しなぷすのハード製作記

リフローの様子を実況してみた

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2014年03月05日 公開。
2016年02月12日 ツイートの掲載方法を、ハードコピーからTwitter APIを使った埋め込みに変更。

目次

1. はじめに … 1ページ
2. リフローの実況tweetの記録 … 1ページ
3. おわりに … 1ページ

1.はじめに

先日、久しぶりにリフローで部品実装をやりました。Twitterでその様子をtweetしていたのですが、せっかく色々tweetしたので、その記録をこのページに記録しておく事にしました。以下、私のtweetを、このページに埋め込んでおきます。

2.リフローの実況tweetの記録

久しぶりにリフローをやる気になっています。クリーム半田が劣化していないかが、ちょっと心配。現在、半田を冷蔵庫から出して、常温に戻しているところ。 pic.twitter.com/UwdtNdSheX

— しなぷす (@h164tan1) 2014, 2月 27

1回目。半田の乗りもいまいちだが、なにより横方向にずれている。 pic.twitter.com/jaOnVsZgUU

— しなぷす (@h164tan1) 2014, 2月 27

アルコールと化粧用パフで、半田を拭き取ってやり直し。拭くときに、スルーホールを半田で埋めないように注意する必要あり。化粧品売り場にパフを買いに行くのがちょっと恥ずかしかった。(嫁に行ってもらえよ) pic.twitter.com/YMbkPCDBQi

— しなぷす (@h164tan1) 2014, 2月 27

1ストローク目。塗りつけるように、厚ぼったく半田を塗る。それにしても、前にやったときより厚いぞ。フラックスが劣化している? pic.twitter.com/5xueqipHGg

— しなぷす (@h164tan1) 2014, 2月 27

2ストローク目。こそぎ落とすようにへらを引く。 pic.twitter.com/USDMNVFkTw

— しなぷす (@h164tan1) 2014, 2月 27

ちょっとだれている気がするが、まあいいか。 pic.twitter.com/QiECXY2B69

— しなぷす (@h164tan1) 2014, 2月 27

とりあえず、予定枚数の9枚、半田を印刷したので、ちょっと休憩。

— しなぷす (@h164tan1) 2014, 2月 27

TQFPの実装に、@akirahitoshi さんにいただいた真空ピンセット(&真空ポンプ)を使ってみる。 pic.twitter.com/0I3DE3GmMG

— しなぷす (@h164tan1) 2014, 2月 27

普通のピンセットの場合は、周囲のパスコンを先におくと、必ず失敗したが、これだと確実に真上から部品を置けるので、あまり部品を置く順番を気にしないでいいかも。
真空ピンセットの先のノズルだけは自分で買った。内径2mm。

— しなぷす (@h164tan1) 2014, 2月 27

部品を置いた後の微妙な位置調整は、普通のピンセットの方が良さそう。真空ピンセットと普通のピンセットを併用しても、確実に作業時間は減っている。 pic.twitter.com/OfTu4cESDK

— しなぷす (@h164tan1) 2014, 2月 27

@h164tan1 Youtubeの動画では、真空ピンセットを使って、一度でバッチリ位置決めをしていたが、熟練の技だろう。不器用な上に、今日初めて実戦で真空ピンセットを使う私には多くを望むまい。

— しなぷす (@h164tan1) 2014, 2月 27

結構短時間で、TQFPを9個載せられた。 pic.twitter.com/4FPyCpbiZr

— しなぷす (@h164tan1) 2014, 2月 27

内径0.4mmのノズルに変えて、1608のチップコンデンサを実装しようと思ったが、普通のピンセットの方が作業が速かった。 pic.twitter.com/ASoaGjqivQ

— しなぷす (@h164tan1) 2014, 2月 27

@h164tan1 普通のピンセットでは、チップ部品の角度が少しくらい傾いていても、つまんだ瞬間に、ピンセット先端の方向に向きがそろう。真空ピンセットでは、この効果が全く期待できない。チップ部品を真空ピンセットで扱うならば、リールに入って向きが揃った状態で保管しないとだめ。

— しなぷす (@h164tan1) 2014, 2月 27

テープに入ったの状態で保管していたチップ抵抗があったので、真空ピンセットでつまんでみた。 pic.twitter.com/DXiKUSDUGE

— しなぷす (@h164tan1) 2014, 2月 27

@h164tan1
これならば、慣れれば速く置けるかもしれない。ただ、テープが不安定なので、ホルダを作らなければいけないな。 pic.twitter.com/z4TiNRW0sl

— しなぷす (@h164tan1) 2014, 2月 27

チップダイオードを、真空ピンセットでつまんでみた。 pic.twitter.com/RvzLd9sFnN

— しなぷす (@h164tan1) 2014, 2月 27

@h164tan1 普通のピンセットを使っていたときは、レーザーマーキングの薄いカソードマークを読むのに苦労していた。真空ピンセットなら、テープに入った向きのまま基板に置けるので、カソードマークを読まずに済み、目が楽。作業も速い。 pic.twitter.com/rwiQ25eVN5

