アルミニウムのはんだ付け性について

アルミニウムは軽量で加工しやすく、さまざまな分野で使われている金属ですが、「はんだ付けが難しい素材」としても知られています。銅などの金属と同じように作業してもうまくはんだがのらず、悩んだことがある方も多いのではないでしょうか。

ここでは、アルミニウムのはんだ付けが難しい理由やその対策について解説します。

アルミニウムにはんだ付けはできる？

一般的な銅や鉄などの金属と比べると、アルミニウムははんだ付けの難易度が高い素材とされています。通常のはんだやフラックスを使用した場合、はんだがうまくなじまず、接合できないことも少なくありません。

しかし、適切な条件や処理を行えば、アルミニウムにはんだ付けを施すことは可能です。安定したはんだ付けを実現するには、アルミニウム特有の性質を理解したうえで、適切な対策を講じることが重要になります。

アルミニウムのはんだ付けが難しい理由

アルミニウムは空気に触れると、表面に酸化皮膜（アルミナ皮膜）を瞬時に形成します。この皮膜は非常に安定しており、アルミニウムを腐食から守る役割を持っていますが、はんだ付けにおいては大きな障害となります。

はんだ付けでは、「濡れ性」と呼ばれる性質が重要です。濡れ性とは、はんだが母材の表面に広がり、なじむ性質のことですが、アルミニウムの酸化皮膜ははんだを弾いてしまうため、濡れ性が低くなります。そのため、はんだが弾かれてしまい、うまく接合できません。

また、この酸化皮膜は一度除去しても、空気に触れるとすぐに再形成されてしまいます。そのため、はんだ付けの直前に処理を行ったとしても、作業中に再び酸化皮膜が形成される可能性があります。この性質が、アルミニウムのはんだ付けをより難しくしている要因のひとつです。

アルミニウムのはんだ付け性を向上させるには

アルミニウムのはんだ付け性を向上させるためには、表面の酸化皮膜の影響を抑え、はんだがなじみやすい状態をつくることが重要です。

その方法のひとつとして、表面に別の金属をめっきする方法があります。アルミニウムの表面に導電性や濡れ性に優れた金属をめっきすることで、酸化皮膜の影響を受けにくくなり、はんだが母材にしっかりとなじみやすくなります。

アルミニウムのはんだ付け性改善によく使われるめっき

スズめっき

スズははんだとの相性が良く、濡れ性に優れている金属です。そのため、電子部品や端子部品など、はんだ付けが必要な場面で広く利用されています。

アルミニウムの表面にスズめっきを施すことで、はんだがなじみやすくなり、安定した接合が可能になります。また、スズめっきは比較的扱いやすく、コスト面でもバランスがよい点も魅力です。

ニッケルめっき（下地めっき）

アルミニウムにめっきを施す場合、下地としてニッケルめっきが用いられることもあります。ニッケルめっきは密着性や耐食性に優れており、アルミニウムと上層のめっきとの密着を安定させる役割を持っています。

そのため、ニッケルめっきを下地として施したうえで、その上にスズめっきを行う「ニッケル＋スズめっき」の構成が採用されるケースも。このような多層構造にすることで、はんだ付け性と耐久性の両立が期待できます。

アルミニウムへのめっき処理について

アルミニウムはそのままではめっきが密着しにくいため、めっきを施す際には適切な前処理が必要になります。代表的なものとして、ジンケート処理があり、表面の酸化皮膜を処理したうえで、めっきが密着しやすい状態をつくります。このような前処理を行うことで、めっきの密着性が向上し、はんだ付けに適した表面を形成することができます。

アルミニウムにめっきをするメリット、めっき加工とアルマイトの違い、めっきを施す際の工程については以下の記事で解説しています。

アルミニウムへのめっき加工
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