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2022年2月17日木曜日

パターンカット補修

カットしてレジスト塗ってUEW線ジャンパー飛ばした図
 

毎回、複数枚作業してて終わり頃になるとコツが掴めてくるので忘備録。

  1. 顕微鏡の倍率を上げまくる
  2. ほぼパターンが上下方向(1:35)に走るように向きを変える
  3. 新品の刃をつけたデザインナイフで手前から奥へ切り込みを入れる
  4. 基板を上限反転する
  5. デザインナイフでさっきの切込みの0.5-1.0mmほど手前からV字になるよう切り込みを入れるとポロリと銅箔が落ちる。

はず。あとは銅クズを丁寧に拾ってからブロワーで掃除し、レジスト保護液を塗る。

あ。

レジスト保護液の塗り方も毎回忘れるので、忘備録2。
  1. 蓋についた筆は使わない
  2. 工業用の尖った綿棒の綿球2/3を浸す
  3. 瓶の口の筒になった部分でくるりと2周してしずくを切る
  4. 目的の場所に綿棒の先端を当てる
  5. こうするとダラーっと広がったりしない
  6. だんだん濃度が濃くなるので、量が少なくなる。そうしたら、しずくを切るための回転数を少しずつ減らし、浸す量も増やす。
……これで万全だ。

…………書いたことすら忘れるというオチが待っているけども。

2021年5月15日土曜日

ハンダ吸取機FR-400のメンテ

FR-400は手入れをサボるとすぐにノズルが詰まります。

だいたい3-50箇所ぐらい吸っているとスルーホールがキレイに抜けなくなってきて、操作パネルを見ると「CHK」(つまってますよ)サインが点灯している。

熱くなっている状態でクリーニング棒が通らないので、つまっているのはハンダではありません。もちろん、溶けたハンダに屈するようなFR-400ではないのですが ^ ^

ということで分解掃除。右のごついやつをかぶせて撚るとノズルが外れます。撚る時の「ガリっ」でも「パチッ」でもない、「ゴクッ」っていう感触に萌えます(意味不明)。

ピンバイスで掃除するとこんな感じの黒い粉が出てきます。

細かいのでわかりにくいですが、一番似ているものはススです。気流の速度が速いのでハンダやフラックスが微粒子になり酸化というか炭化したんでしょうか。交換可能なノズルだけでなく内部のノズルも掃除しておきます。

ハンダ溜まりも掃除しておきます。以前、こんな感じになっていて、自然の造形に感動しました。もちろん詰まってます。テヘ。

割とでかい部品が多かったのでハンダ量凄い。左側にあるのはフィルター受けで、皿上の部分に熱いハンダがぶつかり、裏にあるフィルターを守ります。

フィルターを外すとこんな感じ。変色しています。まだ使えそうな感じですが一度外したフィルターは隙間ができてしまうので捨てます。ハッコーさんはこういう消耗品が地味に高いのでちょっとつらい。

作業時間は5分ぐらい。それでまたスパスパ吸えるようになるから、やっぱ定期的にメンテしないといけませんね。

2021年5月1日土曜日

ゲーミングマウス(G604)静音化

 あたしゃトラックパッドだし、その前はトラックボールで何年もマウス使っていない……と思ったけど、転職した直後はマウス+Windows PCだったなぁ(遠い目

という前置きはさておき、ココナラで「ゲーミングマウスのスイッチを静音化スイッチに交換して欲しい」というご相談。プラスチック製品を分解する才能がないので、基板の状態で交換するスイッチも送っていただくという前提で受託しました。

到着した基板はつや消し黒基板に鉛フリーはんだ、ハンダ付けされたスイッチはスルーホールで脱落防止の曲がり付き。



以前だったら傷つけないように古いスイッチを取り外すのは大変だったと思いますが、ここはハッコーFR-400で。鉛フリー用のノズルに交換して……7個のスイッチ、どれも一発で外せました。

買ってよかったFR-400。

あとは高さとセンターをあわせて裏返しハンダ付け。1回路2接点のスイッチが2個あるのですが、送っていただいた交換部品は1回路1接点。確認したところ、1接点側でOKとのことなのでそのまま位置を合わせて装着。

あとはフラックスクリーナーとJKワイパーと工業用綿棒でひたすらお掃除。

できあがりがこちらです。きれいー(自画自賛)。


ハンダは例によって千住金属工業のECO SOLDER GA-ST F2 M24AP。鉛フリーなのにこの見事な光沢。D8, D4の下の2つとその上、肩のところの左右2つずつ、などが私のハンダ付けです。もともとのハンダは真っ白ですが、M24APは完全な鏡面なので真っ黒に見えます。

顕微鏡写真がこちら。黒く見える6つの「ー」みたいなのが交換箇所です。


ロジテックG604について同様の作業をご希望の方は、分解済の基板のみお送りいただくことが条件で6,000円(ココナラ手数料込み)です。交換用スイッチは現在取寄中ですが、もしボタンと基板をお送りくださる場合には5,600円(同上)です。

