番外編 電子工作に必須なはんだ付けについて
 今回は、温度センサ(LM35DZ)にリード線を接続するためはんだ付けを行います。以前は中学校ではんだ付けを行ったのですが、今では経験しない人のほうが多いようです。残念なことですが、経験すれば誰でもできる便利な技術です。

初心者には従来のはんだが優しい
 実際の産業界では、はんだから鉛が排除されましたが、電子工作の初心者には従来の鉛-錫(スズ)のはんだが融点も低く、はんだと配線のなじみも良く失敗も少なくなります。はんだ付けに熟練した後必要に応じて無鉛のはんだを使用すればよいでしょう。

はんだゴテには30Wの小型のもの
 筆者は、大洋電機産業製のKS-30Rを使用しています。この4年間くらい、こて先を替えることもなく使用しています。昔、Z80のマイコン組み立てではんだ付けしたときは数か月ごとに、腐食のためこて先を替えていました。コテ先の交換の必要がなく助かっています。

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 はんだは、千住金属工業製のスパークルはんだ 0.8mmφの脂(やに)入りの500g巻のものを5年くらい前に購入し、次に示すくらい残っています。重さを量ったらまだ340g(ボビン含む)の重さでした。

 

adr240020.jpg30年以上使っているコテ先クリーナ
 はんだゴテ使用していると、コテ先に余分なはんだが残ったり、フラックスの焼けたのこりかすなどが着いて汚れてしまいます。そのため、はんだ先の汚れを落としたり、余分なはんだを落とすためのクリーナです。

 

adr240030.jpg かなり長い間使っています。無ければ、雑巾をぬらしたものでも代用できます。クリーナのスポンジは水に浸しておきます。コテ先が過熱した場合、このクリーナで少し冷やすこともあります。

ルーペ付きのスタンド
 昔は余り必要は感じませんでしたが、最近は小さい部品が多いのと、やはり小さいものが見にくくなっているのでルーペはあると便利です。


adr240040.jpg このスタンドは、小さな部品のはんだ付けには大いに重宝しています。

ワイヤ・ストリッパ
 このワイヤ・ストリッパも30年くらい使っているものです。途中10年くらい使用頻度が落ちた期間がありますが。


adr240050.jpg リード線などの被覆は、このワイヤ・ストリッパを使用すると芯線に傷をつけることなくきれいにむくことができます。最近までこのタイプのワイヤ・ストリッパも店頭で見かけましたが、最近はモデル・チェンジして少し形が変わっていました。たぶんより使いやすくなっていると思います。一つ用意してください。

撚り線のリード線にはんだ付けしてみる
 まず、撚り線のリード線にはんだ付けしてみます。撚り線の中に、はんだがしみこんでいくのを実感してください。

 

 

adr240060.jpgのサムネール画像 

1 リード線の先の被覆をワイヤ・ストリッパなどでむきます。
2 指先で少し撚ってまとめます。
3 スタンドなどでリード線を固定します。
4 リード線のはんだを付ける場所にはんだの先をあてます。
5 はんだゴテでリード線を暖め温度の上がったリード線にはんだの先を
    少し押し付けるような感じであてる。
6 はんだが溶けるときにはんだの中心に入っていたフラックスが噴出してきて
  はんだ付けする面をフラックスで濡らして、酸化膜を取り除き、酸化を防止して
  はんだ付けをしやすくするための前処理が行われます 。
7 リード線に押し付けられた、はんだが溶け撚り線の中にしみこんでいきます。
   LM35DZの足にリード線をはんだ付けするとき、足にはんだ付けする前に
    リード線には、次に示すように、はんだメッキを行います。はんだを押し付けて、
    はんだが溶け撚り線の中まで十分しみこませ、はんだゴテを離します。

 

 

adr240070.jpgセンサの足にリード線をはんだ付け
 温度センサ(LM35DZ)の足に、2メートルくらいの2芯シールド・ケーブルのリード線をはんだ付けします。+Vに赤のリード線、白をセンサの出力に、シールドをGNDに接続します。


adr240075.jpg 両端(+V、GND)の足を少し切り、0.5mφの単芯のリード線の被覆で、次に示すようにカバーしました。ここでは0.5mφの単芯のリード線の被覆のみ使用してリード線は使用しません。

 

adr240080.jpg 真中の白い被覆でカバーした足には、透明なチューブ(熱収縮チューブ)ではんだ付けの後、はんだ付けした部分を絶縁のためカバーします。

はんだメッキ
 センサの足およびリード線を、それぞれはんだメッキします。


adr240090.jpg はんだメッキします。はんだメッキは少し厚めしておきます。次に示すように、それぞれはんだメッキしたセンサの足とリード線を重ねて、はんだゴテで暖めます。厚めに盛られたはんだメッキのはんだが、溶け足とリード線が一体になったら、静かにはんだゴテを離します。


adr240100.jpg はんだゴテの近くを押さえる必要がある場合は、ピンセットまたはラジオ・ペンチなどを使用します。ラジオ・ペンチなどで鋏むとはんだごての熱を途中で逃がして、その先の熱によるダメージの削減が必要なときも利用できます。

 

adr240110.jpg はんだ付けを行っていると、次に示すように、フラックスが加熱されて煙になって出てくる場合があります。余り気にしてはいませんでしたが、健康によくないという記事をよく目にするようになりました。一度よく調べてみようと思っていますが、まだ煙の内容の詳細は把握していません。

 

adr240120.jpg はんだ付けした後は、熱収縮チューブでカバーし、ドライヤで加熱してしっかり収縮させます。手抜きをしてはんだゴテの熱で収縮させようしたこともありますが、よく収縮しません。手抜きをしないでドライヤを使用したほうが、全体が一様に収縮し仕上がりもきれいです。


adr240140.jpg このセンサは、水中につけたり、米を蒸したりしたときの蒸気の温度を測るのにも使用することを計画しています。そのため絶縁の強化と防水、防湿のため、エポキシ樹脂でセンサの接続部を固めることにします。エポキシ樹脂は、セメダインのエポキシ樹脂の接着剤を使用します。

エポキシ樹脂でカバー
 A、B両方の樹脂を紙の上に同じ長さになるように搾り出します。爪楊枝でよく混ぜます。

 

adr240150.jpg 爪楊枝でケーブルとセンサのリード線をカバーして固めます。5分後に硬化を始める短時間硬化タイプのものを選びました。そのため、1時間もするとほぼ固まってしまいました。

 

adr240160.jpg 次回は、マイコンボード側のケーブルの処理を圧着端子を使用して行います。
<神崎康宏>

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このページは、kanzakiが2009年2月 4日 10:45に書いたブログ記事です。

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