コンピュータで制御される赤外線はんだ付けステーション。 自家製赤外線はんだ付けステーション
どのように必要かを説明する はんだ付けステーション現代の電子機器を操作したり修理したりするのは、ほとんどの場合、時間の無駄であり、価値がありません。 残念ながら、そのような機器の最も低予算のオプションでさえ、1万ルーブル以上の多額の費用がかかるため、自宅で作業するには、自分の手ではんだ付けステーションを作成するためのオプションを探す必要があります。 これは簡単な作業ではなく、はんだ付けステーションの制御コンポーネントのデバッグとセットアップに忍耐が必要です。
はんだ付けステーションを構築するためのオプション
インターネット上には役に立つ情報とそうでない情報がたくさんありますが、その中には自家製の回路や装置、さらには自家製の熱電対やヘアドライヤーを作るためのオプションもたくさんあります。 実際には、コンピューター、コントロール ステーション、その他のマイクロプロセッサー機器のマザーボードやビデオ カードの電子コンポーネントの再はんだ付けやウォームアップには、次の 2 種類の設置が最もよく使用されます。
- 熱風による熱伝達の原理に基づいて動作する設計。 このような熱風はんだ付けステーションを自分の手で組み立てるのは非常に簡単ですが、条件として、ほとんどのコンポーネントは既製のものを購入する必要があり、間に合わせの方法で作ろうとしない必要があります。
- 非接触設置は熱エミッターの原理に基づいて機能します。 DIY 赤外線はんだ付けステーションは、強力なハロゲン ランプと反射システムを使用して組み立てられます。 加熱を制御するには、ラップトップのソフトウェア機能が使用されます。
実際に性能が確認されている最もクールなはんだ付けステーションは、反射鏡と強力な 500W ハロゲンランプで作られたものであると認識されています。
ご参考までに！ 正しい設定を使用すると、このようなはんだ付けステーションは硬質銀はんだで接点をはんだ付けすることができました。
しかし、はんだ付けや加熱の場合、そのような装置は致命的です。はんだ付けステーションのオプションを選択する際の主な基準は、1℃の精度での表面加熱の制御性である必要があるからです。
低電力空気はんだ付けステーションの構築
はんだ付けステーションの設計は、次の 4 つの主要な要素で構成されます。
- 加熱プロセス制御ボード。
- ハウジング;
- 電源;
- ヘアドライヤーとはんだごて。
電源とケースは利用可能なリソースに応じて選択されます。 残りのコンポーネントは購入するか、自分で作成する必要があります。
エアソルダリングステーションの主な作業ツール
はんだ付けステーションの主な動作部分は、電気コイルを備えたヘアドライヤーと、はんだ接合部またはマイクロチップの表面に熱風を吹き付ける冷却器です。 その装置は単純で、必要に応じて、通常の低電圧はんだごてからセラミックチューブにニクロムスパイラルを巻き付けることができます。
発熱体は複数のグラスファイバー層で断熱されています。 ニクロムは溶銑状態までは加熱しませんが、少なくとも金属表面が酸化しないように表面を絶縁する必要があります。 加熱装置の出口には、直径8〜10 mmのセラミックリングまたはノズルを取り付ける必要があります。 古いアイロンの加熱コイルを固定する耐熱チップが最適です。 はんだ付けステーションのヒーター電力は 400 ～ 500 W の範囲が必要です。
過給を整理するには、コンピュータのクーラーを使用するか、キャンプ用ヘアドライヤーのモーターとファンを備えたケースをベースとして使用できます。 ただし、この場合は、エンジン速度と空気流圧力を制御する独自のバージョンを開発する必要があります。
アドバイス！ 遠隔コンプレッサーを使用して加熱要素への空気供給を組織化することが提案されている手動制御方式が多数あります。
実際の経験から、はんだ付けステーションの空気供給制御は自動のみであるべきだと言えます。そうしないと、圧力バイパスバルブのオンとオフを切り替えることになり、はんだ付けプロセスが非常に苦痛になり、機能しなくなります。
さらに、ヘアドライヤーの設計には熱電対を取り付ける必要があり、実際にはその助けを借りて気温が調整されます。
ヘアドライヤーの接続図は下図のようになります。
はんだ付けの品質は、ヘアドライヤーの設計がどれほど便利で安全であるかによって決まります。そのため、自家製製品で自分をだましたくない場合は、Luckey デスクトップはんだ付けステーション、モデル 702 から通常のヘアドライヤーを購入できます。それを制御ボードに適合させるだけです。
はんだ付けステーション制御システム
上記のリストから、自分の手で作るはんだ付けステーションの最も難しいコンポーネントは制御ボードです。 既製品を購入することもできますが、同様の構造を構築した経験がある場合は、部品セットをオンラインで注文して自分で簡単に回路を組み立てることができます。
