真・図

解

説

はんだが部品面側に浸透し、リードとランドとの間にフィレットが形成されてい
る。

優
良
品

（白く光る部分は光源の反射である）

接合部が全てはんだ濡れを呈し、はんだは接合部を完全に覆い、フィレットを形成している。

【出典】- 10 - 40 -

JERG-0-039-TM001A

はんだ付け検査・判定基準の見本【判定のポイント】
濡れ＜手はんだ付け＞【JERG-0-039 本文】5.8.4.2 合格基準 (5)めっきスルーホールはんだ付け
b.はんだ供給側の反対側では、少なくても、はんだが反対側に浸透し、リードや電線とランドとの間にフィレットを形成していること。但し、次の示す欠陥は許容できる。
・めっきスルーホールはんだ付けのわずかなひけ又はへこみ（ボイドやブローホールが原因とみなされる場合は除く）
・プリント配線板の部品側ランドの周辺部でのわずかなはんだはじきは許容する。
【写真・図】
判定

写真・図

解

説

めっきスルーホールへのはんだの許容できるひけ又はへこみであり、濡れが確認
できる。
良
品

（白く光る部分は光源の反射である）

拡大

【出典】

- 10 - 41 -

JERG-0-039-TM001A

はんだ付け検査・判定基準の見本【判定のポイント】
濡れ＜手はんだ付け＞【JERG-0-039 本文】5.8.4.2 合格基準 (5)めっきスルーホールはんだ付け
b.はんだ供給側の反対側では、少なくても、はんだが反対側に浸透し、リードや電線とランドとの間にフィレットを形成していること。但し、次の示す欠陥は許容できる。
・めっきスルーホールはんだ付けのわずかなひけ又はへこみ（ボイドやブローホールが原因とみなされる場合は除く）
・プリント配線板の部品側ランドの周辺部でのわずかなはんだはじきは許容する。
【写真・図】
判定

写真・図

解

説

はんだが部品面側に浸透し、リードとランドとの間にフィレットを形成している。はんだの上がり量が、やや多いがス
トレスリリーフが確保されているので許
容できる。

良
品

（白く光る部分は光源の反射である）

めっきスルーホールへのはんだの許容できる
ひけ又はへこみであり、濡れが確認できる。

※
部品面側は、めっきスルーホール部の濡れのあるはんだの僅かなひけ又はへこみは許容できる。

※【出典】NASA WORKMANSHIP STANDARDS- 10 - 42 -

JERG-0-039-TM001A

はんだ付け検査・判定基準の見本【判定のポイント】
濡れ＜手はんだ付け＞【JERG-0-039 本文】5.8.4.2 合格基準 (5)めっきスルーホールはんだ付け
b.はんだ供給側の反対側では、少なくても、はんだが反対側に浸透し、リードや電線とランドとの間にフィレットを形成していること。但し、次の示す欠陥は許容できる。
・めっきスルーホールはんだ付けのわずかなひけ又はへこみ（ボイドやブローホールが原因とみなされる場合は除く）
・プリント配線板の部品側ランドの周辺部でのわずかなはんだはじきは許容する。
【写真・図】
判定

写真・図

解

説

【部品面側にのみ適用】
めっきスルーホールへのはんだの許容できるひけ又はへこみであり、濡れが確認
できる。

良
品

リードへのはんだの濡れ上がり部に境界線が見られるが、リードへのはんだの濡れが確認できる。

拡大【出典】- 10 - 43 -

JERG-0-039-TM001A

はんだ付け検査・判定基準の見本【判定のポイント】
濡れ＜手はんだ付け＞【JERG-0-039 本文】5.8.4.2 合格基準 (5)めっきスルーホールはんだ付け
b.はんだ供給側の反対側では、少なくても、はんだが反対側に浸透し、リードや電線とランドとの間にフィレットを形成していること。但し、次の示す欠陥は許容できる。
・めっきスルーホールはんだ付けのわずかなひけ又はへこみ（ボイドやブローホールが原因とみなされる場合は除く）
・プリント配線板の部品側ランドの周辺部でのわずかなはんだはじきは許容する。
【写真・図】
判定

写真・図

解

不
良
品

説

【部品面側にのみ適用】
はんだが部品面側まで浸透しているが、はんだがリードと濡れていない。
（白く光る部分は光源の反射である）

はんだが部品面側まで浸透しているが、リードの一部がはんだと濡れていない。

リードとランドとの間で、はんだを確認できるが、はんだが一部部品面側まで十分浸透していない。

【出典】- 10 - 44 -

JERG-0-039-TM001A

はんだ付け検査・判定基準の見本【判定のポイント】
濡れ＜手はんだ付け＞【JERG-0-039 本文】5.8.4.2 合格基準 (5)めっきスルーホールはんだ付け
b.はんだ供給側の反対側では、少なくても、はんだが反対側に浸透し、リードや電線とランドとの間にフィレットを形成していること。但し、次の示す欠陥は許容できる。
・めっきスルーホールはんだ付けのわずかなひけ又はへこみ（ボイドやブローホールが原因とみなされる場合は除く）
・プリント配線板の部品側ランドの周辺部でのわずかなはんだはじきは許容する。
【写真・図】
判定

写真・図

解

説

【部品面側にのみ適用】
はんだが部品面側に浸透しているが、リード及びスルーホールと濡れていな
い。

不
良
品

不良品例

良品例

はんだが部品面側に浸透し、リードとランドとの間にフィレットを形成しているが、はんだが上がりすぎ、ストレスリリー
フを無くしている。
（白く光る部分は光源の反射である）

はんだが部品面側に浸透し、リードとランドとの間にフィレットを形成しているが、座の一部でスルーホールと濡れてい
ない。

【出典】

- 10 - 45 -

JERG-0-039-TM001A

はんだ付け検査・判定基準の見本【判定のポイント】
濡れ＜フローソルダリング＞【JERG-0-039 本文】5.8.4.2 合格基準
(2)接合部が全てはんだ濡れを呈していること。はんだは接合部を完全に覆い、フィレットを形成していること。

【写真・図】
判定

写真・図

解 説
接合部が全てはんだ濡れを呈し、はんだは接合部を完全に覆い、フィレットを形成している。

優良品（白く光る部分は光源の反射である）【出典】- 10 - 46 -

JERG-0-039-TM001A

はんだ付け検査・判定基準の見本【判定のポイント】
濡れ＜フローソルダリング＞：【JERG-0-039 本文】5.8.4.2 合格基準
(2)接合部が全てはんだ濡れを呈していること。はんだは接合部を完全に覆い、フィレットを形成していること。

【写真・図】
判定

良
品

写真・図

解

説

接合部が全てはんだ濡れを呈している。ランドの一部にはんだの広がっていない部
分があるが、はんだは接合部を完全に覆い、濡れてフィレットを形成している。
（白く光る部分は光源の反射である）【出典】- 10 - 47 -

JERG-0-039-TM001A

はんだ付け検査・判定基準の見本【判定のポイント】
濡れ＜フローソルダリング＞【JERG-0-039 本文】5.8.4.2 合格基準
(2)接合部が全てはんだ濡れを呈していること。はんだは接合部を完全に覆い、フィレットを形成していること。

【写真・図】
判定
不
良
品

写真・図

解

説

リードとランドとの間にフィレットを形成しているが、座の一部でスルーホールと濡れていない凹みがある。

【出典】- 10 - 48 -

JERG-0-039-TM001A

はんだ付け検査・判定基準の見本【判定のポイント】
濡れ＜フローソルダリング＞【JERG-0-039 本文】5.8.4.2 合格基準 (5)めっきスルーホールはんだ付け
b.はんだ供給側の反対側では、少なくても、はんだが反対側に浸透し、リードや電線とランドとの間にフィレットを形成していること。但し、次の示す欠陥は許容できる。
・めっきスルーホールはんだ付けのわずかなひけ又はへこみ（ボイドやブローホールが原因とみなされる場合は除く）
・プリント配線板の部品側ランドの周辺部でのわずかなはんだはじき。

