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ニキシー管用高電圧発生器NixieDCDCの在庫が減ったのでちょこっと生産しました

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NixieDCDCはニキシー管を点灯させるために必要な、175V程度を5Vから生成するDCDCコンバータモジュールです。

最近在庫が減ってきたので、ちょこっと生産しました。

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はんだペーストの印刷

こちらが、まだ部品を実装していない基板です。この基板にはんだペーストを印刷して、部品を実装していきます。まずは、はんだペーストの印刷から。

ダンボールの上に基板を置きます。

基板の上にステンシルを置いて、四隅に開けておいた穴に画鋲をさします。これにより、基板のパッドとステンシルの穴の位置が、ぴったり合います。とても便利な方法です。この基板データの作り方は、こちらを参照ください。

はんだペーストは、クリーム状になったはんだです。私は、低温で溶ける低融点鉛フリーはんだペーストを使っています。

低融点のはんだペーストを使うことで、一般的なオーブンでも短時間に確実にリフローすることができます。

はんだペーストをステンシルの奥に載せます。

不要になった会員証やクレジットカードなどを使って、はんだペーストを手前に引き寄せながら、印刷していきます。

画鋲を使った位置決めのおかげて、ぴったりの場所にはんだペーストが印刷できました。

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部品の実装

はんだペーストが印刷できたので、部品を載せていきます。一般的にはピンセットを使うのですが、私は電動バキュームピック(吸着ピンセット) HAKKO 394を使っています。

バキュームピックは掃除機のように、空気で部品を吸い付けることができます。ピンセットのように部品を摘む必要がないので、とても簡単に部品を取って所定の場所に配置することができます。

また、テープから直接部品を吸着させることで、常に同じ向きに部品を吸着させることができます。ダイオードやトランジスタ、ICなど、極性のある部品の場合に、一つ一つ毎回、方向を確認したり合わせたりする必要がないので、非常に便利です。一度、この便利な体験をしてしまうと、ピンセットには絶対戻れません。

もちろん、スイッチやコネクタなど、吸着することができない部品もあるので、その場合はピンセットを使います。その場合は、ピンセットはピンセットでも、逆作用ピンセットという物を使っています。

このピンセットは、摘むと離すが逆になっていて、部品を摘むために先端を開く際に力を入れます。力を抜くと先端が閉まって部品を摘みます。部品の移動中に、力を入れておく必要がないので、部品の移動中に手先がプルプルして力を入れ過ぎ、部品が吹っ飛んでいくという悲しいことが起きません。

電動バキュームピックはちょっと高いなという方には、逆作用ピンセットおすすめです。

電動バキュームピックのおかげで、短時間に部品の実装が完了しました。

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リフロー

熱風で庫内を加熱する、コンベクションオーブン テスコムTSF601でリフローします。リフローは、はんだペーストを加熱して溶かし、部品を基板にくっつけます。

オーブンの中にK型熱電対温度計を入れています。

この温度計を見ながら、はんだペーストの温度プロファイルに合うように、徐々に庫内の温度を上げていきます。私の使っているコンベクションオーブンは、加熱の途中でも温度を変更することができます。コンベクションオーブンによっては、加熱の途中で温度設定を変更できない物もあるので、選択の際には気をつけてください。

約10分でリフローの完了です。扇風機で風を送って冷却します。

リフローが完了し、基板が完成しました。

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動作チェック

正常に昇圧動作をするか、1つ1つチェックしていきます。全て正常に動作しました。

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袋詰め

基板をモジュールごとに分割して、付属のピンヘッダと一緒に袋詰めして生産完了です。品切れしそうだったNixieDCDCが補充できました。

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NixieDCDCは、こちらで販売しています。USBの電源でニキシー管を点灯させることができますよ。
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