オンラインで入手可能なすべての既存のオプションの中で、ATMEGA 328p シリーズ コントローラに基づく回路が最も信頼性が高く、使いやすいと考えられています。 基板は下図をもとに組み立てていきます。
組み立てはグラスファイバー基板上で行われ、通常の取り付け品質であれば、はんだ付けステーションの制御システムは最初の試行で開始されます。 ボードを組み立てるときは、素子、特にチップの電源回路のはんだ付け、グランドの作成、脚の加熱に注意するなど、細心の注意を払う必要があります。 ただし、まず最初に、プログラマが制御コードを入力する必要があります。 過負荷保護機能を内蔵した24V-6Aパルス発生器は、はんだ付けステーションの電源として使用されます。
はんだ付けステーションの制御回路には、強力な IRFZ44N MOSFET が 1 組使用されており、過熱や焼損を防ぐための対策を講じる必要があります。 ヘアドライヤーのヒーターが強力すぎる場合、電源が遮断される可能性が十分にあります。
トライアックと光電子ペアを別の基板に配置し、必ず冷却ラジエーターを取り付けることをお勧めします。 フォトカプラの場合は、最大消費電流が 20 ミリアンペアまでの比較的低電力の制御 LED を使用することをお勧めします。
はんだ付けステーションの設計では、50 W の電力を持つ 5 ピンのはんだごてを使用します。 開発者は Arrial 936 の使用を推奨していますが、熱電対が事前に取り付けられている同様の機器であればどれでも取り付けることができます。
ステーションの組立・調整
すべての要素は古い電源の密閉型スタンプハウジングに取り付けられ、ラジエーターとスイッチが後壁に配置され、温度インジケーターが前壁に配置されています。
はんだ付けステーションは 10 kΩ の 3 つの可変抵抗によって制御され、最初の 2 つははんだごてとヘアドライヤーの温度を制御し、3 つ目はヘアドライヤーの速度を設定します。
調整プロセスは、はんだ付けステーション基板上のはんだごてとヘアドライヤーの加熱温度の調整のみに関するものです。 これを行うには、はんだごてに電源を接続し、テスター付きの熱電対を使用してこて先の実際の加熱温度を測定します。 次に、トリミング抵抗を使用して、テスターのデータに従ってステーションのデジタルインジケーターに測定値を表示します。 同様の方法で、ヘアドライヤーの空気流の温度を測定し、トリマーを使用してインジケーターの測定値を調整します。 ヘアドライヤーのファンの回転数を上げると、はんだ付け部分は簡単に 450 ℃まで加熱されます。
赤外線はんだごてを作る
まれな例外を除いて、赤外線で動作するはんだ付けステーションは、はんだ付けされたプロセッサ、ブリッジ、またはビデオ カード上のプロセッサをウォームアップするために使用されます。 知られているように、プロセッサは過熱にあまり耐えられず、多くの場合、激しい負荷と不十分な熱放散の下では、低温のはんだ接点がパッドからはんだ付けされてしまいます。
接続を回復する野蛮な方法の 1 つは、プロセッサの「本体」を熱放射で温めることです。 これは通常のヘアドライヤーやアイロンでも行うことができますが、そのような手順の後、3件に1件のケースでプラスの効果が得られます。 したがって、DIYの専門家は赤外線加熱はんだ付けステーションを構築することを好みます。
ハウジングおよび発熱体の製造
構造的には、はんだ付けステーションは 4 つの主要な要素で構成されます。
- 底部加熱ブロック。
- 上部加熱ブロック。
- 三脚とヒーターコントロールユニット。
コンピューターのマザーボードは上部ケースと下部ケースの間に配置され、上部加熱システムからの赤外線束が主にターゲットであるプロセッサー ケースに向けられます。 ボードの残りの部分は、プロセッサ用の切り抜き窓を備えたアルミニウム板またはアルミホイルによって熱から保護されています。
はんだ付けステーションの下部ハウジングは、熱シールドを作成するために使用されます。つまり、空気の対流による熱損失を減らすために基板をさらに加熱するために使用されます。
重要！ はんだ付けステーションの重要な点は、加熱を効率化するだけでなく、制御可能にすることです。つまり、ケースの過熱が許されないため、熱電対とハロゲン制御インターフェイスを使用する設計になっています。
ヒーターとしては、石英管内に配置された通常のニクロムスパイラルまたは R7S J254 ハロゲンを使用できます。
下部ブロックの本体を作成するには、ランプ用のコネクタが取り付けられた適切なサイズの鋼製ボックスを使用できます。 その結果、配線を組み立てて接続すると、写真のようなはんだ付けステーションの設計が得られます。
上部加熱ブロックも同様の方法で作成されます。
装置全体とコントロールは、古いソ連の写真引き伸ばし機の三脚に取り付けられており、上部ブロックの高さ調整が可能です。 あとははんだ付け機の制御システムを組み立てるだけです。
