高温になるほど金属間化合物の拡散が速くなる

　はんだ付けは，すず（Sn）と母材の銅(Cu)とが，数μといった薄い金属間化合物(合金)を作って接合します（図1）．

図1　すずと銅の拡散による合金層の形成

　この金属間化合物は，SｎとCuが相互に拡散して形成されるわけですが，その拡散速度は温度に依存するので，高温になるほど速くなります．そのため材料や部品の耐熱性に問題がない範囲で，できるだけ高温にした方が拡散を促進するのに有利になるのです．

はんだがなじむには液状がよい

　なぜ，はんだは溶かして使うのでしょうか．「金属間化合物を作るために高温にした結果，はんだが溶ける温度になった」これも理由の一つですが，金属どうしを拡散させるためには，原子レベルで近づける必要があります．そのために溶けて液状になることは有利なのです．
　それと，はんだを付ける部分の全体に，毛細管現象やすき間現象によってはんだをなじませ，確実できれいな接合を作るためにも，液状にする必要があったのです．

はんだは溶けるが，母材は溶けない温度がなぜよいのか

　一般的に，はんだ付けを含むろう付けは，母材（例えば銅）よりも融点の低い材料を使って接合します．その接合は，ろう材が溶けて，母材が溶けない温度で行われます．はんだと一緒に母材が溶けてしまうと，母材の形状が保てず溶け落ちてしまいます．これは部品のリードやプリント基板の銅（Cu）パターンが溶け落ちてしまうことを意味するのです．表1に主な金属材料の融点を，表2に主なはんだ材料の特性を示します．
　融点が450℃未満の軟ろうを用いるはんだ付けは，はんだこての温度が高くても350℃程度なので，母材の融点を超えることはありません．<大西 修>