— しなぷす (@h164tan1) 2014, 2月 27

部品が全部載った。後は、息子が帰ってくるまでに、確実に全部の基板を焼かなければならない。 pic.twitter.com/XRpty0Mei8

— しなぷす (@h164tan1) 2014, 2月 27

リフローの温度制御装置に積んでいたArduino Unoは、ほかの用途に使用するため、取り外していた。組み立てなければ。 pic.twitter.com/e6xDLMEKTg

— しなぷす (@h164tan1) 2014, 2月 27

温度制御装置を組み立てた後、基板を入れずに試運転してみた。ほぼ予定通りの温度プロファイルが得られている模様。 pic.twitter.com/FaDKBs2Aw5

— しなぷす (@h164tan1) 2014, 2月 27

いよいよ本番。普段ならベランダでリフローするが、今日は雨なので、風呂場で換気扇を回しながらリフローする。クリス・アンダーソンのMAKERSにも載っている由緒正しき方法。 pic.twitter.com/5LnRsgaKmA

— しなぷす (@h164tan1) 2014, 2月 27

@h164tan1 左の基板が半田付けしたい基板。右の基板は、温度計測用の基板。左の基板と同じ1.6mm厚の基板に熱電対をつける事で、左の基板の基板表面温度を推測している。右の基板にボルトナットが載っているのは、基板が浮くのを防ぐための重り。

— しなぷす (@h164tan1) 2014, 2月 27

本番時の温度プロファイル。おそらく試運転したときの余熱が残っているために、試運転時とは若干違う曲線になっている。本番の方が、温度がきれいに平坦になっている部分が観察できる。 pic.twitter.com/TCZ0xTSmdi

— しなぷす (@h164tan1) 2014, 2月 27

冷却時にガラス蓋を開ける作業以外は、全部自動。ガラス蓋を開けるタイミングは、ブザー音で分かる。リフローしながらツイートできるのも、自動化のおかげ。 http://t.co/RMKgmkXFLh

— しなぷす (@h164tan1) 2014, 2月 27

2枚のリフローが終わった。(現在3枚目の作業中)1枚目は、残念ながらTQFPの右側の辺にブリッジが見つかった。おそらく、クリーム半田の印刷時の問題。後で手作業でリワークする。 pic.twitter.com/b4HLpzgGj5

— しなぷす (@h164tan1) 2014, 2月 27

タンタルコンデンサ、ダイオード、タクトスイッチなどの写真。及第点か?1枚目の基板の写真の左側が汚れているのは、クリーム半田をふき取る作業が雑だったためか? pic.twitter.com/brNtX3ucQO

— しなぷす (@h164tan1) 2014, 2月 27

3枚目の基板が仕上がって、4枚目のリフロー中。子供が帰宅するまでに、9枚全部楽勝で焼けそう。

— しなぷす (@h164tan1) 2014, 2月 27

温度管理は自動化されているので、基板を焼きながら、並行して片づけを行う。まず、クリーム半田が劣化しないように、容器に回収後、冷蔵庫へ。その後、汚れたメタルマスクなどをアルコールで拭く。 pic.twitter.com/85r2zWR1K4

— しなぷす (@h164tan1) 2014, 2月 27

Done. さあ、ご飯を食べよう。 pic.twitter.com/kS5R8394Lz

— しなぷす (@h164tan1) 2014, 2月 27

ホットプレートでリフローすると、冷却に時間がかかるのが問題。ホットプレート2台に温度制御器2台使えば、単純に作業速度が2倍になりそうな気がする。(悪臭も2倍?)Arduino Unoなんか使わずに、ちゃんと基板を起こして、制御器を2台組み立てるか。

— しなぷす (@h164tan1) 2014, 2月 27

3.おわりに

こうやって振り返ってみると、思った以上に多くのtweetをしていました。他の人に役立つ情報を提供できているかどうかはわかりませんが、私自身の備忘録には立派になっています。

しばらくぶりにリフローをやって勘を失っていたり、真空ピンセットを試してみたり、作業中に温度制御装置を組み立てたりしていたので、9枚の基板をリフローするのに丸一日使ってしまっています。もう少し生産性を上げる工夫が必要だと感じました。

まずは、温度制御装置の基板をちゃんと起こして、回路を箱に入れるところから始めないといけません。バラック組みだと、感電の危険性もありますし。

なお、使用していた真空ピンセットは、株式会社ミラック光学エアーピットとという製品で、多磨Tech!箱というサイトなどから購入できます。

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ISBN:978-4-7775-1941-5
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