熱電対と制御
過熱を防ぐために、はんだ付けステーションではプロセッサー本体と表面の残りの部分に 2 つの熱電対を使用します。 マザーボード。 はんだ付けステーションを制御するには、家庭用ラップトップまたは PC のシリアル ポートに接続する Arduino MAX6635 インターフェイス ボードが使用されます。適切なソフトウェアを探すか、自分で作成する必要があります。
はんだ付けステーションは次のように制御されます。 コンピュータは、インターフェイスと熱電対を介して温度に関する情報を受け取り、電力を変更します。 熱の流れステーションのハロゲンのオンオフパルスを使用します。 ランプが過熱すると、ランプの燃焼期間は短くなり、逆に冷却すると、燃焼期間は長くなります。
組み立てると、はんだ付けステーションは写真のようになります。 建設コストは80ドル強でした。
結論
はんだ付け機を作成するには、バッテリーの種類の 1 つを含め、少なくとも 4 つのオプションがあります。 どれが操作に最も便利であるかは、実物大のはんだごてを作成した後でのみ、実際的な方法で確立できます。 この記事で紹介されている 2 つのはんだ付けシステム回路は、150 ドルという非常に低予算で製造できる最も簡単で手頃な価格です。
長い間、私は自分の手ではんだ付けステーションを手に入れて、それを使って古いビデオカード、セットトップボックス、ラップトップを修理したいと考えていました。 古いハロゲン加熱パッドを加熱に使用でき、古いテーブル ランプの脚を上部ヒーターの保持と移動に使用できます。回路基板はアルミニウム レール上に置き、シャワー コイルは熱電対を保持し、Arduinoボードは温度を監視します。
まず、はんだ付けステーションとは何かを理解しましょう。 集積回路上の最新のチップ (CPU、GPU など) には脚がありませんが、ボールの配列 (BGA、ボール グリッド アレイ) があります。 このようなチップをはんだ付け/はんだ付け解除するには、基板を溶かしたり、IC に熱衝撃を与えたりすることなく、IC 全体を 220 度の温度に加熱する装置が必要です。 このため、温度コントローラーが必要になります。 このようなデバイスの価格は 400 ドルから 1,200 ドルの範囲です。 このプロジェクトの費用は約 130 ドルです。 BGA とはんだ付けステーションについては Wikipedia で読んでいただければ、早速作業を開始します。
材料：
- 4灯ハロゲンヒーター ~1800w (底部加熱として)
- 450w セラミック IR (トップヒーター)
- アルミ製カーテンスラット
- シャワー用スパイラルケーブル
- 丈夫な太いワイヤー
- テーブルランプの脚
- Arduino ATmega2560ボード
- 2 SSR 25-DA2x Adafruit MAX31855K ボード (または私がやったように自分で行います)
- 2 熱電対タイプ K
- パワーユニット 直流 5v、0.5Aで220
- レターモジュール LCD 2004
- 5Vツイーター
ステップ 1: ボトムヒーター: リフレクター、バルブ、ハウジング
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ハロゲンヒーターを見つけて開け、リフレクターとランプ4本を取り出します。 ランプを割らないように注意してください。 ここでは想像力を働かせて、ランプとリフレクターを収納する独自のハウジングを作成できます。 たとえば、古い PC ケースを取り出し、その中にライト、反射板、ワイヤーを配置できます。 厚さ1mmの金属板を使用し、下部ヒーターと上部ヒーターの筐体とArduinoコントローラーの筐体を作りました。 前にも言ったように、創造力を発揮して、このケースに合わせて独自の何かを考え出すことができます。
私が使用したヒーターは 1800W (450W のランプを 4 つ並列) でした。 ヒーターからの配線を利用してランプを並列に接続します。 私のように AC プラグを組み込むことも、底部ヒーターからコントローラーまでケーブルを直接配線することもできます。
ステップ 2: ボトムヒーター: 基板取り付けシステム
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下部ヒーター本体を作成した後、下部ヒーター窓の長い方の長さを測定し、同じ長さのアルミニウム ストリップを 2 枚切ります。 さらに、ヒーター窓の小さい方の半分のサイズのピースをさらに 6 つカットする必要があります。 大きなスラットの両端に沿って、6 枚の小さなスラットのそれぞれの一端と窓の長い部分に沿って穴を開けます。 部品を本体にねじ込む前に、写真で作成したものと同様のナットを使用した固定機構を作成する必要があります。 これは、小さなスラットが大きなスラットの上をスライドできるようにするために必要です。