【写真・図】
判定

写真・図

解

説

ランドの一部にはんだの広がっていない部分があるが、はんだは接合部を完全に覆い、濡れてフィレットを形成している。

良品（白く光る部分は光源の反射である）

めっきスルーホールへのはんだの許容できるひけ又はへこみである。

【出典】- 10 - 49 -

JERG-0-039-TM001A

はんだ付け検査・判定基準の見本【判定のポイント】
表面状態（ｻﾞﾗｻﾞﾗ、ﾕｽﾞ肌、鮫肌等）＜手はんだ付け＞【JERG-0-039 本文】5.8.4.2 合格基準
(1)はんだ継手の表面は、滑らかで、はんだ材料に応じて半光沢から光沢を呈していること。

【写真・図】
判定

写真・図

解

説

はんだ継手部のスルーホールランド部付
近にざらつきがあるが、フィレットの大部分に光沢が確認できる。また、濡れ等の他の項目が基準を満足している。

良品（白く光る部分は光源の反射である）【出典】- 10 - 50 -

JERG-0-039-TM001A

はんだ付け検査・判定基準の見本【判定のポイント】
表面状態（ｻﾞﾗｻﾞﾗ、ﾕｽﾞ肌、鮫肌等）＜手はんだ付け＞【JERG-0-039 本文】5.8.4.2 合格基準
(1)はんだ継手の表面は、滑らかで、はんだ材料に応じて半光沢から光沢を呈していること。

【写真・図】
判定

写真・図

解

不
良
品

説

はんだ継手表面のザラツキが著しい、凹凸が著しい、ブツブツがある、スジ状の模様が著しい状態で滑らかでない。
（白く光る部分は光源の反射である）【出典】- 10 - 51 -

JERG-0-039-TM001A

はんだ付け検査・判定基準の見本【判定のポイント】
表面状態（ｻﾞﾗｻﾞﾗ、ﾕｽﾞ肌、鮫肌等）＜フローソルダリング＞【JERG-0-039 本文】5.8.4.2 合格基準
(1)はんだ継手の表面は、滑らかで、はんだ材料に応じて半光沢から光沢を呈していること。

【写真・図】
判定
良
品

写真・図

解

説

はんだ表面に軽微なざらつきはあるが、フィ
レットの大部分に光沢が確認できる。また、濡れ等の他の項目が基準を満足している。
（白く光る部分は光源の反射である）【出典】- 10 - 52 -

JERG-0-039-TM001A

はんだ付け検査・判定基準の見本【判定のポイント】
表面状態（ｻﾞﾗｻﾞﾗ、ﾕｽﾞ肌、鮫肌等）＜フローソルダリング＞【JERG-0-039 本文】5.8.4.2 合格基準
(1)はんだ継手の表面は、滑らかで、はんだ材料に応じて半光沢から光沢を呈していること。

【写真・図】
判定
良
品

写真・図

解

説

スルーホールランド周辺にざらつきはあるが、フィレットの大部分に光沢が確認できる。また、濡れ等の他の項目が基準を満足している。

（白く光る部分は光源の反射である）【出典】- 10 - 53 -

JERG-0-039-TM001A

はんだ付け検査・判定基準の見本【判定のポイント】
表面状態（ｻﾞﾗｻﾞﾗ、ﾕｽﾞ肌、鮫肌等）＜フローソルダリング＞【JERG-0-039 本文】5.8.4.2 合格基準
(1)はんだ継手の表面は、滑らかで、はんだ材料に応じて半光沢から光沢を呈していること。

【写真・図】
判定
不
良
品

写真・図

解

説

はんだ表面に光沢が無く、フィレット全面がざらざらしていてユズ肌状になっている。
（白く光る部分は光源の反射である）【出典】- 10 - 54 -

JERG-0-039-TM001A

はんだ付け検査・判定基準の見本【判定のポイント】
表面状態（はんだスパイク）＜フローソルダリング＞【JERG-0-039 本文】5.8.4.3 不合格基準 (3)プリント配線板
d.はんだスパイク及び導体間のブリッジ【写真・図】
事例

解 説
フローソルダリング工程で部品リード先端に発生している部品リード径にほぼ収まる
小さいサイズのはんだ盛り上がりは、品質を低下させるものでない。濡れ等の他の外観項
目が判定基準を満足していれば良品として扱う。
なお、高圧接続部のはんだ付けには適用しない。

フローソルダリング工程で部品リード先端に発生している部品リード径にほぼ収まる
小さいサイズのはんだ盛り上がりは、品質を低下させるものでない。濡れ等の他の外観項
目が判定基準を満足していれば良品として扱う。
なお、高圧接続部のはんだ付けには適用しな
い。

【出典】

- 10 - 55 -

JERG-0-039-TM001A

はんだ付け検査・判定基準の見本【判定のポイント】
段差（不連続）＜手はんだ付け＞【JERG-0-039 本文】5.8.4.2 合格基準
(1)はんだ継手の表面は、滑らかで、はんだ材料に応じて半光沢から光沢を呈していること。
(2)接合部が全てはんだ濡れを呈していること。はんだは接合部を完全に覆い、フィレットを形成していること。
【写真・図】
判定

写真・図

解

説

はんだフィレットに不連続部分がある
が、濡れが十分にあり、他に不良項目が
ない。

良
品

（白く光る部分は光源の反射である）【出典】- 10 - 56 -

JERG-0-039-TM001A

はんだ付け検査・判定基準の見本【判定のポイント】
ピット＜手はんだ付け＞【JERG-0-039 本文】5.8.4.3 不合格基準 (2)はんだ接合
e.ブローホール、ピンホール及びボイド（ただし、付録Ⅰで定義するピット*を除く）*（付録Ⅰ）ピット：はんだ表面の小さなくぼみで、くぼみの底を周囲から目視できるもの。

【写真・図】
判定

写真・図

解

説

・ピット
良
品

くぼみの底を周囲から目視できる。
（白く光る部分は光源の反射である）【出典】- 10 - 57 -

JERG-0-039-TM001A

はんだ付け検査・判定基準の見本【判定のポイント】
ピット＜フローソルダリング＞【JERG-0-039 本文】5.8.4.3 不合格基準(2)はんだ接合
e.ブローホール、ピンホール及びボイド（ただし、付録Ⅰで定義するピット*を除く）*（付録Ⅰ）ピット：はんだ表面の小さなくぼみで、くぼみの底を周囲から目視できるもの。
【写真・図】
判定

写真・図

解

説

・ピット
くぼみの底を周囲から目視できる。
（白く光る部分は光源の反射である）

良
品

【出典】

- 10 - 58 -

JERG-0-039-TM001A

はんだ付け検査・判定基準の見本【判定のポイント】
ブローホール、ピンホール＜手はんだ付け＞【JERG-0-039 本文】5.8.4.3 不合格基準(2)はんだ接合
e.ブローホール、ピンホール及びボイド（ただし、付録Ⅰで定義するピット*を除く）*（付録Ⅰ）ピット：はんだ表面の小さなくぼみで、くぼみの底を周囲から目視できるもの。
【写真・図】
判定

写真・図

解

説

・ピンホール
不良品

くぼみの底を周囲から目視できない。
（白く光る部分は光源の反射である）

・ブローホール
くぼみの底を周囲から確認出来ない大きなくぼみとなったブローホール。

・ブローホール
大きなくぼみとなった巨大なブローホール。周囲から底が見えても不良。

【出典】- 10 - 59 -

JERG-0-039-TM001A

はんだ付け検査・判定基準の見本【判定のポイント】
ブローホール、ピンホール＜手はんだ付け＞【JERG-0-039 本文】5.8.4.3 不合格基準(2)はんだ接合
e.ブローホール、ピンホール及びボイド（ただし、付録Ⅰで定義するピット*を除く）*（付録Ⅰ）ピット：はんだ表面の小さなくぼみで、くぼみの底を周囲から目視できるもの。
【写真・図】
判定

写真・図

解

説

・ピンホール
不良品

くぼみの底を周囲から目視できない。
（白く光る部分は光源の反射である）【出典】- 10 - 60 -

JERG-0-039-TM001A

はんだ付け検査・判定基準の見本【判定のポイント】
ソルダーレジスト（以降ﾚｼﾞｽﾄと称する）剥がれ＜手はんだ付け＞【JERG-0-039 本文】5.8.4.3 不合格基準 (3)プリント配線板
h.粘り又は剥がれは不合格。
i.但し、はんだ付け時に発生したはんだ付けﾗﾝﾄﾞ周辺部の軽微なﾚｼﾞｽﾄ剥がれがはんだｺｰﾃｨﾝｸﾞ
されている場合、又はﾌﾟﾘﾝﾄ配線板組立をｺﾝﾌｫｰﾏﾙｺｰﾃｨﾝｸﾞされる場合は、不良の対象としない。
【写真・図】
判定