追記2021-12-22 : 送料元払いでお送りください。こちらからお返しする際の送料は当方が負担致します。

こちらまでご相談ください(ココナラ:ハンダ付けします)。

2020年8月12日水曜日

鉛フリーへ移行

 RoHS司令がどうのということではなく、

  1. 単に鉛を含む共晶だとリフロー後の洗浄などで廃棄物処理が面倒くさい
  2. 鉛フリーでもきれいに仕上がるハンダが入手できた
  3. 協力会社などからも寿命などについて問題ないとの太鼓判をもらった
の3点です。

手ハンダは、千住金属工業ECO SOLDER GA-ST F2 M24AP-0.8。銀が入っていないので価格が安く、各種合金によって手ハンダでもきれいな光沢のある仕上がりになります。また、はんだ付け中の発煙が少なくフラックスの色が透明なので、無洗浄でもキレイです。

鉛フリーは松尾ハンダ株式会社のFLF01-BZを使っています。

コテ先全部交換ってのが地味にお金がかかりました……。

■CM■

倉橋屋では、
  • ESP32関連装置の設計、製造、ファームウェア開発、サーバーサイド開発
  • Raspberry Pi拡張用基板の設計製造、ソフト開発
  • 基板実装受託(Eagle設計ファイルとBOM支給)
なども取り扱っております。1枚からお気軽に info@kurahashi-ya.com までご相談ください。

なお、製造にあたっては共晶ハンダをご指定いただくことも可能です。

2020年7月2日木曜日

ちっこいGaNを動かしてみた

1号機も実は動いていた!
秋月でも入手可能なGaN N-ch FET。素晴らしい特性なのですが、4列の端子が0.4mmピッチで並ぶという極小パッケージ。ステンシル使ってリフローしてもちょっとシルクがズレたら失敗しかねないサイズです。

でも、とりあえず特性を調べてみたいんじゃよ。ということで、何とか配線してみました。ちょっとしたはんだ付けの腕試し、のつもりだったのですが……でも一打逆転の、ドラマです(プロジェクトXを見たので少し後遺症が……)。

■1回目:失敗(?)■

まず最初、両面テープに貼り付けてその上で作業しようとしました。


そしたら、熱伝導率があまりにも良くてハンダゴテをあてた瞬間に粘着剤が溶けてしまって作業にならず。逆作用ピンセットはバネが強すぎるので放熱クリップで挟んで作業しました。


この直後にピーン、と飛んでいってしまって諦めたのですが、ベッドのうえに着陸しているのを発見! 再作業して何とか3本配線できました。さっき3本目をつけようとして飛ばしてしまったので、失敗を繰り返さないよう予め2本をピンヘッダのうえにはんだ付けし、残り1本は先にピンヘッダの上にはんだ付けしておいて、そこからチップの上に曲げていき、ピンセットでおさえながらはんだ付けする、という方法を取りました。

ひん曲がりまくってますけども、チップになるべく負荷をかけまいと回り道していたらこんな形に……。強く引っ張ると電極が剥がれちゃうんですよね。


しかし。


デバイステスターで調べるとVgs65Vというとんでもない値が出てしまいます。失敗と判断しました(伏線)。

■2回目:失敗■

Twitterで「適当な0.4mmピッチの変換基板を使ったらいいのでは」とアドバイスをいただき、aitendoと秋月にQFPなどの変換基板を注文。先にaitendoから届いたので、さっそく作業します。


変換基板のパターンをカットするためには写真の超硬スクレーパーを使用しました。先端が三角錐になっていて、頂点で切り込みを入れて辺で削り取る、という使い方ができます。これを使うようになってからパターンカットで苦労することはなくなりました。おすすめです!


最初に左のカットをしたのですが、接着剤が柔らかくて加熱する前から曲がってしまったので捨てます。まぁ0.2x0.2mmぐらいしか面積がないので厳しい使い方だとは思いますが。


ペーストをのっけて、なるべくピン間に残らないように工業用綿棒のとんがったやつで掃除をします。これもとんがったところが意外と鋭くて細かい拭き取りができますし、円錐の直線部分は基板に密着して拭き取りが捗ります。通常の丸い綿棒だと点接触ですが、これは線接触なので吸い残しが出にくいのです。

何よりさすがは工業用綿棒、糸くずがほとんど出ません!綿棒なのに!!


この状態でリフロー路に入れて220度プロファイルで調理しました。うえは掃除後のやつですが、いい感じに止まっているじゃあないですか!(伏線としてのはんだボール残)


残りのソース端子も配線します。考えてみりゃ3番ピンがSなので別に配線しなくても良かったんですよね(伏線)。


結果です。見事に動作しません。この後、簡単なスイッチ回路を組み立てて試してみましたが、GS間が短絡しているようでダメでした(伏線回収)。

■3回目:成功!!■

3度目の正直は秋月のQFN基板、ハンダメッキ済です。GaNチップにはんだボールが乗っているので、ハンダクリームの載せない作戦です。


手を加える前の基板。結構ハンダ厚い。


削りました。今度はソースとゲートが短絡しないようにソース部分をまるごと削ってしまう作戦です。


サンハヤトの普通のフラックスを塗ります。黄色いのよね。


少し乾かしてからチップを載せました。松脂でベタベタの液に少し張り付いているだけなので、慎重にリフロー炉に入れます。が、うちのリフロー炉のドア、最後にガツン!ってイキオイがついてしまるんですよね……心配です(伏線)。


リフロー後です。ちょっとズレました。ソース電極がゲート電極側に寄ってしまったので短絡していないか心配です(伏線)。やる時には、カプトンテープなどでずれないようにしといた方が良いと思います。誰もやらないと思うけど。

結果。デバイステスターだと、1回めと同じ変な値が出てきます。だからVgs=65Vってなんすかああ! ……あれ、1回めと同じ不具合なんじゃなくて、1回めもこれも成功なんじゃね? GaNの特性が異次元過ぎて、デバイステスターが正常に判断できてないんじゃね??