レールにナットを通し、すべてをネジで締めたら、ドライバーを使用してネジを動かし、締めて、取り付けシステムがボードのサイズと形状に適合するようにします。
ステップ 3: ボトムヒーター: 熱電対ホルダー
熱電対ホルダーを作成するには、下部ヒーター ウィンドウの対角線を測定し、スパイラル シャワー ケーブル 2 本を同じ長さに切ります。 硬いワイヤーをほどいて、コイル状のシャワー ケーブルより 6 cm 長い部分を 2 つ切ります。 コイル状のケーブルに硬線と熱電対を通し、写真のようにワイヤーの両端を曲げます。 ラックネジの 1 つで締めるために、一方の端をもう一方の端よりも長くしておきます。
ステップ4: トップヒーター: セラミックプレート
トップヒーターには450Wのセラミック赤外線ヒーターを使用しました。 これらはAliexpressで見つけることができます。 コツは、適切な空気の流れを備えたヒーターに適したケースを作成することです。 次にヒーターホルダーに移ります。
ステップ5: トップヒーター: ホルダー
脚の付いた古いテーブルランプを見つけて分解します。 ランプを正しく切断するには、上部の赤外線ヒーターが下部のヒーターの隅々まで到達する必要があるため、すべてを正確に計算する必要があります。 ですので、まず上部ヒーター本体を取り付け、X軸カットを行い、正しい計算を行って最後にZ軸カットを行います。
ステップ 6: Arduino の PID コントローラー
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適切な材料を見つけて、Arduino やその他のアクセサリ用の耐久性があり安全なケースを作成してください。
はんだごてを使用してコントローラー (上部/下部電源、電源コントローラー、熱電対) を接続するワイヤーを切断して取り付けるか、コネクターを入手してすべてを慎重に行うことができます。 SSRがどれくらいの熱を発生するのか正確に分からなかったので、ケースにファンを追加しました。 ファンを取り付けるかどうかにかかわらず、SSR にはサーマルペーストを必ず塗布する必要があります。 コードはシンプルで、ボタン、SSR、画面、熱電対の接続方法が明確なので、すべてを接続するのは簡単です。 デバイスの操作方法: P、I、D 値の自動調整はないため、これらの値は設定に応じて手動で入力する必要があります。 4 つのプロファイルがあり、それぞれでステップ数、ランプ (C/s)、ドウェル (ステップ間の待機時間)、下限ヒーターしきい値、各ステップの目標温度、および P、I、D値上下ヒーター用。 たとえば、ヒーターの下限しきい値を 180 として 80、180、230 度の 3 段階に設定した場合、ボードは下から 180 度までのみ加熱され、下からの温度は 180 度のままになり、上部ヒーターは最大230度まで加熱します。 コードにはまだ多くの改善が必要ですが、これにより、物事がどのように機能するかについてのアイデアが得られます。 このガイドには多くの内容があるため、詳しくは説明しません。 自家製の要素、各ビルドは他のビルドとは異なります。 この説明書に触発されて、独自の IR はんだ付けステーションを作成するために使用していただければ幸いです。
2年ほど前に記事を投稿しました。 この記事は多くのアマチュア無線家の興味を呼び起こしました。 しかし、残念なことに、IR はんだ付けステーションを繰り返した後、ステーションの操作に関していくつかのコメントがあったため、このバージョンのステーションでは削除しようとしました。
- 冷接点補償を内蔵したAD8495アナログ熱電対アンプが使用され、温度測定値の精度が向上します。
- 下部ヒーターのトランジスタの故障の問題は、トライアック電源レギュレーターを使用して解決されました。
- ファームウェアが改良されました (ステーションの以前のバージョンと互換性があります)。 起動後、熱プロファイルはボードが予熱された温度から実行を開始するため、時間を大幅に節約できます。 ファームウェアを中国語のディスプレイに修正および適応させていただき、誠にありがとうございます。
- 真空ピンセットを追加しました
- はんだ付けステーションの本体は完全に再設計されました。 ステーションのデザインは非常に素晴らしく、より安定しており、信頼性が高く、デスクトップ上の占有スペースも少なくなりました。 下部ヒーター、上部ヒーター、真空ピンセット、コントローラー本体など、必要なものがすべて 1 つのケースにまとめられています。
デザインの説明
コントローラーは2チャンネルです。 熱電対または PT100 白金サーミスタを最初のチャネルに接続できます。 2 番目のチャンネルには熱電対のみが接続されます。 2 チャンネルには自動および手動の動作モードがあります。 自動動作モードにより、10 ～ 255 度の温度維持が保証されます。 フィードバック熱電対または白金サーミスタ (最初のチャネル内) から。 手動モードでは、各チャンネルの出力を 0 ～ 99% の範囲で調整できます。 コントローラー メモリには、BGA はんだ付け用の 14 個の熱プロファイルが含まれています。 鉛含有はんだの場合は 7、鉛フリーはんだの場合は 7。 熱プロファイルを以下に示します。
