2016年3月1日火曜日

りふろう

最近美大の卒展めぐりにはまって毎週美大とか行ってます。お金かからないし楽しい。

それはともかく11月に出来てた基板をやっとのこと実装してネタが出来たので記事投稿。
生活ギリギリなので1か月1~2発注みたいなスローペースでパーツ集めしてやっと揃った。

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金が無いとかいいつつ今回ボトムパット付きの素子をいくつか使ったのでリフローをしてみた。
せっかくなので以下雑に手順を書いておく


手順1:ステンシル発注
基板屋さんに基板製造依頼を出す際ステンシルを一緒に注文する。Elecrowとかだと+2000円くらいでやってくれる。マウスのサイズだとフレーム無しのステンシルの方がいいと思う。
ちなみにカッティングマシンとかがある人は耐水ペーパーを切ってステンシルに出来るらしい。

手順2:基板とステンシル掃除
基板とステンシルを無水エタノールで綺麗に拭く。これをやっておかないと半田が上手くステンシルから離れなかったりとかが起きる。

手順3:ステンシル固定
基板の上にステンシルを重ねる。一般的にはテープ等で固定するようだが自分は鉄板の上に基板とステンシルを置き小型の強力な磁石で固定した。
この時ステンシル自体が若干湾曲しているのでなるべく多くの磁石で抑えて基板からステンシルが浮かないように気を付ける。特にQFN等の小さいパーツの周りは特に重点的に抑えたほうがいい。



手順4:はんだ塗り
磁石で抑え終わったら、液体半田を平たいものでねだくりつけるような感じでステンシルの穴に塗り込んでいく。塗り込んだ後は余分な半田を薄い板か何かですりきっていくこの時少し強くこすりつけてなるべく余分な半田が残らないようにする。ただしステンシルをずらさないように注意。ちなみに自分はステンシルの要らない部分を切り取ってヘラにした。

手順5:ステンシル剥がし
半田を塗り終わったらステンシルを剥がす。剥がすさいにステンシルが少しでもズレてしまうと当然半田がズレた位置に付着してしまうので、なるべく左右にずらさないように慎重に剥がす。
磁石を使った場合中心付近にある磁石を抑えながら他の磁石を慎重に取り除き、最後に中心付近の磁石を真上に持ち上げるとステンシルの中心がたわんで浮き、綺麗に剥がせる。


手順6:パーツ載せ
パーツを置いていく。載せる時重いパーツでなければ少しくらい半田の上で動かしても半田がべちゃっとなることは無いので、半田の上に軽く置いて、位置を微調整してから上から押さえつけて固定という感じでやるといいと思う。
ハンダがベチャっとなってしまったりした場合は手順2からやり直す。修正できそうならはんだを整形してやってもいいが、ここで無理に続けて焼きあがった時にブリッジするとかなり厄介なので、面倒くさくても諦めて塗りなおすべき。
尚失敗しやすそうな小型パーツから順に置いて行き、最後に抵抗やコンデンサを置くとやり直しの時の精神的ダメージが小さい。

手順7:焼く
リフロー機があるご家庭はリフロー機で焼く。大体の場合は無いので、今後調理では使用出来なくなる覚悟をもってホットプレートやオーブントースターで焼く。今回はホットプレート使用。
液体はんだに大体どういう感じで温度変化させて焼いてねみたいなプロファイルがついてるので、普通はそれっぽい感じで調整しながら焼くらしい。
しかし今回面倒なので、適当にホットプレートを保温状態にした後基板を置いて蓋をし、1~2分経ったらダイヤルを強に回してしばらく待ち、すべてのパットの半田が溶けてきたのを確認したらピンセットで基板の穴を掴んで取り出すといった感じで行った。
基板を取り出す際はまだ半田が熱を持って溶けている状態なので、衝撃を加えてしまったり落としたりするとほとんどのパーツが剥がれたり別のパットについたりと本当に悲惨なことになるので慎重に取り出す。またものすごい熱いので注意。取り出した基板は裏返したティッシュ箱の上とかに置いて冷ますといいと思う。


完成
上手に焼けまし…焦げた。
ホットプレート結構温度ムラがあるようで、全部半田が溶けるまで待ってたら基板とシルクが見事に焦げて黄ばんだ。ちょっと見た目が悪い。


雑だがこんなもんで思ったよりは簡単にできる。
リフローはQFP等の大きいパーツだとパーツ載せするとき大変で、逆にQFNやSONなどの足無しパッケージの方がやりやすいと感じた。リフロー前提で基板を作るならそういうパーツで統一した方がいいかもしれない。
あとElecrowの基板はシルクが結構ズレているので、パーツを置くときシルクを目印にすると結構危ないと感じた。一個一個パットと足の位置があっているかを確認しながら置いていくか、Happy等に質のいい基板を作ってもらった方がいいかもしれない。


というわけで新作
2 in 1。
この状態で前々作よりは重くて前作よりは軽い。このサイズのDC機にしては最も重い部類だと思う。

まだ外付けのモジュールや取り換え部分がいくつか出来てないけど、とりあえずはこの状態で必要最低限走れる といった感じ。 まだ動作確認していないのでほんとに走れるかは不明だが。

熱田の森までにー…と思ったが熱田の森間に合いそうにないので、前作での出走になりそう。マシンが壊れていなければの話だが。
というかマイコン含めほとんどのパーツを今まで使ってきたものから変更したのでシーズンまでに走行できるかすら怪しい。

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