ということで、LED駆動回路を組み立ててみました。


動きました(以外な結末)。


1回めのやつも動きました(冒頭の写真)。ゲート電圧をかけると点灯、GNDに落とすと消えます。バンザーイ!

ということで、微細なはんだ付けは楽しいな、ということでお送り致しました。

2019年3月1日金曜日

昭和の補修テクニック

チップ→LED→GNDという流れで設計したのですが、点灯せず。確認したらチップの出力端子がオープンドレインでした。チップ←LED←Vccに変更しないとダメです。



ということでスズメッキ線と抵抗で補修しました。

なお、余っているスズメッキ線は、オシロなどを接続するための延長です(TPつけるのを忘れてた。テヘ)。

最初の試作ということであまり詰め込まないで設計しといてよかった…。

昔はこうやってスズメッキ線で回路作ったなぁ…としみじみする朝でございました。

そうそう、電動式のハンダ吸い取り器を導入して、その圧倒的な威力に震えているところなのですが…LED、抵抗など2端子のチップ抵抗を外すのであれば、吸い取るよりも左にハンダゴテ右手にハンダ吸い取り器を持って、単に両方から加熱して取る方が簡単である…というごく当たり前のことに最近になって気づきました。

なお、この基板、ESP32-WROVERに書き込みが出来ないという問題が生じていて、それで定数変えたりもしたんですが、USBシリアルと通信はできるけどFlashサイズを検出できない等のエラーを出す、という状態です。ESP32-WROVERが不良なのだと思うのですが、リワークで交換するのが面倒なので他に理由がないか、回避する言い訳ができないか考えているところでございます。esptool.py、一応betaは取れたみたいだけど…。

esptool.py v2.6-beta1
Serial port /dev/cu.usbserial-DN0483G4
Connecting.....
Chip is ESP32D0WDQ5 (revision 1)
Features: WiFi, BT, Dual Core, 240MHz, VRef calibration in efuse, BLK3 partially reserved, Coding Scheme 3/4
MAC: 30:ae:a4:c6:88:50
Uploading stub...
Running stub...
Stub running...
Changing baud rate to 921600
Changed.
Configuring flash size...
Warning: Could not auto-detect Flash size (FlashID=0xffffff, SizeID=0xff), defaulting to 4MB
Compressed 8192 bytes to 47...

A fatal error occurred: Timed out waiting for packet content

2018年4月29日日曜日

0603のMLCCを手ハンダ

56歳会社員です。秋月で0603(mm)のMLCCが発売されたので買ってみました。


いやー…ホコリですね。顆粒ダシより細かいっす。

普段MLCCを手ハンダ付けする時には逆作用ピンセットを使うのですが、先端太すぎてまったくつかめません。最初の1個はピンセットで掴みそこねて見事に飛ばしてしまいました。さすがのDUMONTでもダメ。安いHOZANの精密ピンセットをルーターで研磨してかみ合わせを調整してから使いました。いやー、ルーターはいい買い物でした。今まで研いだりするのは大の苦手だったんですが、持っているだけで水平垂直に研磨できるので、少し荒い道具を使いやすいように仕上げることもできます。


基板は手元にあったaitendoの0.6mmピッチSOIC用。例によってサンハヤトのクリームはんだを使います。0.6mm間隔で2つクリームを盛るなんてのは無理なので、設置場所の両端を覆うように1mmぐらいのハンダ山を作りました。しまった写真取り忘れた。

ルーペはヘッドルーペではなくアームルーペ(TERASAKI)を使いました。ハンダゴテはHAKKO FX-100です。

基板をマスキングテープ(3M)で固定してから、左手にピンセット、右手にハンダゴテ。ルーペでもほぼ見えませんw MLCCをクリーム山の中央付近で保持します。コテを基板に当て、少しずつクリームに近づけて行って、クリームが溶けたところでコテを離す。これを4方向から繰り返しました。

最後にUSB顕微鏡下ではみだしたところを修正したのですが…コテ太いw



洗浄したのがこちらです。容量を測定したら70nF程度(MLCCは直流では容量が減ります…秋月のWeb参照)で、損傷せずショートもせずに取り付けできました。


電子工作に復帰して初めて表面実装部品(2012)をいじった時は「わしら年寄りはどうすればええんじゃ…」と思ったもんですが、最近は「2012でけーw」とか言ってるんですから、人間は慣れるもんですね(しみじみ)。