- 工作の様子 -
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まずはIC類の細か〜い半田付けです。

実装前のメイン基板   IC類を実装

前回に 0.65mm ピッチを経験して、多少なりとも余裕ができましたので、勢いで 0.5mm ピッチに挑戦してみました。…が、とっても大変です!! 何が大変って、ICの位置決めが大変なのです。位置決めさえできてしまえば、半田付けそのものはそんなに難しくはありませんでした。ただし、質の良いフラックスをたっぷり使うコトが必要です。
0.65mm の SSOP はまだ、パッドの上にICを乗せても安定していることができ、位置そのものもX軸方向さえきちんと合えばY軸方向は多少ズレても問題ありませんでした。しかし 0.5mm の LQFP は、わずかな振動でもパッドの上からズリ落ちてしまい、四隅の仮留めだけでも大変な苦労です。さらにX軸とY軸の位置を正確に合わせる必要もあり、腕と目がいくつあったも足りない感じです。

位置ピッタリ    実物ピッタリ

ちょっと LQFP の位置関係を拡大してみます。まずこれが、正確に位置が決まった状態です。上の薄いグレーの四角がICの足、濃いグレーは基板の半田メッキ(こうして半田がつけられてます。実際にはもっとこの図よりも盛り上がってる気がします)、茶色が銅箔パターン、緑が基板です。この状態で熱を加えて半田を付ければ、きれいに半田付けされます。
  
0.2mm ズレた    もし位置が 0.2mm ズレると、こんな感じになります。もう絶対に隣に接触(半田付けしたら確実にショート)します。
  
0.1mm ズレた    ズレが 0.1mm だとこんな感じです。この位置だと、ICから手を離したらパターンの上に乗っていることは難しく、すぐに重力でズルッと落ちてしまいます。仮留めすらままならないです。もしこの位置で半田付けができたとしたら、ショートはしないかも知れませんが、見た目には相当なズレ感があります。
  
0.05mm ズレた    実物0.05mmぐらい

もう少し頑張って位置合わせして、ズレが 0.05mm になると↑こんな感じです。多少パッドから足がはみ出てはいますが、なんとか見るに堪えられるぐらいではないでしょうか。つまり、まともに見えるようにするには、0.05mm 以下の精度でICの位置決めをする必要があります。
  
      実物0.02mmぐらい

↑これでだいたい 0.02mm ぐらいかと思います。このくらいに収まれば充分でしょう。

0.1mm ズレたら仮半田も出来なくなってしまうので、仮半田の前に別の手段でICの仮固定をする必要があることがわかりました。そういえばどこかで「弱粘着テープを使う」という話を聞いたのを思い出しましたので、楽譜を貼り合わせるために持っていたマスキングテープを使ってみました。おー、これで重力に負けてズリ落ちることがなくなりました。あとは自分の手先を信じて、誤差 0.05mm 以内に位置/角度を合わせれば、四隅の仮留めができます。フリーハンドで 0.05mm って結構シビアです。。。


ICが半田付けできたら、あとは小さい/背の低い部品から順に実装していきます。サブ基板にもICや小さな部品を実装します。

小さい部品を実装   サブ基板にも


コネクタ類は大きいので最後につけます。

コネクタを実装   サブ基板にも




- 組立て -

メイン基板は基板をケースに固定するためのネジ類を取付け、サブ基板はライトガード(光が隣の穴から漏れてうっすら光らないようにする壁)を取付けます。
その後の実験で、ライトガードが無くてもほとんど光が隣に漏れないことがわかりました。加工が結構面倒な割に効果が薄いので、ライトガードは部品リストから削除です。
今回は LED をケース上部で点灯させるため、基板が2段構成になっていますので、2つの基板を重ねます。

ネジ類取付け   合体


重ねたら、ケースに入れてネジ留めです。そしてテプラを貼り付けたら完成です。
LED の光を拡散させるためのテプラ(白丸のやつ)は、穴の位置とうまく合わせる必要がありますが、そのままでは絶対にズレてしまいます。そこで、基板を1セット犠牲(?)にして、内側から照らす専用の治具を作りました。電源と抵抗と LED だけを実装し、LED が全点灯するようにジャンパを飛ばしてます。

治具   治具点灯


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