写真・図

解

説

はんだ付けﾗﾝﾄﾞ周辺部の軽微なﾚｼﾞｽﾄ剥がれである。

良品

0.4m

ﾊﾟﾀｰﾝをまたぎ導体を露出しているため、発見時点でﾀｯﾁｱｯﾌﾟ処置を行う対象
となる。

不
良
品

0.61mm1mm

ﾚｼﾞｽﾄだけの剥がれだが１㎜以上あり、ﾚｼﾞｽﾄ剥がれとしては不良となる。
但し、発見時点でﾀｯﾁｱｯﾌﾟ処置を行うことで使用上は問題ない。

不良品

2.068m1mm【出典】- 10 - 61 -

JERG-0-039-TM001A

技術データ１１
はんだ付検査・判定の良否判定基準の見本（端子配線／スルーホール配線）目
１次

はんだ付外観状態と信頼性評価試験結果 ....................................... 11-3

1.1

はじめに ............................................................... 11-3

1.2 配線接続評価用サンプル製作 ............................................... 11-3
1.2.1 評価サンプルＡ........................................................ 11-3
1.2.2 評価サンプルＢ........................................................ 11-7
1.2.3 試験条件............................................................. 11-12
1.3.2 評価試験フロー....................................................... 11-14
1.3.3 外観観察（光学顕微鏡写真） ........................................... 11-14
1.3.4 はんだ付部の断面観察................................................. 11-14
1.4 端子配線部品及びスルーホール配線における評価結果 ........................ 11-15
1.4.1 評価サンプルＡ....................................................... 11-15
1.4.2 評価サンプルＢ....................................................... 11-28
1.5 まとめ ................................................................. 11-38
２ はんだ付検査・判定基準の見本.............................................. 11-39

図表一覧
図 11-1-1 評価用基板 .......................................................... 11-4
図 11-1-2 基板概略図 .......................................................... 11-4
図 11-1-3 配線接続製造フロー .................................................. 11-6
図 11-1-4 配線実装状態外観 .................................................... 11-6
図 11-1-4 配線実装状態外観（つづき） .......................................... 11-7
図 11-1-5 端子固定用基板概略図 ................................................ 11-8
図 11-1- 6 配線接続製造フロー ................................................ 11-10
図 11-1- 7 組立実装状態外観 .................................................. 11-11
図 11-1- 8(1)～(3) 熱衝撃試験装置および試験槽への評価サンプル設置状態 ...... 11-13

図 11-1- 9 評価試験実施手順 .................................................. 11-14
図 11-1- 10 ターレット端子 (1/3) ............................................ 11-16
図 11-1-10 ターレット端子（2/3） ............................................. 11-17- 11 - 1 -JERG-0-039-TM001A

図 11-1-10 ターレット端子（3/3） ............................................. 11-18
図 11-1-11 カップ端子 ........................................................ 11-19
図 11-1-12

穴あき端子 (1/3) ................................................ 11-20

図 11-1-12 穴あき端子（2/3） ................................................. 11-21
図 11-1-12 穴あき端子（3/3） ................................................. 11-22
図 11-1-13 フック端子 (1/3) ................................................. 11-23
図 11-1-13 フック端子（2/3） ................................................. 11-24
図 11-1-13 フック端子（3/3） ................................................. 11-25
図 11-1-14 スルーホール配線 (1/2) ........................................... 11-26
図 11-1-14 スルーホール配線（2/2） ........................................... 11-27
図 11-1-15 ターレット端子 (1/2) ............................................. 11-30
図 11-1-15 ターレット端子(2/2) ............................................... 11-31
図 11-1-16 穴あき端子 (1/2) ................................................. 11-32
図 11-1-16 穴あき端子 (2/2) .................................................. 11-33
図 11-1-17 フック端子 (1/2) ................................................. 11-34
図 11-1-17 フック端子 (2/2) ................................................. 11-35
図 11-1-18 カップ端子 (1/2) ................................................. 11-36
図 11-1-18 カップ端子 (2/2) .................................................. 11-37

表 11-1-1 実装部品 ............................................................ 11-5
表 11-1-2 糸はんだの仕様 ...................................................... 11-5
表 11-1-3 ポストフラックスの仕様 .............................................. 11-5
表 11-1-4 外観判定分類 ........................................................ 11-7
表 11-1-5 端子固定用基板 ...................................................... 11-7
表 11-1-6 実装部品 ............................................................ 11-9
表 11-1-7 はんだ材の仕様 ...................................................... 11-9
表 11-1-8 外観判定分類 ....................................................... 11-12
表 11-1-9 熱衝撃試験サイクル数と各熱衝撃試験装置 ............................. 11-12
表 11-1-10 外観観察対象サンプル（〇：観察対象） .............................. 11-14
表 11-1-11 クラック発生状況（外観観察） ...................................... 11-15
表 11-1-12 クラック発生状況（断面観察） ...................................... 11-15
表 11-1-13 外観観察からのクラック発生状況 .................................... 11-28
表 11-1-14 断面観察からのクラック発生状況 .................................... 11-29- 11 - 2 -JERG-0-039-TM001A

１ はんだ付外観状態と信頼性評価試験結果
1.1

はじめに
宇宙機のはんだ付の良否判定基準等に関しては、宇宙用はんだ付工程標準（JERG-0-039）
及び宇宙用表面実装はんだ付工程標準（JERG-0-043）が適用されている。
これらの基準は全てのはんだ付けの良否判定基準を明確に示すものではなく、良否判定
は検査員の技量等に依存している。
このため、端子配線およびスルーホール配線を行った評価サンプルを用いて、宇宙用はんだ付工程標準（JERG-0-039）の参考となるような写真類を整備し、良否判定基準の検討を信頼性評価試験（熱衝撃試験，外観観察及び断面観察）と共に実施することにより、接合部信頼性評価に基づいた良否判定の参考となる写真の充実を図り、工程標準類の質の向上を図るものである。

1.2 配線接続評価用サンプル製作
信頼性評価試験を実施する評価サンプルは 2 社で製作し、それぞれを評価サンプルＡ及び評価サンプルＢとした。
1.2.1

評価サンプルＡ

1.2.1.1

基板
評価用プリント基板は、宇宙航空研究開発機構（以下JAXAという）の認定仕様で製作した。
なお、基板層数を4層とし、端子配線部品、スルーホール配線を実装する設計として
いる。
材料

：

ガラスエポキシ（ＦＲ－４）

表面処理

：

はんだレベラー板厚：

ｔ＝１．６ｍｍ

外形：

１5０mm×185mm

層数

：

4層

パッド仕様

：

JERG-0-042に準拠- 11 - 3 -JERG-0-039-TM001A

評価用基板概略を、図11-1-1、図11-1-2に示す。

図 11-1-1

評価用基板

(150)

(185)

図 11-1- 2 基板概略図- 11 - 4 -JERG-0-039-TM001A

1.2.1.2

部品
評価に供試する実装部品を表11-1-1に示す。端子配線部品は、外形形状、材質として製品を模擬する代表的な特徴のある部品として、ターレット端子、フック端子、カップ
端子、穴あき端子の4種及びスルーホール配線の合計5種25点／１基板を選択した。
表 11-1- 1 実装部品
部品
ターレット端子
フック端子
カップ端子
穴あき端子
ｽﾙｰﾎｰﾙ配線
1.2.1.3

型名／規格
WT2-3（ﾏｯｸｴｲﾄ社製）
JIS-Z-3851 同等品
WT8-4（ﾏｯｸｴｲﾄ社製）－－

母材／仕上げ黄銅、金めっき
黄銅、銀めっき
黄銅、金めっき
黄銅、金めっき－ワイヤ
MIL-W-22759/33（AWG24）
MIL-W-22759/33（AWG24）
MIL-W-22759/33（AWG24）
MIL-W-22759/33（AWG24）
MIL-W-22759/33（AWG24）

