今回は、「なぜ宇宙用デバイスの半田付けは『鉛入り共晶はんだ』でなければならないのか？」についてです。

現在、一般的には環境負荷の低い「鉛フリーはんだ」が主流ですが、宇宙用のデバイスにおいては、あえて「鉛入り共晶（きょうしょう）はんだ」が選択されています。その理由を、技術的な視点から解説します。

１．鉛入り共晶はんだの特性と現状

（１）組成と融点： Sn（錫）:Pb（鉛）＝ 63:37 の合金。融点は183℃と非常に低く、中間状態なく相変化が起きる「共晶点」を持ちます。
（２）規制の現状： 鉛は人体や環境への影響（脳・神経発達障害等）から厳しく規制されており、現在は鉛フリーはんだ（融点217℃～220℃）が主流です。
（３）鉛フリーの課題： 「接続不良やクラックの起きやすさ」「部品への熱ダメージ」「濡れ性の低さ」など、接続信頼性において課題が残ります。

２．致命的な「ウィスカ」の発生抑制

（１）ウィスカ現象： 金属の内部応力を開放するために、外側へ針状結晶が成長する現象です。
（２）リスク： パターン間のショートを引き起こすリスクが高く、錫（スズ）で顕著に現れます。
（３）鉛の効果： 鉛の柔軟性を活かすことで、ウィスカの発生をほぼゼロに抑えることが可能です。

３．宇宙環境における絶対条件

（１）宇宙という過酷な環境下では、以下の理由から高い接続信頼性が必須となります。
（２）熱応力： 120℃ ↔ —150℃ という激しい熱衝撃により、接続部へ高い応力が生じます。
（３）機械的応力： 打ち上げ時の激しい衝撃に耐える必要があります。
（４）無重力の影響： 応力開放がより顕著となり、ウィスカ発生が著しくなります。
（５）修理不能： 宇宙空間での修理は容易ではないため、初期の信頼性がすべてとなります。

４．結論

宇宙の過酷な環境条件に対し、十分な信頼性を得るためには、人体への安全性をトレードオフにしてでも「鉛入り共晶はんだ」を選択せざるを得ないのが現状です。
当社は、基本的には鉛フリーはんだでの加工を受託しておりますが、共晶はんだへの対応も検討しておりますので、ご要望がありましたら遠慮なくお問い合わせください。