Taobaoで買った920nmのVFD色のLEDを使って、DG12BのフォントのLED時計が完成しました。
回路と基板を発注した前回の記事はこちらです。
PCBgogoから基板が届く
PCBgogoに発注した基板が、10日ほどで届きました。
1005Mの部品は小さいですね。パッドが小さいですが綺麗に製造できています。
実装
今回の基板は両面に部品を実装する基板です。そのため、表と裏とで違う融点温度のクリームはんだを使います。
表面のLEDの実装には、融点が183℃の鉛入りクリームはんだを使います。
裏面はその温度よりも低い温度で溶ける、融点が138℃の低融点鉛フリークリームはんだを使います。
こうすることで、表面の後に裏面をリフローしても、表面のはんだの融点が裏面のリフロー温度よりも高いため、表面のはんだが溶けずにすみます。
表面の実装
ダンボールの上に基板を置きます。
メタルマスクを乗せて、開けておいた穴にマップピンを刺して、位置合わせと固定をします。
鉛入りクリームはんだTS391AX50を、メタルマスクの奥側に載せます。
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。
1005Mのパッドは小さいですが、マップピンを使って位置合わせしているので、完璧な位置にクリームはんだが印刷できました。
続いてLEDを実装します。吸着ピンセット 電動バキュームピック HAKKO394を使って実装します。
テープから直接部品を吸着して、目的の場所に配置します。
部品が小さいのと、LEDの数が多いので時間がかかりましたが、全て実装できました。
SMDフィーダーには、以前設計して3Dプリンタで印刷した物を使っています。とっても便利です。
テスコムのコンベクションオーブンでリフローします。100℃→150℃→180℃→200℃と温度を変化させてリフローしました。
表面のLEDの実装が完了しました。
裏面の実装
続いて裏面の実装を行います。裏面は低融点鉛フリークリームはんだのTS391LT50を使います。
クリームはんだを印刷した基板に部品を実装していきます。
吸着ピンセットは部品の上から吸着するので、上の写真のような部品と部品の間が狭い場合でも実装可能です。ピンセットの場合、ピンセットを開いた時に隣の部品に触れてしまうので、部品同士が近いと実装できません。
ノズルを吸盤に交換すると、面積の大きな部品も吸着することができます。
部品を載せ終わりました。
2回目のリフローは、100℃→120℃→140℃→165℃と変化させてリフローします。
両面基板の部品の実装が完了しました。
USBコネクタのショートチェック
USBコネクタのピン同士がショートしていないか、ショートチェッカでチェックしておきます。
青いLEDが点灯したので、ショートはしていないようです。
プログラムの制作
以前作ったシアン色LED時計のプログラムを改良します。以前はネオピクセルインタフェースのICでしたが、今回は74HC595なのでSPIインタフェースに変更します。
とりあえず1桁だけ0が表示できました。続いて全ての桁を表示できるようにプログラムを改良します。
おお。何かしら表示されるようになりました。マスクがないと何を表示しているのかわからないためマスクを制作します。
レーザーカッターでマスクの制作
レーザーカッターを使ってDG12Bのフォントのマスクを作ります。MDFからマスクを切り出します。
MDFのマスクが制作できました。合わせて拡散シートと、アクリルを切り出しました。
組み立て
うーん。セグメントが大きくて、セグメントの周辺の光量が足りないようです。
改良
MDFのマスクを白く染めて、セグメントの周辺へ光がなるべく広がるようにしました。
マスクを白く染めたことで、先ほどよりもマシになりました。
DG12B時計が完成しました!
セグメントの周辺光量が気になりますが、特殊なフォントのVFD、DG12BのフォントのLED時計が完成しました。
先着1名にプレゼント
DG12Bが好きな方(いるのか分かりませんが)に、今回制作したDG12B LED時計キットを1名様にプレゼントいたします。ご希望の方は下のリンクよりご応募ください。
組み立て方・使い方は、シアン色LED時計を参考にしてください。NTP時計なので、ご自宅に2.4GHzの無線LANが必要です。
いただいた個人情報は、発送とサポートのみに使用し、1ヶ月を目処に削除いたします。
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