はんだ材
糸はんだ及びポストフラックスの仕様をそれぞれ表11-1-2、表11-1-3に示す。はんだ

材は、JERG-0-039準拠品を使用した。
表 11-1- 2 糸はんだの仕様
糸はんだ
RMA（RO-L1）
60Sn/40Pb
3.3±0.6

フラックスタイプ
合金組成[wt%]
フラックス含有量[wt%]表 11-1- 3 ポストフラックスの仕様
ポストフラックス
RMA（RO-L1）
0.0
0.869

フラックスタイプ
ハロゲン含有量[wt%]比重（25℃）
1.2.1.4

部品はんだ付実装
本試験に供した部品実装の製造手順を、図11-1-3 配線接続製造フローに示す。端子配線部品及びスルーホール配線は、端子配線部品及びワイヤの予備はんだを行い、はんだ
鏝を用いてはんだ付けし、フラックス洗浄をIPAによる手洗浄にて行った。はんだ付け
条件は標準作業条件とした。その後、配線固定のためにシリコーン系接着剤にて接着固定した。

- 11 - 5 -JERG-0-039-TM001A

PWB

部品

ワイヤ

予備はんだ

予備はんだ

部品実装
はんだ付け
フラックス洗浄接着

図 11-1- 3 配線接続製造フロー

1.2.1.5

供試組立基板枚数及び部品点数
信頼性評価試験投入数：基板枚数 22 枚、部品点数 340 点
図 11-1-4 に部品はんだ付実装状態を示す。

(a)全体写真(b)ターレット端子(c)フック端子(d)穴あき端子

図 11-1- 4 配線実装状態外観- 11 - 6 -JERG-0-039-TM001A(e)カップ端子(f)スルーホール配線

図 11-1-4 配線実装状態外観（つづき）

1.2.1.6

はんだ付部の初期外観判定製作したサンプルにおいて、外観判定を行い、以下の基準で分類した。
表 11-1- 4 外観判定分類
外観判定
良品
評価対象品

1.2.2

基準
JERG-0-039 の外観基準を満足している。
JERG-0-039 の外観基準で良否判定に迷う事象がある。

評価サンプルＢ

1.2.2.1端子固定用基板
端子配線部品の評価用基板として表 2-10-5 の端子固定用基板を製作した。
表 11-1- 5 端子固定用基板
材質

板厚

外形寸法

ベークライトt2

100×100 ㎜

端子固定用基板概略を、図11-1-5に示す。

- 11 - 7 -JERG-0-039-TM001A

図 11-1-5 端子固定用基板概略図- 11 - 8 -JERG-0-039-TM001A

1.2.2.2部品
端子固定用基板に供試する実装部品を表 11-1-6 に示す。
表 11-1- 6 実装部品
部品

型名／規格

ターレット端子JIS-Z-3851 同等品

黄銅、銀めっき

フック端子

JIS-Z-3851 同等品

黄銅、銀めっきカップ端子

031-55276（JAE） 銅合金、金めっき

穴あき端子

－

1.2.2.3

母材／仕上げ

黄銅、光沢はんだめっきワイヤ
MIL-DTL-16878（AWG22）MIL-DTL-16878（AWG22）MIL-DTL-16878（AWG22）MIL-DTL-16878（AWG22）

はんだ材
評価用サンプルの製作に使用したはんだ材を表11-1-7に示す。
はんだ材は、JERG-0-039 準拠品を使用した。
表 11-1- 7 はんだ材の仕様
糸はんだフラックスタイプ
合金組成〔wt%〕

1.2.2.4

ＲＭＡ（ＲＯ－Ｌ１）
Sn63／Pb37

部品はんだ付実装
本試験に供した部品実装の製造手順を図11-1-6 配線接続製造フローに示す。部品及びワイヤは予備はんだを行い、はんだ鏝を用いてはんだ付けし、溶剤でフラックス残渣を手洗浄で除去した。その後、ワイヤをはんだ付けした部品を端子固定用基板に固定し、ワイヤを接着剤で基板に固着した。はんだ付条件は、標準作業範囲内で、はんだ仕上がり状態にバラツキを発生させて製作した。

- 11 - 9 -JERG-0-039-TM001A

端子固定用基板部品及びワイヤ予備はんだ

手はんだ付けフラックス洗浄

部品取付
ワイヤ固着

図 11-1- 6 配線接続製造フロー- 11 - 10 -

JERG-0-039-TM001A

1.2.2.5

供試組立基板枚数及び部品点数
信頼性評価試験投入数：基板枚数 8 枚、部品点数：80 部品である。
図 11-1-7 に組立実装状態を示す。

穴あき端子＆ターレット端子

カップ端子＆フック端子
図 11-1- 7 組立実装状態外観- 11 - 11 -

JERG-0-039-TM001A

1.2.2.6

はんだ付部の初期外観判定製作したサンプルにおいて、外観判定を行い、以下の基準で分類した。
表 11-1- 8 外観判定分類
外観判定
良品
評価対象品

1.2.3

基準
JERG-0-039 の外観基準を満足している。
JERG-0-039 の外観基準で良否判定に迷う事象がある。

試験条件

1.2.3.1

熱衝撃試験
試験条件は、JERG-0-039：温度サイクル試験とJERG-0-043：熱衝撃試験と異なっているが、JERG-0-043 4.4工程の認定試験項に記述されている通り、熱衝撃試験による評価は、温度サイクル試験と同等の厳しさ（互換性があり）である事が確認されている事から、熱衝撃試験（Ⅱ）の温度－30℃～＋100℃、上限下限温度保持時間30分、移行時間5分以内とする熱衝撃試験による評価を実施した。
熱衝撃試験槽は、表11-1-9、図11-1-8(1)～(3)に示す熱衝撃試験装置を使用した。
表 11-1- 9 熱衝撃試験サイクル数と各熱衝撃試験装置
熱衝撃試験
サイクル数
メーカ
型名

0～11321133～1500
サイクル
サイクル
ESPEC
ロバート
TSA-301L-W SAX-600-W- 11 - 12 -

1501～2000
サイクル
ESPEC
TSA-70H

JERG-0-039-TM001A(1) ESPEC：TSA-301L-W(2) ロバート：SAX-600-W(3) ESPEC：TSA-70H

図 11-1- 8(1)～(3) 熱衝撃試験装置および試験槽への評価サンプル設置状態- 11 - 13 -

JERG-0-039-TM001A

1.3.2

評価試験フロー
熱衝撃試験による評価を2000サイクルまで実施した。その評価試験フローを図2-10-9に示す。

評価試験用サンプル
試験前サンプル外観評価／写真撮影
2000サイクル熱衝撃試験
2000サイクルサンプル外観評価／写真撮影

評価試験の取りまとめ

断面観察／評価

図 11-1- 9 評価試験実施手順
1.3.3

外観観察（光学顕微鏡写真）
はんだ量、表面状態（ざらつき）、濡れについて、外観変化（定点観察）、クラッ
クの発生有無を確認し、外観写真を撮影した。熱衝撃試験数と観察対象の相関を表
11-1-10 外観対象サンプルに示す。
なお、写真は、JERG-0-039のはんだ付性良否判定基準の参考となる写真として利用することを考慮し、不具合事象が理解できるように拡大して撮影した。
表 11-1-10 外観観察対象サンプル（〇：観察対象）
2000 サイクル
供試体
0 サイクル○2000 サイクル○

注： 尚、0サイクル(ref)のサンプルは、試験後のサンプルと比較するため、初回に外観観察と写真撮影を実施する。
1.3.4

はんだ付部の断面観察評価サイクル 0 サイクル、2000 サイクルに対応したサンプルの断面観察によりクラック等の発生、進行状況を観察した。

- 11 - 14 -

JERG-0-039-TM001A

1.4

端子配線部品及びスルーホール配線における評価結果

1.4.1

評価サンプルＡ
熱衝撃試験前後（0 サイクル，2000 サイクル後）の光学顕微鏡による外観観察、及び断面観察結果を表 11-1-11、11-1-12 に示す。

1.4.1.1

外観観察及び断面観察結果
初期状態（0 サイクル（評価試験投入前））「良品」と「評価対象品」とで、はんだ付表面の軽微な事象等外観上の違いはあるが、はんだ組成には特に変化は見られなかった。
熱衝撃試験 2000 サイクル経過後
はんだ表面の凹凸（シワ，ザラザラ状）が顕著化した。しかし、「良品」と「評価対象品」の劣化状態に差異は見られなかった。また、スルーホール配線にクラックが発生したが、はんだ付け外観上の事象部を起点とはせず、断面観察で確認された
クラック長さもスルーホール長さの 1/3 以下で非常に軽微なものであった。
表 11-1- 10 クラック発生状況（外観観察）

