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電球型キーホルダーの試作が動作しました!

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回路が正常に動作するか心配だったので、透明基板で作る前に普通の基板で試作を行いました。

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PCBgogoから基板が届く

発注から10日程でPCBgogoから基板が届きました。

発注の際、注文番号は基板の背面に印刷するよう、下の図のように備考欄に日本語で書いておいたのですが、

その通り背面に印刷されていました。

備考欄は日本語でも大丈夫ですね。PCBgogoは全て完全日本語で注文できます。

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裏面の実装

クリームはんだを印刷

ターゲットの基板が動かないように、同じ厚みの基板を使って周囲を囲みます。

メタルマスクを載せてクリームはんだを奥側に載せます。今回は両面基板なので、溶ける温度の違うクリームはんだを使って両面リフローします。まずは温度の高い普通の鉛フリークリームはんだで裏面をリフローし、温度の低いハンダで表面をリフローします。

へらの部分がしなるフレキシブルパテを使って、クリームはんだを手前に引き寄せながら印刷します。

部品の実装

表面実装部品を実装していきます。実装にはピンセットではなく、電動バキュームピックアップツールのHAKKO394を使います。

ノズルはこれを使います。

バキュームピック用ノズル3種類セット | kohacraftのshop
電動バキュームピックHAKKO394の純正よりも使いやすいノズルのセットです

掃除機のように部品を吸い付けて、目的の場所に置いていきます。

ピンセットを使うより、断然速く実装ができます。

リフロー

コンベクションオーブンでリフローします。

普通の鉛フリーはんだは、最大温度を250度まで上げる必要があります。このオーブンは230度までしか上がりません。そこで、Boostボタンを押すと温度センサーを誤魔化すように改造し、温度が上がるようにしました。

裏面の実装が完了しました。

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動作テスト

この段階で動作テストを行います。電源から3Vを供給します。タッチセンサの部分をタッチすると、電圧が昇圧され17Vが出力されLEDが点灯しました!

タッチセンサも昇圧コンバータも正常に動作しています。

LEDの抵抗値は明るさと消費電流の兼ね合いから、2.2kΩに決めました。片面のLEDで9mA消費するので、両面で18mAです。

OFF時の待機電流は2uA程度でした。これであれば、コイン電池で待ち受けしていても、相当電池が持つでしょう。

回路は正常に動作することがわかりました。

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表面の実装

クリームはんだの塗布

続いて表面のLEDを実装します。表面はメタルマスクは使わずに、クリームはんだを直接塗布することにします。

シリンジに入ったはんだ(↑)に、押し出し機(↓)を取り付けて使います。

ノズルにはこれを使います。

はんだペーストのシリンジ用のノズル5本セット | kohacraftのshop
はんだペーストのシリンジ用のノズル5本セット 480円(非課税) はんだペーストのシリンジの先に接続して使うノズルです。...

パッドの部分に、クリームはんだを塗布していきます。

実装

電動バキュームピックアップツール HAKKO394で、部品を実装します。テープから直接吸着することで、部品の向きが常に同じ向きになるので、部品の向きを毎回チェックする必要がなくなります。

LEDは5個とも同じ向きなので、テープから直接ピックアップすることで、実装がとても速く進みます。

リフロー

リフローします。最大温度は、裏面のはんだが溶ける温度よりも低い165度です。

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完成!

両面ともに部品を実装しました。

コイン電池を入れて動作を確認してみます。

正常に動作しました!!

この回路と基板で正常に動作することがわかったので、次回は透明基板を発注したいと思います。

2024.7.2 続きはこちら