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ニキシー管用の昇圧DCDCコンバータ「NixieDCDC」の基板に部品を実装。とても綺麗にできました。

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NixieDCDC

ひかり方が綺麗なニキシー管は、光らせるために約175V以上の高い電圧が必要となります。その高電圧をUSB電源の5Vから生成する昇圧型DCDCコンバータを以前作りました。

今回は、ちょっと使いやすく改良した2代目の基板に、部品を実装していきたいと思います。第1世代との違いは、電圧調節用のボリュームが時計回りで電圧が高くなるようにし、シルクもそれを追加し、わかりやすく変更されている点です。機能や性能は全く同じです。

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はんだペースト印刷の準備

基板の準備

段ボールの上に、ターゲットの基板を置き、周辺を厚みが同じ不要な基板で取り囲み、ターゲットの基板が動かないようにします。

ステンシルを載せて、周辺に用意した穴に画鋲を刺して、ステンシルを固定します。

はんだペーストの準備

いつもは、鉛フリーの低融点はんだペーストを使うのですが、今回はちょっと融点の温度を高くしたかったので、有鉛はんだペーストを新たに購入しました。

購入したのは、以前と同じく常温で保存でき、はんだの粒子のサイズが一般的な中国製の物よりも細かい、CHIPQUIKのTS391AX50です。Digikeyマルツパーツで売っています。

はんだペーストはよく攪拌して滑らかにしてから使う必要があります。このはんだペーストは元からとても滑らかでした。中国製とは明らかに滑らかさが違います。

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はんだペーストの印刷

ステンシルの片隅にはんだペーストを載せます。

不要なクレジットカードなどを使って、印刷していきます。私はマルツパーツの会員カードを使っています。

画鋲を使ってステンシルの位置決めをしているので、はんだペーストが位置ずれせずに綺麗に印刷できました。

CHIPQUIKの常温で保存できるはんだペースト本当にいいです。ステンシルからの抜けも良く、綺麗に印刷できます。

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部品の実装

部品は電動バキュームピック、HAKKO394で実装していきます。

ピンセットよりも簡単に、高密度な部品の実装が可能になります。買って絶対損はない工具の一つです。

小さい部品は、細いノズルで吸着させて、実装します。HAKKO 394に使える、チップ部品吸着に最適なノズルを販売していますので、必要な方はこちらよりどうぞ。

電動バキュームピックのおかげで、あっという間に部品の実装が完了しました。

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リフロー

今回使うはんだペーストの、温度プロファイルは以下のようになっています。

有鉛はんだなので、融点が183℃と、鉛フリーの低融点はんだよりも高くなっています。最大235℃と、所有しているコンベクションオーブンの最大温度まで温度を上げる必要があります。

コンベクションオーブンは、これを使っています。

設定温度を途中で変えられるので、リフローに最適です。

100℃ 1分 → 150℃ 2分 → 230℃ 1分程度で、いい感じの温度プロファイルになりました。

部品が立ち上がってしまう、マンハッタン現象もなく、綺麗にリフローできました。

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動作チェック

手作りの治具を使って、5Vを供給した時に、正常に電圧が昇圧されるかチェックしていきます。12回路全て正常に動作しました。

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NixieDCDC完成

2代目Nixie DCDC完成しました!

有鉛はんだは鉛フリーはんだに比べて、はんだに光沢がありとても綺麗ですね。

ここで紹介した5Vで動作するニキシー管用の小型なDCDCコンバータは、こちらで販売しています。
とってもかわいい目覚まし時計風のニキシー管時計が完成しました☺️
こちら👇👇で販売しています。
目覚まし時計風ニキシー管時計販売

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