外観判定
良品
2000
評価対象品
ｻｲｸﾙ
ｳｵｯﾁ品 合計ターレット端子員数 発生数 発生率
10
0
0%
0%
30
0
40
0
0%

外観判定
良品
2000
評価対象品
ｻｲｸﾙ
ｳｵｯﾁ品 合計

フック端子
員数 発生数 発生率
10
0
0%
0%
30
0
40
0
0%

カップ端子
発生数 発生率
5
0
0%
0%
20
0
25
0
0%

員数

穴あき端子
員数 発生数 発生率
10
0
0%
0%
30
0
40
0
0%

スルーホール配線
員数 発生数 発生率
5
5
100%
100%
20
20
25
25
100%

表 11-1- 11 クラック発生状況（断面観察）
ターレット端子発生数 発生率
4
0
0%
0%
12
0
16
0
0%

外観判定
良品
2000
評価対象品
ｻｲｸﾙ
ｳｵｯﾁ品 合計

員数

外観判定
良品
2000
評価対象品
ｻｲｸﾙ
ｳｵｯﾁ品 合計員数

フック端子発生数 発生率
4
0
0%
0%
12
0
16
0
0%

カップ端子
発生数 発生率
2
0
0%
0%
8
0
10
0
0%

員数

穴あき端子
発生数 発生率
4
0
0%
0%
12
0
16
0
0%

員数

スルーホール配線
員数 発生数 発生率
1
1
100%
100%
4
4
5
5
100%

注：スルーホール配線で確認されたクラック長さは、良品／評価対象品に関わらず、全てスルーホール長さ 1/3 以下であった。
- 11 - 15 -

1.4.1.2

外観観察及び断面観察写真

各事象毎の「良品」と「評価対象品」の外観及び断面写真を図11-1-10～図11-1-14に示す。
「良品」「評価対象品」
はんだ量が少なめ「評価対象品」
はんだ量が多め

熱衝撃試験
未投入写真

- 11 - 16 -2000サイクル
投入前写真

図 11-1- 10 ターレット端子 (1/3)

JERG-0-039-TM001A

2000サイクル
投入後写真

「良品」

「評価対象品」
ざらつき「評価対象品」
濡れ

熱衝撃試験
未投入写真

- 11 - 17 -2000サイクル
投入前写真

2000サイクル
投入後写真
JERG-0-039-TM001A

図11-1-10 ターレット端子（2/3）

「良品」「評価対象品」
はんだ量が少なめ「評価対象品」
はんだ量が多め

熱衝撃試験
未投入写真

- 11 - 18 -

2000サイクル
投入前写真

2000サイクル
投入後写真
JERG-0-039-TM001A

図11-1-10 ターレット端子（3/3）

「良品」「評価対象品」
はんだ量が少なめ「評価対象品」
はんだ量が多め「評価対象品」
ざらつき「評価対象品」
濡れ

熱衝撃試験
未投入写真

- 11 - 19 -2000サイクル
投入前写真

2000サイクル
投入後写真
JERG-0-039-TM001A

図 11-1-11 カップ端子「評価対象品」
はんだ量が少なめ「良品」「評価対象品」
はんだ量が多め

熱衝撃試験
未投入写真

- 11 - 20 -2000サイクル
投入前写真

2000サイクル
投入後写真

穴あき端子 (1/3)

JERG-0-039-TM001A

図 11-1-12

「良品」「評価対象品」
ざらつき「評価対象品」
濡れ

熱衝撃試験
未投入写真

- 11 - 21 -2000サイクル
投入前写真

2000サイクル
投入後写真
JERG-0-039-TM001A

図11-1-12 穴あき端子（2/3）

「良品」「評価対象品」
はんだ量が少なめ「評価対象品」
はんだ量が多め

熱衝撃試験
未投入写真

- 11 - 22 -

2000サイクル
投入前写真

2000サイクル
投入後写真
JERG-0-039-TM001A

図11-1-12 穴あき端子（3/3）

「良品」「評価対象品」
はんだ量が少なめ「評価対象品」
はんだ量が多め

熱衝撃試験
未投入写真

- 11 - 23 -2000サイクル
投入前写真

2000サイクル
投入後写真
JERG-0-039-TM001A

図 11-1- 13 フック端子 (1/3)

「良品」「評価対象品」
ざらつき「評価対象品」
濡れ

熱衝撃試験
未投入写真

- 11 - 24 -

2000サイクル
投入前写真

2000サイクル
投入後写真
JERG-0-039-TM001A

図11-1-13 フック端子（2/3）

「良品」「評価対象品」
はんだ量が少なめ「評価対象品」
はんだ量が多め

熱衝撃試験
未投入写真

- 11 - 25 -2000サイクル
投入前写真

2000サイクル
投入後写真
JERG-0-039-TM001A

図11-1-13 フック端子（3/3）

「良品」「評価対象品」
はんだ量が少なめ「評価対象品」
はんだ量が多め

熱衝撃試験
未投入写真

- 11 - 26 -

2000サイクル
投入前写真

2000サイクル
投入後写真
JERG-0-039-TM001A

図 11-1- 14 スルーホール配線 (1/2)

「良品」「評価対象品」
ざらつき「評価対象品」
濡れ

熱衝撃試験
未投入写真

- 11 - 27 -2000サイクル
投入前写真

2000サイクル
投入後写真
JERG-0-039-TM001A

図11-1-14 スルーホール配線（2/2）

JERG-0-039-TM001A

1.4.2

評価サンプルＢ
熱衝撃試験（0、2000 サイクル）投入前後に実施した はんだ接合部の光学顕微鏡による外観観察及び断面観察結果を表 11-1-13、11-1-14 に示す。
1.4.2.1

外観観察及び断面観察結果
初期状態（0 サイクル（評価試験投入前））「良品」と「評価対象品」とで、はんだ付け表面の軽微な事象等外観上の違いはあるが、はんだ組成には特に変化は見られなかった。
熱衝撃試験 2000 サイクル経過後
はんだ表面の凹凸（シワ、ザラザラ状）が顕著化した。しかし、「良品」と「評価対象品」の劣化状態に差異は見られなかった。

表 11-1-13 外観観察からのクラック発生状況

2000
ｻｲｸﾙ
供試品

2000
ｻｲｸﾙ
供試品

2000
ｻｲｸﾙ
供試品

2000
ｻｲｸﾙ
供試品

評価事象
ﾀｰﾚｯﾄ端子 良品
良品（はんだ量小）良品（表面ざらつき）

良品（濡れ性）
任意不良品
合計
穴あき端子 良品
良品（はんだ量小）良品（表面ざらつき）

ﾌｯｸ端子

良品（濡れ性）任意不良品
合計良品
良品（はんだ量小）良品（表面ざらつき）

ｶｯﾌﾟ端子良品（濡れ性）任意不良品
合計良品
良品（はんだ量小）良品（表面ざらつき）

良品（濡れ性）
任意不良品
合計- 11 - 28 -2000ｻｲｸﾙ時
発生数 発生率
5
0
0%
5
0
0%
5
0
0%
5
0
0%
5
0
0%
25
0
0%
5
0
0%
5
0
0%
5
0
0%
5
0
0%
5
0
0%
25
0
0%
5
0
0%
5
0
0%
5
0
0%
5
0
0%
5
0
0%
25
0
0%
5
0
0%
5
0
0%
5
0
0%
5
0
0%
5
0
0%
25
0
0%

