以前作った鉛バッテリーの過放電防止キットに、まとまった注文があったので追加で作りました。
基板にクリームはんだを印刷
以前JLCPCBに作ってもらった基板の残りを全部使います。メタルマスクは無水エタノールやIPAでクリーニングしておくと何度でも再利用が可能です。
ダンボールの上に基板を置いて、両サイドに同じ厚みの不要な基板を配置します。サイドに同じ厚みの基板がないと、クリームはんだの印刷時にメタルマスクがたわんでしまいます。すると端の部分が若干浮いてしまい、クリームはんだの量が中央部と端の部分で変わってしまって、綺麗に印刷することができません。
メタルマスクを載せて、あらかじめ開けておいた穴にマップピンを刺します。これで基板とメタルマスクの位置合わせと固定ができます。
メタルマスクの奥にクリームはんだを載せます。クリームはんだには低温で溶ける低融点鉛フリーはんだを使います。
138度で溶けるので、普通のオーブンでも簡単にリフローが可能です。
フレキシブルパテでクリームはんだを手前へ引き寄せながら、印刷していきます。
このパテナイフは先端が適度にしなって、かつ平坦に加工されているので、綺麗に印刷することができます。
細かいパッドも綺麗にクリームはんだが印刷できました。
まとまった数を作るので、たくさんの基板にクリームはんだを印刷しました。
部品の実装
部品の実装をします。部品をつまむために、ピンセットではく吸着ピンセットHAKKO394を使います。
吸着ピンセットHAKKO394は掃除機のようになっていて、ボタンを押すと先端のノズルが吸引を始めます。ノズルの先端がテープの中の部品に触れると吸着し、部品を自由に移動できるようになります。
目的の場所に部品を置いたらスイッチを離します。すると部品が先端から離れます。これを繰り返して部品を実装していきます。
極性のある部品はテープの中で同じ向きを向いています。上の写真のようにダイオードの場合、手前が必ずアノードです。このまま吸着することで、吸着した部品も手前がアノードになります。
実装する基板の向きも手前がアノードにしておくことで、方向を間違えずに実装ができます。これによって、ピンセットを使うよりも断然高速に実装できます。
基板の枚数が多いので時間がかかってしまいましたが、部品の実装が終わりました。全ての部品を吸着ピンセットHAKKO394で実装しています。
リフロー
熱風が庫内を循環するテスコムのコンベクションオーブンでリフローします。
オーブンの中に高温でも測定できるK型熱電対温度計を入れて、庫内の温度をモニターします。
というのも、最初のリフローはつまみの温度設定と庫内の温度が大体同じになるのですが、2回目はすでに暖かいので、つまみの設定と庫内の温度が異なってしまいます。
このため、温度計の温度を見ながら目標の温度になるように、つまみを調節していきます。
今回使っているクリームはんだは低融点鉛フリーはんだです。最初は90度でプリヒートして十分に温まったら、140度ではんだが溶けるのを確認した後に、165度になるまで上昇させてリフローが終了です。
扇風機で冷却します。
リフローが完了しました。
収縮チューブを被せる
今回は特注で、コネクタとシールドケースを取り付けた後に収縮チューブで絶縁する加工を行います。そのため、コネクタの半田付けとシャットダウンの電圧の調節を行い、シールドケースを取り付けました。
収縮チューブを被せてオーブンで収縮させます。
特注用の回路が完成しました。
キット用を袋詰め
残りをキット用に袋詰めします。
数が多かったので、かなり時間がかかってしまいましたが、特注品とキット用の商品の製造が完了しました。
ここので紹介した鉛バッテリー過放電防止キットはkohacraftのshopで販売しています。
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