はんだ付け練習キット(表面実装部品)2

2023/01/22

はんだ付け

t f B! P L

引き続き、表面実装タイプの電子部品のはんだ付けを練習します。

 


経緯

前回に引き続き、本業で必要に迫られてのはんだ付け練習です。

(前回の記事→「はんだ付け練習キット(表面実装部品)」)

全然足りてない練習量を稼ぐため、新たな練習キットを購入しました。

練習キット

Amazonで見つけた基板と部品とのセットです。

部品実装の上で通電するとLEDが点滅する仕様で、はんだ付けの出来を電気的に確認できます。


図1.練習キット内容

中身は説明書、基板、テーピングのチップ部品。説明書には部品表と回路図が記されております。

図2.部品表による部品の照合

部品表と部品とを照らし合わせます。
部品表には部品毎にどの参照番号(R1、C1、D1など)に実装するかを記しておりますが、部品表が示す部品(主に抵抗)がどれなのか判別つき難く、個数とチップサイズとを頼りに照合しました。

はんだ付け

1.練習エリア

まずは練習エリアをはんだ付けしていきます。
難易度低く、鉛入りはんだを使います。

図3.練習エリア(左右の赤枠部分)

実装するのはチップ抵抗とチップコンデンサ。
サイズはインチ表示で1206(3.2mm×1.6mm)、0805(2.0mm×1.2mm)、0603(1.6mm×0.3mm)、0402(1.0mm×0.5mm)の4種類。
前回のキットは最小0603でしたが、今回のキットではより小さい0402を含みます。

手順はいずれも同じ。
片方のパッドを予備はんだ →予備はんだにフラックス塗布 →予備はんだを加熱しつつ、チップ抵抗を横からスライドさせるように挿し込み仮はんだ →反対のパッドにフラックス塗布 →そこを本はんだ →仮はんだにフラックス塗布 →仮はんだを本はんだ。
Youtubeの動画で観た手順を繰り返します。

1206、0805までは余裕。0603からはんだが流れにくくなります。。。
そして0402。肉眼での作業は厳しいため、百均で購入したメガネ型ルーペを装着します。

図4.メガネ型ルーペ

このルーペは手軽なのが良いのですが、装着していると至近距離しか焦点合わないのが危なっかしくなります。
ルーペを装着したまま、こて台に置いたはんだごてに手を伸ばしてつかみ損ねようものなら大やけどです。
手間でもいちいちルーペをずらすなり外すなり、あるいは顔を近づけるなりした方が安全そうです。
そういう意味で可能ならレンズが跳ね上げ式のもの、さらにはLEDライトが付いているものの方がより便利だと思います。
ただ、目を基板に近付けてはんだ付けせざるを得ないことはどうしようもありません。
そのため猫背の作業になる上、はんだやフラックスの煙を思い切り吸い込んでしまう点は要対策です。

図5.練習エリア実装完了

仕上がりはともかく、0402サイズを含めて実装できました。
練習エリアに実装したチップ部品のパッド間はパターン接続されておりますので、テスタ等により電気的に接続を確認することもできます。

2.回路エリア

回路エリアはLED点滅の回路機能を構成するエリアです。
よって実装を間違えれば動作しなくなります。

実装部品は0805(2.0mm×1.2mm)サイズのチップ抵抗、チップコンデンサ、チップLED。1206サイズMELF(Metal Electrode Leadless Face)のダイオード。SOT(Small Outline Transistor)のトランジスタ。SOP(Small Outline Package)の8ピンと16ピンのIC。

練習エリアで実装した0402(1.0mm×0.5mm)に比べればどれも大きさ的には余裕ありますが、それぞれ注意が要るパッケージです。

チップLEDは電極サイズが小さいのではんだがあまり流れず、円筒型のダイオードはピンセットで上から抑えつけようにも滑ってランドからずれてしまい、SOTは仮はんだで傾きがちです。
ICリードはフラックス漬けにしてはんだを塗り広げる(?)ように一息に。。。


図6.全部品実装


回路動作

いよいよ通電。DC5Vを基板に繋ぎました。


図7.不完全点灯


点滅パターンはIC任せ。LEDは繰り返し赤く点滅していきます。

。。。?

点灯しないLEDがあります。該当LED周りを回路図で追って確認していきます。


図8.本はんだ忘れ

見つかりました。

トランジスタのゲート抵抗の一つにはんだ付け忘れです。
チップ抵抗を仮はんだで留めたものの、反対側の電極をはんだ付けしておりませんでした。

はんだを補って、再度通電です。


図9.動作完成

全LEDが点滅するようになりました。今度こそ完成です。


所感

回路動作で実装を確認できるようになっているのは便利だと思います(実際、実装ミスを見つけました)。

また、このように何かしら回路動作させて分かり易く達成感を味わえるのもモチベーションを維持する上で良さそうです。

その意味では、わたしは適当なところで先に進んで、製作の中ではんだ付けに慣れていった方が良いかもしれません。
まだまだ練習量は足りてないものの、わたしに不足している技能は、はんだ付けだけではありませんし。

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