員数

JERG-0-039-TM001A

表 11-1-14 断面観察からのクラック発生状況

2000
ｻｲｸﾙ
供試品

2000
ｻｲｸﾙ
供試品

2000
ｻｲｸﾙ
供試品

2000
ｻｲｸﾙ
供試品

評価事象
ﾀｰﾚｯﾄ端子 良品
良品（はんだ量小）良品（表面ざらつき）

良品（濡れ性）合計
穴あき端子 良品
良品（はんだ量小）良品（表面ざらつき）

ﾌｯｸ端子

良品（濡れ性）合計
良品
良品（はんだ量小）良品（表面ざらつき）

ｶｯﾌﾟ端子良品（濡れ性）合計
良品
良品（はんだ量小）良品（表面ざらつき）

良品（濡れ性）合計

1.4.2.2

2000ｻｲｸﾙ時
発生数 発生率
3
0
0%
3
0
0%
3
0
0%
3
0
0%
12
0
0%
3
0
0%
3
0
0%
3
0
0%
3
0
0%
12
0
0%
3
0
0%
3
0
0%
3
0
0%
3
0
0%
12
0
0%
3
0
0%
3
0
0%
3
0
0%
3
0
0%
12
0
0%

員数

外観観察及び断面観察写真
各事象毎の「良品」と「評価対象品」の外観及び断面写真を図 11-1-15～図 11-1-18に示す。なお、外観観察は、はんだ表面が対象であるため、ワイヤの端子部への接触および不適切な絶縁被覆クリアランスについては不問としている。

- 11 - 29 -

「良品」

「評価対象品」
はんだ量が少なめ

熱衝撃試験
未投入写真

- 11 - 30 -

2000サイクル
投入前写真

2000サイクル
投入後写真
JERG-0-039-TM001A

図 11-1-15 ターレット端子 (1/2)

「良品」「評価対象品」
ざらつき「評価対象品」
濡れ

熱衝撃試験
未投入写真

- 11 - 31 -

2000サイクル
投入前写真

2000サイクル
投入後写真
JERG-0-039-TM001A

図 11-1-15 ターレット端子(2/2)

「良品」「評価対象品」
はんだ量が少なめ

熱衝撃試験
未投入写真

- 11 - 32 -

2000サイクル
投入前写真

2000サイクル
投入後写真
JERG-0-039-TM001A

図 11-1-16 穴あき端子 (1/2)

「良品」「評価対象品」
ざらつき「評価対象品」
濡れ

熱衝撃試験
未投入写真

- 11 - 33 -

2000サイクル
投入前写真

2000サイクル
投入後写真
JERG-0-039-TM001A

図 11-1-16 穴あき端子 (2/2)

「良品」「評価対象品」
はんだ量が少なめ

熱衝撃試験
未投入写真

- 11 - 34 -

2000サイクル
投入前写真

2000サイクル
投入後写真
JERG-0-039-TM001A

図 11-1-17 フック端子 (1/2)

「良品」「評価対象品」
ざらつき「評価対象品」
濡れ

熱衝撃試験
未投入写真

- 11 - 35 -2000サイクル
投入前写真

2000サイクル
投入後写真
JERG-0-039-TM001A

図 11-1-17 フック端子 (2/2)

「良品」「評価対象品」
はんだ量が少なめ

熱衝撃試験
未投入写真

- 11 - 36 -

2000サイクル
投入前写真

2000サイクル
投入後写真
JERG-0-039-TM001A

図 11-1-18 カップ端子 (1/2)

「良品」「評価対象品」
ざらつき「評価対象品」
濡れ

熱衝撃試験
未投入写真

- 11 - 37 -2000サイクル
投入前写真

2000サイクル
投入後写真
JERG-0-039-TM001A

図 11-1-18 カップ端子 (2/2)

JERG-0-039-TM001A

1.5

まとめ
熱衝撃試験の結果から以下を考察する。
サンプルＡとサンプルＢは、試験結果に差は認められない。
はんだ外観上の事象部（ザラツキ、濡れ等）を起点としたはんだの劣化は無く、はんだ外観「良品」と「評価対象品」の熱衝撃試験前後のはんだ表面や内部の劣化状態に差は認められない。
端子配線においては、ワイヤのストレスリリーフ形状による応力緩和及び端子
部品とワイヤの熱膨張差による熱応力が小さいことから、熱衝撃試験によるクラックが発生しないと考えられる。
スルーホール配線においては、クラック発生は外観表面の差異によるものではなく、例えば、はんだ／基板／ワイヤの 3 者の線膨張係数差による応力発生の影響が支配的であると考えられる。

以上より、様々なはんだ外観に対して熱衝撃試験で評価した結果、「評価対象品」は「良品」と有意差が無いことを確認した。
よって、はんだ付け仕上がり状態が JAXA 規格要求条件を満たしていることを前提とし、はんだ接合部表面上の軽微な事象は、はんだ付け接合部の信頼性には影響しないものと考える。
「良品」と「評価対象品」は熱衝撃試験の結果、有意差は無かった。この結果を基に、はんだ付け検査・判定基準見本として、「はんだ付け工程標準(JERG-0-039)」に反映する。

- 11 - 38 -

JERG-0-039-TM001A
２

はんだ付検査・判定基準の見本
はんだ付け検査・判定基準の見本案【判定のポイント】
はんだ量＜手はんだ付け＞（カップ端子）【JERG-0-039 本文】
5.6.3.1 (1)a.カップ端子では、はんだは、導線とカップの挿入部との間でフィレットを形成すること。
フィレットは、付録Ⅱに示す限度内で、カップ開口に沿っていること。はんだカップの外面のはんだは、
予備はんだ程度又は組立又はコネクタの機能を阻害しない程度であれば許容する。
5.8.4.2(1) はんだ継手の表面は、滑らかで、はんだ材料に応じて半光沢から光沢を呈していること。
5.8.4.2(2) 接合部が全てはんだ濡れを呈していること。
5.8.4.2(4) リード線の形状が分かること。
【写真・図】
判定
写真・図解 説
良好なフィレットが形成されている。

良品

はんだ量が少ないが、良好なフィレットが形成さ
れている。
良
品

良
品

はんだ量が多いが、良好なフィレットが形成されており、ワイヤ根元部近傍の素線形状が分かるはんだ量である。

【出典】- 11 - 39 -

JERG-0-039-TM001A
はんだ付け検査・判定基準の見本案【判定のポイント】
はんだ量＜手はんだ付け＞ (カップ端子)【JERG-0-039 本文】
5.6.3.1(1)a. カップ端子では、はんだは、導線とカップの挿入部との間でフィレットを形成すること。
フィレットは、付録Ⅱに示す限度内で、カップ開口に沿っていること。はんだカップの外面のはんだは、
予備はんだ程度又は組立又はコネクタの機能を阻害しない程度であれば許容する。
5.8.4.2(1) はんだ継ぎ手の表面は、滑らかで、はんだ材料に応じて半光沢から光沢を呈していること。
5.8.4.2(2) 接合部が全てはんだ濡れを呈していること。
5.8.4.2(4) リード線の形状が分かること。
【写真・図】
判定
写真・図解 説
適切なはんだ量である。

目
標

はんだ量がやや少ないが、良好なフィレットが形成されている。

良品

はんだ量が少ない。カップ背面と導線間が凹んでいて、十分なフィレットが形成されていない。

不
良
品

【出典】

- 11 - 40 -

JERG-0-039-TM001A

はんだ付け検査・判定基準の見本案【判定のポイント】
はんだ量＜手はんだ付け＞（フック端子）【JERG-0-039 本文】
5.5.4 フック端子への接続は、図 5-33 に従うこと。電線は、180°～270°巻付けること。電線の突き出しにより絶縁スリーブを損傷させないようにすること。
5.8.4.2(1) はんだ継手の表面は、滑らかで、はんだ材料に応じて半光沢から光沢を呈していること。
5.8.4.2(2) 接合部が全てはんだ濡れを呈していること。
5.8.4.2(4) リード線の形状が分かること。
【写真・図】
判定
写真・図解 説
良好なフィレットが形成されている。

良品

はんだ量が少ないが、良好なフィレットが形成さ
れている。
良
品

良
品

はんだ量が多いが、良好なフィレットが形成されており、はんだ付部およびワイヤ根元部の素線形状が分かるはんだ量である。

【出典】- 11 - 41 -

JERG-0-039-TM001A
はんだ付け検査・判定基準の見本案【判定のポイント】
はんだ量＜手はんだ付け＞ (フック端子)【JERG-0-039 本文】
5.5.4 フック端子への接続は、図 5-33 に従うこと。電線は、180°～270°巻付けること。電線の突き出しにより絶縁スリーブを損傷させないようにすること。
5.8.4.2(1) はんだ継ぎ手の表面は、滑らかで、はんだ材料に応じて半光沢から光沢を呈していること。
5.8.4.2(2) 接合部が全てはんだ濡れを呈していること。
5.8.4.2(4) リード線の形状が分かること。
【写真・図】
判定
写真・図解 説
適切なはんだ量である。