鉛フリーはんだの場合、熱プロファイルの最高温度: - 8 熱プロファイル - 225℃、9 - 230℃、10 - 235℃、11 - 240℃、12 - 245℃、13 - 250℃、14 - 255℃ああ
上部ヒーターが熱プロファイルに従って暖まる時間がない場合、コントローラーは一時停止し、希望の温度に達するまで待機します。 これは、ウォームアップに時間がかかり、熱プロファイルに追いつかない弱いヒーターにコントローラーを適応させるために行われます。
コントローラーは、ボードが予熱された温度で熱プロファイルの実行を開始します。 これは非常に便利で、たとえば温度がチップを取り外すのに不十分な場合に、温度プロファイルをすぐに再開できるため、より高い温度の温度プロファイルを選択し、2 回目の試行ですぐにチップを取り外すことができます。
この図では、上部ヒーターにトランジスタ スイッチ、下部ヒーターにトライアック スイッチで構成されるコンボ パワー ユニットを使用しています。 ただし、たとえば、2 つのトランジスタまたは 2 つのトライアック スイッチを使用できます。
Aliexpressで購入した既製のAD8495モジュールを2つ使用しました。 確かに、モジュールを少し改善する必要があります。 下の写真をご覧ください。
2 番目の写真のモジュールが 90 度回転しているという事実には注目しません。 モジュールがパワーブロックの上に載っていたため、向きを変える必要がありました。 熱電対用の工場出荷時のコネクタが使用されました。
今後白金サーミスタを使用する予定がない方は、赤点線部分の回路を組み立てる必要はありません。
パワーユニットとコントローラーのプリント基板。
電源スイッチを冷却するために、アクティブ冷却機能を備えたビデオ カードのラジエーターを使用しました。
次に写真では、建設セットのようなはんだ付けステーションの組み立て段階が見えます。 材料はすべて大手工務店で購入しました。 フロントパネルとリアパネルはアルミニウムのコーナーで強化されたグラスファイバー製です。 玄武岩ダンボールは断熱材として機能します。 下部加熱は、直列に接続された 3 つのランプからなる 3 つのグループに結合された 9 つのハロゲン ランプ (1500W 220-240V R7S 254mm) で構成されています。
220V用のワイヤーはシリコン製で高温です。
優れた真空ポンプは、Aliexpress で 400 ～ 500 ルーブルで購入できます。 検索ガイドは下の写真にあります。
当初、はんだ付けステーションを一緒に使用し、下部ヒーターの上に IR ガラスを使用することを計画していましたが、これには良い利点がありました。
- 美しい外観
- ボード（ラックではガラスの上に直接置くことができます）、Termopro ステーションなど
しかし、悲しいことに、欠点はさらに重大であることが判明しました。
- ボードの非常に長い加熱 (冷却)
- はんだ付けステーションのケースは非常に熱くなります。たとえば、ガラスがない場合、ケースは動作中にほとんど温かくなりません。 ということでガラスを諦めざるを得ませんでした。
三脚のネジを外すと、ガラスを簡単に取り外したり、ステーションに挿入したりできます。 たとえば、ガラスの代わりにメッシュを挿入することもできます。
組み立てられた駅舎の外観。
付属品、スタンド、スタンド用アルミチャンネル、真空ピンセットハンドル、シリコンピンセットチューブ、熱電対。
真空ピンセットの柄を作るのに必要な「材料」。 ダブルシリンジ内のエポキシ接着剤モーメントのミキサーを使用しました。 アルミニウム チューブ (穴を開ける必要があります) とシリコン チューブに適切な直径のコネクタ。 すべてを瞬間エポキシ接着剤でアルミニウムチューブに接着します。
コントローラーのセットアップ
出力 U4 の電圧を 5.12V に設定するには、抵抗 R32 を使用する必要があります。 抵抗 R28 はディスプレイのコントラストを調整します。 プラチナサーミスターを使用する予定がない場合は、これでステーションのセットアップは完了です。
白金サーミスタを使用したチャネル校正の説明は、ステーションの最初のバージョンの記事に記載されています。
推奨事項
