とっても欲しかったはんだペーストガンで、表面実装基板の試作がしやすくなりました

ハンダペーストガン(正式名称不明)

これまでは

表面実装基板をリフローする時には、

  1. 基板にハンダペーストを塗って、
  2. その上に部品を載せて、
  3. ホットプレートでリフローする

という手順で作業をします。1の基板にハンダペーストを塗る方法として、たくさん部品が載っている時や、たくさんの基板を実装しないといけない時には、ステンシルを使って、ハンダペーストを基板に印刷しています。

ステンシルでハンダペーストを印刷している様子

でも、とりあえず1枚だけとか、ちょこっとした回路の場合、ステンシルを作ると費用もかかるし、準備が面倒なので、爪楊枝や細いドライバーの先に、ハンダペーストをちょっとつけて、基板に塗るという方法で行なっていました。


昔やっていた方法

ただ、爪楊枝の先につけてから基板に塗布する方法だと、安定した量を塗布するがとても難しく、結構面倒くさいです。

一般的には、シリンジという注射器にハンダペーストを入れて、少しずつ塗布するというやり方が取られています。

この動画のような感じです。

シリンジに入ったはんだペースト

なので、はんだペーストがシリンジに入ったタイプの、ハンダペーストを買ってみました。

こんな感じのです。買ってみてわかったのですが、細い針を使うと、はんだペーストの粘性が高いため、細い針の中を通るはんだペーストの抵抗が大きくて、ものすごく力を入れてピストンを押さないと、はんだペーストが出てきません。体力を消耗してしまうので、返って使い勝手が悪くなってしまいます。

運命の出会い

それは突然でした。Aliexpressで買い物をしていたら、偶然おすすめ欄に突然これが表示されました。

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おおおおおお!ずっと欲しかった、ハンダペーストに使えるガンではないですか。グルーガンのように引き金を引くと、はんだペーストがにょろにょろ出てくるのでしょう。きっと。

さっとく買ってみました。

プラスチックの質がイマイチ悪いですが、そんなことはどうでもいいです。

こんな感じに、引き金を引くと、ピストンが押し出される仕組みになっています。早速シリンジに入ったはんだペーストを装着してみます。

バッチリ装着できます。いいじゃないですか。

試作に使ってみる

ガンを使う

ちょうど、新規開発した太陽電池実験セットの昇圧型DCDCコンバータの基板が届いていて、試しに1個作って試験したかったので、このガンを使ってハンダを塗布したいと思います。

引き金を引くと、はんだペーストが出てきます。細い針をはんだペーストが通るので、引き金がちょっと固いですが、シリンジのピストンを押すのに比べたら、全然楽に塗布できます。これは便利です。ガンタイプ素晴らしいです。

ただ、シリンジ内に圧力が残ってしまうので、引き金を戻しても、しばらくの時間、針の先からはんだペーストが出てきてしまいます。グルーガンと似たような現象です。

なので、基板のそれぞれのランドに、適量ずつ塗布していくには、引き金を引く量とか離すタイミングとか、ちょっとコツが入ります。何度かやっていると、だんだんコツが掴めてきます。

部品を載せてリフロー

はんだの塗布が完了したので、部品を逆作用ピンセットで載せていきます。

エンジニアの逆作用ピンセットPT28は、私には絶対必須のアイテムです。とても楽に部品を載せることができます。

ホットプレートでリフローして、手ハンダが必要な残りの部品を半田づけして、試作完成です。

さてうまく動作するでしょうか。

明るさセンサー(CdS)が明るいと判断すると、DCDCコンバータが昇圧動作をしないため、LEDが光りません。LEDは3つ直列。3Vの電池では電圧不足でDCDCコンバータが動作しないと光らせることができません。これは、設計どおりです。

明るさセンサーに指で影を作ると、センサーが暗いと判断してDCDCコンバータが動作し9Vを生成します。電圧が上がったため3つ直列につながったLEDでも光ります。試験は成功です。基板は完璧でした。

ステンシルではんだ塗布

試作がうまく動作したので、ガンではなくステンシルを使って、いっぱい作ります。

はんだペーストの印刷

8個面つけした基板を中央に固定して、

ステンシルを載せます。位置を調整してテープで固定。

はんだペーストを印刷します。

ガンを使った塗布よりも、一気に綺麗にはんだペーストを印刷できます。

部品を載せてホットプレートでリフロー。

手ハンダの部品を半田付けして、基板の完成です。

ステンシルの掃除にはキムワイプと無水エタノール

初めて購入

今回、初めてキムワイプを買ってみました。キムワイプは見た目はティッシュみたいですが、拭いている時に埃が出ない特殊なティッシュのような物です。

これに無水エタノールを染み込ませて、ステンシルに残ったはんだペーストを拭き取ります。

無水エタノールは、なぜかこの500mlタイプしか売っていなくって、しかも口がペットボトルのように大きいので、キムワイプに適量垂らすには不便です。そこで、ダイソーでこんなボトルを買いました。

ワンプッシュディスペンサーボトルという商品名でした。このボトルに無水エタノールを入れておいて、丸めたキムワイプを上から下にプッシュすると、適量の無水エタノールがキムワイプに染み込みます。とても便利。このボトルを発明した人は天才ですね。

ステンシルの掃除

キムワイプと無水エタノールの組み合わせは最高です。ちょっと多めに2,3回無水エタノールをプッシュして拭き取ると、小さな穴の端っこにこびりついたはんだペーストが綺麗に取れていきます。

ガンはすばらしい

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このガンは、表面実装基板にハンダペーストを塗布するのに、とっても便利でした。買って本当によかったです。針先も何種類か入っているので、好きな太さを選んで使うことができます。

2019.11.16 追加 安くて超最適なノズルを見つけました!

追加終わり

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