目
標

はんだ量がやや少ないが、良好なフィレットが形成されている。

良品

はんだ量が少ない。
（からげ始め部分にはんだの流れ込みがなく、十分なフィレットが形成されていない。）
不
良
品

【出典】

- 11 - 42 -

JERG-0-039-TM001A

はんだ付け検査・判定基準の見本案【判定のポイント】
はんだ量＜手はんだ付け＞（フック端子）【JERG-0-039 本文】
5.5.4 フック端子への接続は、図 5-33 に従うこと。電線は、180°～270°巻付けること。電線の突き出しにより絶縁スリーブを損傷させないようにすること。
5.8.4.2(1) はんだ継手の表面は、滑らかで、はんだ材料に応じて半光沢から光沢を呈していること。
5.8.4.2(2) 接合部が全てはんだ濡れを呈していること。
5.8.4.2(4) リード線の形状が分かること。
【写真・図】
判定
写真・図解 説
良好なフィレットが形成されている。

良品

はんだ量が少ないが、良好なフィレットが形成さ
れている。
良
品

良
品

はんだ量が多いが、良好なフィレットが形成されており、はんだ付部およびワイヤ根元部の素線形状が分かるはんだ量である。

【出典】- 11 - 43 -

JERG-0-039-TM001A

はんだ付け検査・判定基準の見本案【判定のポイント】
はんだ量＜手はんだ付け＞（穴あき端子）【JERG-0-039 本文】
5.5.5 穴あき端子への接続は、図 5-34 に従うこと。穴あき端子への導線の取付けに際しての曲げは、最小 1/4 回転（90°）～最大 1/2 回転（180°）とする。電線の突き出しにより絶縁スリーブを損傷させないようにすること。
5.8.4.2(1) はんだ継手の表面は、滑らかで、はんだ材料に応じて半光沢から光沢を呈していること。
5.8.4.2(2) 接合部が全てはんだ濡れを呈していること。
5.8.4.2(4) リード線の形状が分かること。
【写真・図】
判定
写真・図解 説
良好なフィレットが形成されている。

良品

はんだ量が少ないが、良好なフィレットが形成さ
れている。
良
品

良
品

はんだ量が多いが、良好なフィレットが形成されており、ワイヤ根元部の素線形状が分かるはんだ
量である。

【出典】

- 11 - 44 -

JERG-0-039-TM001A
はんだ付け検査・判定基準の見本案【判定のポイント】
はんだ量＜手はんだ付け＞ (穴あき端子)【JERG-0-039 本文】
5.5.5 穴あき端子への接続は、図 5-34 に従うこと。穴あき端子への導線の取付けに際しての曲げは、最小 1/4 回転（90°）～最大 1/2 回転（180°）とする。電線の突き出しにより絶縁スリーブを損傷させないようにすること。
5.8.4.2(1) はんだ継ぎ手の表面は、滑らかで、はんだ材料に応じて半光沢から光沢を呈していること。
5.8.4.2(2) 接合部が全てはんだ濡れを呈していること。
5.8.4.2(4) リード線の形状が分かること。
【写真・図】
判定
写真・図解 説
適切なはんだ量である。

目標

適切なはんだ量である。

良品

はんだ過剰で、線すじが見えない。

不
良
品

【出典】

- 11 - 45 -

JERG-0-039-TM001A

はんだ付け検査・判定基準の見本案【判定のポイント】
はんだ量＜手はんだ付け＞（穴あき端子）【JERG-0-039 本文】
5.5.5 穴あき端子への接続は、図 5-34 に従うこと。穴あき端子への導線の取付けに際しての曲げは、最小 1/4 回転（90°）～最大 1/2 回転（180°）とする。電線の突き出しにより絶縁スリーブを損傷させないようにすること。
5.8.4.2(1) はんだ継手の表面は、滑らかで、はんだ材料に応じて半光沢から光沢を呈していること。
5.8.4.2(2) 接合部が全てはんだ濡れを呈していること。
5.8.4.2(4) リード線の形状が分かること。
【写真・図】
判定
写真・図解 説
良好なフィレットが形成されている。

良品

はんだ量が少ないが、良好なフィレットが形成さ
れている。
良
品

良
品

はんだ量が多いが、良好なフィレットが形成されており、ワイヤ根元部の素線形状が分かるはんだ
量である。

【出典】

- 11 - 46 -

JERG-0-039-TM001A

はんだ付け検査・判定基準の見本案【判定のポイント】
はんだ量＜手はんだ付け＞（ターレット端子）【JERG-0-039 本文】
5.5.2(1) a.AWG26 より太い電線は、端子の周囲に 180°～270°巻付けること。
（図 5-25A 参照）
b.AWG26 及びそれより細い電線は、端子の周囲に 180°～360°巻付けること。
（図 5-25BA 参照）
5.8.4.2(1) はんだ継手の表面は、滑らかで、はんだ材料に応じて半光沢から光沢を呈していること。
5.8.4.2(2) 接合部が全てはんだ濡れを呈していること。
5.8.4.2(4) リード線の形状が分かること。
【写真・図】
判定
写真・図解 説
良好なフィレットが形成されている。

良品

はんだ量が少ないが、良好なフィレットが形成さ
れている。
良
品

良
品

はんだ量が多いが、良好なフィレットが形成されており、ワイヤ根元部の素線形状が分かるはんだ
量である。

【出典】

- 11 - 47 -

JERG-0-039-TM001A
はんだ付け検査・判定基準の見本案【判定のポイント】
はんだ量＜手はんだ付け＞ (ターレット端子)【JERG-0-039 本文】
5.5.2(1) a. AWG26 より太い電線は、端子の周囲に 180°～270°巻付けること。
（図 5-25A 参照）
b. AWG26 及びそれより細い電線は、端子の周囲に 180°～360°巻付けること。
（図 5-25B 参照）
5.8.4.2(1) はんだ継ぎ手の表面は、滑らかで、はんだ材料に応じて半光沢から光沢を呈していること。
5.8.4.2(2) 接合部が全てはんだ濡れを呈していること。
5.8.4.2(4) リード線の形状が分かること。
【写真・図】
注：はんだ量の見本のため、ワイヤの端子への接触は不問としている。
判定
写真・図
解 説
適切なはんだ量である。

良品

はんだ過剰。線すじが見えない。

不
良
品

【出典】

- 11 - 48 -

JERG-0-039-TM001A

はんだ付け検査・判定基準の見本案【判定のポイント】
はんだ量＜手はんだ付け＞（ターレット端子）【JERG-0-039 本文】
5.5.2(1) a.AWG26 より太い電線は、端子の周囲に 180°～270°巻付けること。
（図 5-25A 参照）
b.AWG26 及びそれより細い電線は、端子の周囲に 180°～360°巻付けること。
（図 5-25B 参照）
5.8.4.2(1) はんだ継手の表面は、滑らかで、はんだ材料に応じて半光沢から光沢を呈していること。
5.8.4.2(2) 接合部が全てはんだ濡れを呈していること。
5.8.4.2(4) リード線の形状が分かること。
【写真・図】
判定
写真・図解 説
良好なフィレットが形成されている。

良品

はんだ量が少ないが、良好なフィレットが形成さ
れている。
良
品

良
品

はんだ量が多いが、良好なフィレットが形成されており、ワイヤ根元部の素線形状が分かるはんだ
量である。

【出典】

- 11 - 49 -

JERG-0-039-TM001A

はんだ付け検査・判定基準の見本案【判定のポイント】
はんだ量＜手はんだ付け＞（スルーホール配線）【JERG-0-039 本文】5.8.4.2 合格基準
(5)めっきスルーホールはんだ付け
b. はんだ供給側の反対側では、少なくても、はんだが反対側に浸透し、リードや電線とランドとの間にフィレットを形成していること。但し、次の示す欠陥は許容できる。
・ めっきスルーホールはんだ付けのわずかなひけ又はへこみ（ボイドやブローホールが原因とみなされる場合は除く）【写真・図】
判定
写真・図解 説
接合部が全てはんだ濡れを呈している。はんだは接合部を完全に覆い、フィレットを形成している。
良品