上部ヒーターは基板面から5～6cmの高さに設置してください。 温度プロファイル実行時に、温度が設定値より 3 度以上上昇した場合、上部ヒーターの出力を下げます (エンコーダーを押した状態でステーションをオンにし、上部ヒーターの最大出力を設定します) ）。 熱プロファイルの最後 (上部ヒーターをオフにした後) での数度のランナウトは、それほどひどいものではありません。 これはセラミックの慣性に影響します。 したがって、必要な温度プロファイルより 5 度低い温度プロファイルを選択します。 プローブを使用してチップを取り外す前に、(チップの各隅を軽く押して) チップの下のボールが浮いていることを確認する必要があります。 取り付け時には高品質のフラックスのみを使用します。そうでない場合、フラックスの選択を誤るとすべてが台無しになる可能性があります。 BGAチップを搭載する場合も 必然的に クリスタルを覆う必要がある 長方形のアルミホイル熱電対近くの温度よりも常に高い中心の温度を下げるために、BGA 側面の約 1/2 に等しい側面サイズを備えています (最初のバージョンの記事の ELSTEIN IR ヒーターのヒート スポットの写真を参照)駅の）。
一般的には、以下のビデオをご覧ください。
以下から、LAY 形式のプリント基板、ソース コード、ファームウェアを含むアーカイブをダウンロードできます。
放射性元素のリスト
| 指定 | タイプ | 宗派 | 量 | 注記 | 店 | 私のメモ帳 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| E1 | エンコーダ | 1 | メモ帳へ | |||
| U1、U2 | オペアンプ | AD8495 | 2 | メモ帳へ | ||
| U3 | オペアンプ | LM358 | 1 | メモ帳へ | ||
| U4 | リニアレギュレータ | LM7805 | 1 | メモ帳へ | ||
| U5 | MK PIC 8ビット | PIC16F876A | 1 | メモ帳へ | ||
| U6 | MK PIC 8ビット | PIC12F683 | 1 | PIC12F675 との置き換えは許容されますが、推奨されません | メモ帳へ | |
| U7、U8 | フォトカプラ | PC817 | 2 | メモ帳へ | ||
| U9 | フォトカプラ | MOC3052M | 1 | メモ帳へ | ||
| LCD1 | 液晶ディスプレイ | VC20x4C-GIY-C1 | 1 | KS0066 (HD44780) に基づく 20x4 | メモ帳へ | |
| Q1 | MOSFETトランジスタ | TK20A60U | 1 | メモ帳へ | ||
| Z1 | 石英 | 16MHz | 1 | メモ帳へ | ||
| VD1 | 整流ダイオード | LL4148 | 1 | メモ帳へ | ||
| VD2 | ダイオードブリッジ | KBU1010 | 1 | メモ帳へ | ||
| VD3 | ツェナーダイオード | 24V | 1 | メモ帳へ | ||
| VD4 | ダイオードブリッジ | DB107 | 1 | メモ帳へ | ||
| T1 | トライアック | BTA41-600B | 1 | メモ帳へ | ||
| R9 | 白金サーミスタ | PT100 | 1 | メモ帳へ | ||
| R2、R3、R6、R7、R26、R27 | 抵抗器 | 10キロオーム | 6 | メモ帳へ | ||
| R1、R5 | 抵抗器 | 1MOhm | 2 | メモ帳へ | ||
| R4、R8 | 抵抗器 | 100キロオーム | 2 | メモ帳へ | ||
| R10、R11 | 抵抗器 | 4.7キロオーム | 2 | 公差1%以上 | メモ帳へ | |
| R12 | 抵抗器 | 51オーム | 1 | メモ帳へ | ||
| R13、R32 | トリマ抵抗器 | 100オーム | 2 | マルチターン | メモ帳へ | |
| R14、R15、R16、R17 | 抵抗器 | 220キロオーム | 5 | 公差1%以上 | メモ帳へ | |
| R18 | 抵抗器 | 1.5キロオーム | 1 | メモ帳へ | ||
| R19 | トリマ抵抗器 | 100キロオーム | 1 | マルチターン | メモ帳へ | |
| R20 | 抵抗器 | 100オーム | 1 | メモ帳へ | ||
| R21 | 抵抗器 | 20キロオーム | 1 | メモ帳へ | ||
| R22 | 抵抗器 | 510オーム | 1 | メモ帳へ | ||
| R23、R24 | 抵抗器 | 47キロオーム | 2 | 電力1W | メモ帳へ | |
| R25 | 抵抗器 | 5.1キロオーム | 1 | メモ帳へ | ||
| R28 | トリマ抵抗器 | 10キロオーム | 1 | マルチターン | メモ帳へ | |
| R29 | 抵抗器 | 16オーム | 1 | 電力 2W | メモ帳へ | |
| R30、R31 | 抵抗器 | 2.7キロオーム | 2 | メモ帳へ | ||
| R33 | 抵抗器 | 2.2キロオーム | 1 | メモ帳へ | ||
