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久々の細かいハンダ付け2010/02/20 22:46:56

0.5mmFFCコネクターを使ってハンダ付け
仕事で治具(じぐ)を作成する事になった。一週間の時間を貰ったが、関連する他の検討課題が山積みなので、さくっと作る事にした。内容や回路図については教えられないが、(見る人が見れば分るが)私のハンダ付けの記録として紹介する事にしよう。
この0.5mmピッチのコネクターを使用する
ある装置のコネクターがFFC(フレキシブルフラットケーブル)の22ピンで接続するように作られており、この口から信号を引き出す事を検討。あわせて、差動信号で受けた信号をデジタル信号に変換する回路も考える。余った部品を探すと24ピンのFFCコネクターとケーブルが出てきたので2本をカッターで切れば利用可能だ。とりあえず24ピンFFCコネクターを基板に実装しながらどうするかを考えるとしよう。
サンハヤトの変換基板を使う
とりあえず、今回は変換基板を使う事にしよう。それでも結構難易度は高い。
使ったハンダゴテとハンダ
半田ごてとハンダ。写真には無いが、0.8mmの太さのハンダもある。半田ごては高出力に切り替えられる方が、鉛フリーハンダには必須であろう。鉛フリーが当たり前になった今、0.5mmピッチのハンダ付けは難しい。鉛ハンダなら適当にハンダ付けして、後でハンダ吸い取り線で掃除という技が、鉛フリーのハンダでは一度冷えた半田が次に中々溶けないからだ。
ハンダがよく濡れるには、フラックスを塗っておく
ハンダがよく濡れるには、フラックスを塗っておく。ハンダが良く載る事を昔から「ハンダが濡れる」という。このハンダの濡れ具合がハンダ付けの品質のバロメータとなる。
予備半田をしてから位置決めしてハンダ付け
まず、1ピンだけを予備半田しておく。そして、仮止めして金メッキのパターンに全部端子が載っている事を確認。ルーペ確認は必須である。
一つずつ丁寧にハンダ付けをする
両端を仮止め出来たら、極細のハンダを流しながら一つずつ丁寧にハンダ付けをする。ここが一番神経を集中させる所である。時間は掛かるが慌てずやっていく。
ハンダブリッジしたら、半田吸い取り線で除去
どんなに注意してもハンダブリッジは出来てしまう。その場合は半田吸い取り線で除去だ。フラックスを少ししみ込ませ、少し大目のハンダを盛ってから行うと比較的楽である。どうしても取れない場合は、鉛ハンダを使うと簡単に吸い取り線にしみ込んで取れるが、要求の厳しい会社には内緒にした方が良いだろうw
ハンダ付けが終わったらこれでフラックスを掃除
コネクターのハンダ付けが終われば、一旦フラックスを掃除して、ルーペで確認。
コネクターのハンダ付けが終われば、隣接ピンのショートチェックと、ケーブルの導通チェックをする
隣接ピンのショートチェックと、ケーブルの導通チェックをする。写真に写っているのは10年以上も使っている導通チェッカーである。基板に部品が実装されていても、比較的簡単に導通状態を測れる。
ちなみに、2本導通不良があった。鉛フリーは十分熱を加えないと一見付いた様に見えても、フラックスが糊となっているだけという場合がある。再度熱を加えて修正。
配置を検討して、要らない銅箔を半田ごての熱で剥離
さて、本来ならばこれを変換基板のみとして使用して、IC等は載せない予定だったが、何せ高速の信号が流れる部分なので、この基板を利用して回路を組むことにした。幸い、変換基板の裏側には自由スペースがあるので、これを利用しよう。銅箔にハンダを盛って熱を十分加えれば、パターンが剥離していく。ICを四隅止めて固定して実装する事にした。基本は背の低い部品から取り付けるのだが、こういうユニバーサル基板などを利用する場合は、機構部品から先に取り付けてから回路を組む事も珍しくはない。
銅箔テープで電源パターンを作る
電源部分は、銅箔テープを細く切ってパターンを作成。電源部分や電源に落とす端子を最初にハンダ付けしていく。DSUB25メスの取り付け方法に悩んだが、カプトンテープで絶縁し、ケーブル用DSUBを基板に挟み込んで、一部のピンをハンダ付けして固定する事にした。
カプトンテープを使えば簡単に絶縁できる
下にパターンがある部分はカプトンテープ(ポリミイドテープ)を貼った後、銅箔テープを貼ればよい。
抵抗やコンデンサは1005タイプの小さいものを使用
次に、パスコンや差動入力の終端抵抗を取り付けていく。1005(海外では0402)の非常に小さい部品だ。部品の片方に予備半田を付け、ピンセットで片側からハンダ付けしていく。ハンダ付けを行いながら、導通テスターで確認しながらの作業だ。
ジュンフロン電線の片方を半田ゴテで熱するとICに配線しやすい程に被服がめくれる
ジュンフロン電線の片方を半田ゴテで熱するとICに配線しやすい程に被服がめくれるので便利だ。この10年以上はこういう製作をしているが、今の所トラブルになった事は無い。むしろワイヤーストリッパーでキズが付いた電線が経年変化で脆くなって折れる事はあった。ラッピングワイヤーも同じように出来る。被服の特徴で収縮率が違うので、試してから行う事だ。
完成した基板
最後のDSUBコネクターが差動入力で高速なので、ツイストペア+等長配線(同じ長さの配線)をするため、入り組んでしまったが、何とか完成した。回路図作成が1時間、検討が1時間で、製作が6時間ほどであった。チェックは終わったが、果たして動くかどうかは、後日接続する装置と共に行う予定である。それにしても久しぶりの細かい作業だったので目がショボショボであった。

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