接合部が全てはんだ濡れを呈している。はんだは接合部を完全に覆い、フィレットを形成している。
良品

はんだ量が多いが、良好なフィレットが形成され
ている。
良
品

【出典】

- 11 - 50 -

JERG-0-039-TM001A

はんだ付け検査・判定基準の見本案【判定のポイント】
はんだ量＜手はんだ付け＞（スルーホール配線）【JERG-0-039 本文】5.8.4.2 合格基準
5.8.4.2(1) はんだ継手の表面は、滑らかで、はんだ材料に応じて半光沢から光沢を呈していること。
5.8.4.2(2) 接合部が全てはんだ濡れを呈していること。
5.8.4.2(4) リード線の形状が分かること。
【写真・図】
判定

写真・図

解 説
接合部が全てはんだ濡れを呈している。はんだは接合部を完全に覆い、フィレットを形成している。

良品

接合部が全てはんだ濡れを呈している。はんだは接合部を完全に覆い、フィレットを形成してい
る。
良
品

良
品

接合部が全てはんだ濡れを呈している。はんだは接合部を完全に覆い、フィレットを形成してい
る。

【出典】

- 11 - 51 -

JERG-0-039-TM001A

はんだ付け検査・判定基準の見本案【判定のポイント】
表面状態（ｻﾞﾗｻﾞﾗ、ﾕｽﾞ肌、鮫肌等）＜手はんだ付け＞【JERG-0-039 本文】5.8.4.2 合格基準
5.8.4.2(1) はんだ継手の表面は、滑らかで、はんだ材料に応じて半光沢から光沢を呈していること。
5.8.4.2(2) 接合部が全てはんだ濡れを呈していること。
5.8.4.2(4) リード線の形状が分かること。
【写真・図】
判定

良
品

良
品

良
品

写真・図

解 説
はんだ継手部のカップ端子根元部付近にざらつきがあるが、フィレットの一部に光沢が確認できる。また、濡れ等の他の項目が基準を満足している。

はんだ継手部のフック端子部付近にざらつきがあるが、フィレットの一部分に光沢が確認できる。また、濡れ等の他の項目が基準を満足している。

はんだ継手部の穴あき端子部付近にざらつきがあるが、フィレットの一部に光沢が確認できる。
また、濡れ等の他の項目が基準を満足している。

【出典】- 11 - 52 -

JERG-0-039-TM001A

はんだ付け検査・判定基準の見本案【判定のポイント】
表面状態（ｻﾞﾗｻﾞﾗ、ﾕｽﾞ肌、鮫肌等）＜手はんだ付け＞【JERG-0-039 本文】5.8.4.2 合格基準
5.8.4.2(1) はんだ継手の表面は、滑らかで、はんだ材料に応じて半光沢から光沢を呈していること。
5.8.4.2(2) 接合部が全てはんだ濡れを呈していること。
5.8.4.2(4) リード線の形状が分かること。
【写真・図】
判定

良
品

良
品

写真・図

解 説
はんだ継手部のターレット端子部付近にざらつきがあるが、フィレットの一部に光沢が確認できる。また、濡れ等の他の項目が基準を満足している。

はんだ継手部のスルーホールランド周辺にざらつきがあるが、フィレットの一部分に光沢が確認できる。また、濡れ等の他の項目が基準を満足し
ている。

【出典】

- 11 - 53 -

JERG-0-039-TM001A
はんだ付け検査・判定基準の見本案【判定のポイント】
表面状態(ｻﾞﾗｻﾞﾗ、ﾕｽﾞ肌、鮫肌等)＜手はんだ付け＞【JERG-0-039 本文】
5.8.4.2(1) はんだ継ぎ手の表面は、滑らかで、はんだ材料に応じて半光沢から光沢を呈していること。
5.8.4.2(2) 接合部が全てはんだ濡れを呈していること。
5.8.4.2(4) リード線の形状が分かること。
【写真・図】
判定

写真・図

解 説
ざらつきがあるが、部分的な光沢がある。

良品

カップ付近にややざらつきがあるが、部分的な光
沢がある。

良
品

はんだ流れ端部にユズ肌があるが、導線のはんだ付け部は良好な濡れがある。

良
品

【出典】

- 11 - 54 -

JERG-0-039-TM001A
はんだ付け検査・判定基準の見本案【判定のポイント】
濡れ＜手はんだ付け＞【JERG-0-039 本文】5.8.4.2 合格基準
5.8.4.2(1) はんだ継手の表面は、滑らかで、はんだ材料に応じて半光沢から光沢を呈していること。
5.8.4.2(2) 接合部が全てはんだ濡れを呈していること。
5.8.4.2(4) リード線の形状が分かること。
【写真・図】
判定

写真・図

解 説
若干滑らかさに欠けるが、接合部が全てはんだ濡れを呈しており、はんだは接合部を完全に覆い、フィレットを形成している。

良品

若干滑らかさに欠けるが、接合部が全てはんだ濡れを呈しており、はんだは接合部を完全に覆い、フィレットを形成している。
良
品

良
品

若干滑らかさに欠けるが、接合部が全てはんだ濡れを呈しており、はんだは接合部を完全に覆い、フィレットを形成している。

【出典】- 11 - 55 -

JERG-0-039-TM001A
はんだ付け検査・判定基準の見本案【判定のポイント】
濡れ＜手はんだ付け＞【JERG-0-039 本文】
5.8.4.2(1) はんだ継ぎ手の表面は、滑らかで、はんだ材料に応じて半光沢から光沢を呈していること。
5.8.4.2(2) 接合部が全てはんだ濡れを呈していること。
5.8.4.2(4) リード線の形状が分かること。
【写真・図】
判定

写真・図

解 説
導線の端部分への濡れ不足。但し、先端部以外は濡れを呈している。

良
品

【出典】

- 11 - 56 -

JERG-0-039-TM001A
はんだ付け検査・判定基準の見本【判定のポイント】
微小なフラックス残渣＜手はんだ付け、フローソルダリング＞【JERG-0-039 本文】5.8.4.3 不合格基準 (1) 導体及び部品
h. フラックス残さ及びその他の汚染
ただし、耐マイグレーション試験による評価データに基づき、フラックス残渣が悪影響を与えないと技術的見解により客観的証拠として証明できる場合、微小なフラックス残渣は不良対象外とする。
【JERG-0-039 本文】5.8.4.3 不合格基準 (2) はんだ接合
j. 汚染（くず、フラックス、よごれ）
特別な異物規定がある場合を除いてパターン間最小距離から異物径を除いた寸法が要求最小導体間隔を満足する不動異物（竹串等で軽く外力を加える程度では動かないもの）は、コーティングすることで許容することができる。
【写真・図】事例

解 説
JERG 規定を満足することを条件に、許容可能な
微小フラックス残渣の事例。
無理に除去することにより、周辺部のはんだ付部
やレジストに損傷を与える可能性有り。

JERG 規定を満足することを条件に、許容可能な微小なフラックス残渣の事例。
無理に除去することにより、周辺部のはんだ付部
やレジストに損傷を与える可能性有り。

【出典】- 11 - 57 -

JERG-0-039-TM001A
はんだ付け検査・判定基準の見本【判定のポイント】
はんだくず＜手はんだ付け、フローソルダリング＞【JERG-0-039 本文】5.8.4.3 不合格基準 (2) はんだ接合
j. 汚染（くず、フラックス、よごれ）
特別な異物規定がある場合を除いてパターン間最小距離から異物径を除いた寸法が要求最小導体間隔を満足する不動異物（竹串等で軽く外力を加える程度では動かないもの）は、コーティングすることで許容することができる。

【写真・図】事例解 説
上記の JERG 規定を満足することを条件に、許容可能なはんだくず（はんだボールを含む）の事例。
無理に除去することにより周辺部のランド及びレジストに損傷が発生した。

（はんだくずｻｲｽﾞ：φ0.09mm 程度）

上記の JERG 規定を満足することを条件に、許容可能なはんだくずの事例。
無理に除去することを試みた結果、周辺部のレジストに損傷が発生し、はんだくずは除去できなかった。

（はんだくずｻｲｽﾞ：φ0.1mm 程度）【出典】- 11 - 58 -