| R34 | 抵抗器 | 100キロオーム | 1 | 電力 1W (ゼロ検出器の設定時に定格を選択する必要がある場合があります) | メモ帳へ | |
| R35 | 抵抗器 | 47キロオーム | 1 | ゼロ検出器を設定するときに値を選択する必要がある場合があります | メモ帳へ | |
| R36 | 抵抗器 | 470オーム | 1 | メモ帳へ | ||
| R37 | 抵抗器 | 360オーム | 1 | 電力1W | メモ帳へ | |
| R38 | 抵抗器 | 330オーム | 1 | 電力1W | メモ帳へ | |
| R39 | 抵抗器 |
として 赤外線はんだ付け発熱体 駅セラミックまたは石英の赤外線エミッターを使用できます。 赤外線ヒーターを使用すると、高い局所加熱速度が得られ、グループはんだ付けの温度プロファイルを効果的に制御できます。
赤外線の集束ビームによって加熱が行われるはんだ付けステーションは、はんだ付け装置の間で広く普及しています。 このようなはんだ付けステーションは 2 つの加熱部分で構成されており、基板を局所的に加熱するため、 高品質そして加熱速度。
上部にある赤外線エミッタは、多くの場合サイズが小さいです。 その役割は、適切な瞬間に、基板の特定の部分をはんだの溶融温度まで急速に局所的に加熱することです。
下にある赤外線エミッタは、はんだ付けプロセスの準備として基板を比較的低温に加熱します。 エミッタの寸法と数は基板のサイズによって異なります。
セラミック赤外線エミッター
セラミック赤外線エミッタ耐久性があり、かなり強い。 温度領域に到達する速度は約 10 分です。 はんだ付けステーションには、平面または中空のエミッターがよく使用されます (中空のものはより多くのエミッターを備えています) 高温エミッタの表面に熱が発生し、その温度領域に早く到達しますが、同時に高価になります)。 より効率的なビーム分布を確保するには、IR エミッターに反射板を追加で使用することをお勧めします。 エミッタは標準サイズでのみ製造されます。 セラミック赤外線エミッタは、はんだ付けステーションの長期稼働に最適です。
石英赤外線エミッター
石英赤外線エミッタ温度が急速に上昇する（約 30 秒）という特徴がありますが、より壊れやすいです。 赤外線はんだ付けステーションを作成するには、次のいずれかを選択できます。
アマチュア無線家は、遅かれ早かれ、ボールの配列を使用して要素をはんだ付けする必要があります。 BGAはんだ付け方法は、さまざまな機器の量産において随所に使用されています。 取り付けには赤外線はんだごてを使用し、非接触で部品を接続します。 既製の改造は高価であり、安価な類似品には十分な機能がないため、自宅ではんだごてを作ることが可能です。
IRはんだ付けプロセスの説明
赤外線はんだ付けステーションの動作原理は、長さ 2 ～ 7 ミクロンの強い波で要素に影響を与えることです。 自家製または購入した IR はんだ付けステーションを使用してはんだ付けするための装置は、いくつかの要素で構成されます。
- 底面ヒーター。
- 上部ヒーターは材料に対する主な影響を及ぼします。
- テーブル上に配置されたボードホルダーのデザイン。
- プログラマブル素子と熱電対で構成される温度コントローラー。
波長はエネルギー源の温度に直接依存します。 さまざまな形状の材料は、DIY IR ステーションを使用してはんだ付けされます。エネルギー伝達、不透明度、反射、半透明性、透明度に関する基本パラメータがあります。 IRはんだ付けステーションを自分の手で作成する前に、これらのシステムにはいくつかの欠点があることを理解する必要があります。
- コンポーネントによるエネルギー吸収の程度が異なると、加熱が不均一になります。
- 各ボードは特性が異なるため、温度を選択する必要があります。選択しないと、コンポーネントが過熱して故障します。
- 赤外線エネルギーが目的の物体に到達しない「デッドゾーン」の存在。
- 他の要素の表面をフラックスの蒸発から保護するための前提条件。
熱が伝わることで発熱が起こります 回路基板。 赤外線ステーションの熱効果は部品の上部で発生します。温度が十分ではないため、下部を加熱する設計になっています。 下部はヒートテーブルで構成されており、穏やかな赤外線またはエアフローを使用してはんだ付けプロセスを実行できます。
プロ仕様の機器は非常に高価であり、安価な類似品には十分な機能がありません。 お金を節約し、BGAコントローラーで必要な操作を実行するには、自分の手で赤外線はんだ付けステーションを作成することができます。 市販の材料や廃材を利用して組み立てが可能です。 デザインはハロゲンランプを備えた古いランプから作られたサーモテーブルです。 コントローラーと上部ヒーターは市場で購入するか、古いスペアパーツから組み立てます。
