回路実装

回路

概要 †

• はんだ付けと実装の注意

下位ページ †

• クリームはんだ

目次 †

手順 †

• 部品購入
  • 正しい部品かどうかを必ずチェックすること．
• パターンチェック
  • 実装先基盤の配線が切れていないか＆配線間の距離が短過ぎないかを確認し，問題あれば修正する
  • 隣り合った線は全てテスタでチェックし，適切につながっているかを確認する．
• 部品チェック
  • 回路図にあった部品が使われているかを再度確認する．
  • 何をどの向きにつけるかをきちんとメモする．

はんだ付け †

参考 †

• はんだ付け職人のハンダ付け講座（めっちゃわかりやすい）
• handa.pdf（ここからダウンロード）

重要事項 †

• はんだごては，温度360度以下と，コテ先形状が非常に重要
• ハンダ付けは，機械的には保証してくれない
  • 機械的に強度が必要なら，リード線を巻き付けて圧着などが必要

講座まとめ †

• これを要約・参照性良くまとめた．
• ハンダ付けの目的
  • 電気的導通
  • 機械的強度については保証しない
• 半田付けの原理
  • 銅と半田(Sn, Pb)間に金属間化合物(SnCu?)が1-3μm形成された状況（理想）
  • 熱をかけると金属間化合物が成長．かけすぎてもかけなさすぎても，脆くなる．
• 熱をかける時間
• フラックス
  • 目的：母材の酸化物や汚れの除去，半田の表面張力低下，再酸化の防止
  • 別塗りが必要な場合
    • 表面実装部品では使用する半田量が少ないので、糸はんだに内蔵されているフラックスの絶対量が不足→先にフラックスを塗布
  • 注意
    • 母材金属まで腐食させる可能性がある
    • 時間経過で絶縁抵抗が劣化リークすることがある
    • 有毒ガス・悪臭を発生するものがある
• 母材の条件
  • 機械的に固定されている
  • 接合部に応力が加わらない
• 良いハンダの条件
  • 半田の光沢がある
  • 腺筋が確認できる（腺筋とは？）
  • フィレットができている，トップの部分から少し吸い込まれて凹んだような形．
  • パッド端の接触角が小さい（15-45度）
• ハンダ付けできないもの
  • アルミ，ステンレス
• ハンダごての種類
  • 温度飽和型(1.500円)，温度調節機能はんだごて(6,000円)，ステーション型(1,5000円)，熱電対型(25,000円)
• コテ先の種類
  • TODO
• ハンダ付けの温度
  • 「コテ先温度３６０℃の壁」を超えると起きる症状
    • コテ先を掃除してもコテ先に数秒で酸化膜が形成されハンダが馴染まない。
    • フラックスが瞬時に蒸発してしまいイモハンダになってしまう。
    • コテ先の消耗が早くすぐに痛んでしまう。
    • 基板や電子部品を高熱で壊してしまう。
  • 半田が溶けない場合は，
    • １：熱容量の大きなコテ先に変更する。
    • ２：糸ハンダを細くする
    • ３：プリヒーター等を使用して　母材を予熱する。
  • 温度の誤差
    • 1時間で駄目になることもあるレベル．
    • 作業の前や、ハンダコテ作業に異常を感じた時は測定する習慣をつける．ステーションでも50度近い誤差が起きる可能性がある，

ハンダ付け手順 †

• 共通
  • 小手先がハンダメッキされていることを確認
  • 小手先の掃除
    • 太い小手先は，スポンジは指でつまんでも水がポタポタと落ちない程度まで絞って使う（急激な温度低下を防ぐため）．Ｖ字の溝をカットするとやりやすい．
    • 細い小手先は，クリーニングワイヤはグサグサと挿す，
  • 温度飽和型の場合，小手先温度低下のため，水に少しつける

基板に部品実装 †

• 基板と部品を同時に温める
• 半田を基板と部品の間に流し込む（コテに触れてはダメ）
• 半田の送りをやめる
• フィレットが綺麗にできたらはんだごてを離す
• コテを離す

リード線 †

• リード線の皮膜を剥きながら，内部の線をひねる
  • 向いてからひねると，油脂が線についてしまう．
• 半田付けする端子にリード芯線を巻きつける
  • 穴の空いた端子では、芯線を穴の中を通してから１周以上巻きつける
  • ペンチを使って圧着する（端子と芯線の接触で導通させると考えること．）
• ハンダ付け
  • 少量の半田を，小手先と母材の接触位置に流す（熱伝達の効率化）
  • 送り量は，芯線の形状がわかる程度の量
  • はんだごてを離すタイミングは，フィレットが綺麗にできた時．

チップ部品 †

• 参考動画
• 仮止め用半田を塗布：半田をパッドの上において，はんだごてを上から押し付ける
• 仮止め：チップ部品をピンセットで搭載位置に運び，予備ハンダで仮止め
• 本止め１：チップ部品のパッドの上に多めの半田を載せ，はんだごてを上から押し付ける

選定 †

NG集 †

問題と解決 †

部品の向きごとの配置可能性 †

• 部品を表につけた時，表裏からハンダ付け可能か．
• 表が不可能なものは，スルーホールを開けて部品を裏に持って行くことで解決する．

半田の剥がし方 †

はんだ吸取器 †

1. 液状化したはんだのすぐ傍で吸引する．

はんだ吸取線 †

1. 半田吸い取り線をはんだ上において，コテを乗せて，染みこませる

基盤叩き †

1. はんだを温めて液体にする
2. 基盤を机などにたたきつけて，液状の半田を下に飛ばす（やけど注意）

表面実装部品のはんだ付け †

抵抗 †

1. 片側に薄くはんだを塗る
2. 抵抗を乗せる
3. はんだを溶かしてつける
4. もう片方もつける

チップ †

• 位置合わせが非常にシビアなので、治具（o----o----oみたいな形で、真ん中に部品を接着できるようなもの）を使う。

小手先のテクニック †

• 何事もはんだを塗ると快適になる
• テープを多用する
• 導電性接着剤を利用する
• 熱くならない部品なら、表を指で抑えながら裏を熱する

ケーブル †

• ワイヤは24などは線の太さ，小さいほど太い
• ケーブルのコネクタは，コネクタ漬けるやつをたてに構えて，先端部を右向きにセットすることに鳴るようにコネクタをおいて一回カチッと鳴るまで押し込み，線をさして，最後まで押しこむ
• ケーブルをつくるときに長さが違うとこわれる元