加熱テーブルには、プロファイルまたは板金で作られたケーシング内に配置された反射板、ハロゲンランプが必要です。 自分の手で赤外線はんだ付けステーションを作成する場合は、自分で作成するか、他のアーティストから借りることができる図面に固執する必要があります。 ハウジングには、急激な温度変化や材料の過度の加熱を防ぐためにコントローラーに情報を送信する熱電対用の場所が装備されている必要があります。
IRはんだ付けステーションの組み立てには以下が含まれます 自家製のデザイン三脚座の形で。 加熱ユニットの温度は 2 番目の熱電対によって制御されます。 三脚はヒーターと平行に設置され、IR 素子が加熱テーブルの表面上で移動できるようにパネルに固定されています。 ボードは、サーマルテーブルの本体内のハロゲンランプの 2 ～ 3 cm 上に配置されます。 固定はブラケットで行われますが、不要なアルミニウムプロファイルを使用することも可能です。
自分の手でトーチを作るには、まずハウジングが必要です。 システムを冷却するには、1 つまたは複数の強力なクーラーを設置する必要があります。材質は亜鉛メッキ鋼板から選択することをお勧めします。 組み立てが完了したら、回路を実行し、デバイスをデバッグすることでシステムを調整します。
底部加熱はいくつかの方法で行うことができますが、 最良の選択肢ハロゲンランプを使用することです。 合理的な決断合計電力が 1 kW のランプを自分で設置することです。 ボードを固定するために、構造の側面に敷居が取り付けられています。 はんだ付け用の材料は、小さな部品、基板、または洗濯ばさみのチャネルに取り付けられます。
適切な品質の上部ヒーターを自分の手で作るのは不可能であることが知られています。 IR はんだ付けプロセスで最良の結果を得るには、セラミック発熱体を使用する必要があります。 のために そして DIY 赤外線はんだ付けステーションの場合、ELSTEIN ヒーターを使用するのが最良の選択肢です。 メーカーは、発光スペクトルが BGA ボードやその他の部品の交換に最適であると最高の結果を示しています。 自分の手ではんだ付けステーションを組み立てる場合、上部ヒーターの購入を節約することはお勧めできません。 低品質のツールを使用すると、基板や組み立てられた構造に損傷が発生する可能性があります。
上部加熱の設計は、自家製フレームから可能です。 自作の赤外線はんだ付けステーションで快適に作業するには、高さと幅を調整するだけで十分です。 温度を制御するために三脚に熱電対が取り付けられています。
コントローラーのハウジングは、取り付けられる部品に応じてサイズが決定されます。 適切なオプション金属ハサミで簡単に切断できる板金がある場合があります。 コントロールユニットには、ディスプレイとコントローラー自体に加えて、ファン、さまざまなボタンも収納されています。 Arduino はコントローラーとして機能します。その機能は、BGA 回路を自分の手ではんだ付けするのに十分です。
自作デバイスの部品
自分の手で機器を組み立てる前に、材料と工具を準備する必要があります。 赤外線はんだごての場合は、次のものが必要です。
- ハロゲンランプのセット、その数は将来のはんだ付けステーションの下部ヒーターの形状に依存し、最適な数は4〜6個の範囲で選択されます。
- トップヒーターには少なくとも400ワットの出力を持つセラミック赤外線ヘッド。
- ワイヤー用シャワーヘッドホース、アルミコーナー。
- スチールワイヤー、古いカメラや三脚を作るためのテーブルランプの固定要素。
- Arduino コントローラー、2 つのリレーと熱電対、および携帯電話の充電器から作成できる 5 ボルト出力の電源。
- ネジ、コネクタ、および追加の周辺機器。
組み立ての際には図面が必要になりますが、これは電子機器の基礎知識を理解するのに役立ちます。
アプリケーションとデバイス
赤外線はんだごては、主に交換可能なコンポーネントにアクセスできない場合に使用されます。 小さな部品を交換するときに使用されますが、主な利点は、従来のはんだごてを使用する場合のようにカーボンの堆積物が存在せず、隣接する部品を損傷する可能性が低いことです。 家庭用では、車のシガーライターを使用して自分の手ではんだごてを作ることができます。
このデバイスは 12 ボルトの電源で動作します。この電圧は、コンバータまたはコンピュータ用の不要な電源を使用して得ることができます。
製造業
はんだ付けステーションを組み立てる前に、加熱要素をシガーライター本体から取り外します。 電源線は電源接点に接続され、絶縁された銅線は中心線に接続できます。 はんだごてを作るのは難しくありません、接続を離れた場所から分離するだけで十分です。 発熱体、熱収縮チューブの使用も可能です。
本体は耐火物でできています。 動作しないはんだごてを使用するか、鋼片を購入することが可能です。 ワイヤーが互いに接触しないようにする必要があります。 温度閾値やその他のパラメータは制御されないため、このタイプのデバイスは重要ではない作業に使用されることを理解することが重要です。