技術部の壺の中 - Vol. 96 [電気工作の準備]

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いつにも増して結構だらだら書いて、更に見直しもしていない。
始めに謝っておきます。すみません。
———————————–
小学生の夏休みは、自由研究。
大学生になると、自由研究なんて無くなる。
日々の生活がすでに自由研究という事だから。
まあ、工学系で高校、大学になると、マイコンでプログラムを書いてみるか・・・
という気になり、マイコンを買いに行く。
そうなんです。
マイコンはプログラマーの仕事範囲で、ハードエンジニアではないけれど、
今は、マイコンを使って工作する人はハードウェアエンジニアにカテゴライズ
されている。ハードもソフトが基本な時代。

では作るための工具の話をします。
電機部品をくっつけて行くには、ハンダが必要。
3Dプリンターで回路を作るという時代が来てはいるけど、
コスト的に半田付けの方が早くて安い。
半田付けするためには、何が必要か。

[マックオープナー]
関係ないけど、昔、マックを開ける専用工具が売られていた。
この工具の他に、L字のトルクスと丸い金具がついたドライバーも
売っていた。

・テスター
まずは、ハンダじゃ無いのかい!!!
そう、はじめは測定器から。
導通確認の測定機、テスター。初心者はデジタルテスターが良いと思う。
交流と直流の電圧測定が一緒のレンチで、電圧はある程度正確な物が良い。
安くても良いけれど、3000円ぐらいの物を買った方が、テスターの
ダイヤルとかの接点の調子が良いので、そのぐらいの物にした方が良い。
なれてきたら、逆に1000円程度の安物でも良い。
それは、接点不良で測定が間違っていても気がつけるようになるから。
だから初心者は、信頼度高めの日常使いがしやすいテスターが良い。
レンジは、電圧、抵抗値、電流が一般的。
電流は、小さくて良い。
1Aや10Aという電流値が測れるテスターもあるけれど、車にしか使わない。
ドローンのモーターなら10Aとか行ってしまうけど、電気工作前提なら
マイコンの端子電流、LEDの電流程度、200mAぐらいでよい。
電流はあんまり使わないし。このレンジ間違いが、壊す原因。
注意が必要。

電圧は、今時は、12V以下の電圧しか使わないと思うから、高い電圧は
あまり必要はない。240Vレンジまでで良いと思う。
低い電圧は識別出来た方が良い。mVのぐらいまで測定。
0.1Vぐらいが識別できると、電流がリーク(漏れている)している箇所を
探すことが出来る。
電圧は、すべての場所で一定ではないから、わずかに電圧の高い所を
たどったりして、調べる事が出来る。

抵抗は、そこそこ測れれば良い。
導通確認が出来ればOK・・・なんだけど、注意があります。
導通チェッカーで音が鳴る物は過信しない方が良い。
5オームでもプラスとマイナスがショートしている場合も有るし、
ショートしていない場合もある。
USBアダプターの電流が、1A流れる回路は、抵抗値が5オームに
見える。正常であっても導通ブザーが一瞬なることがある。
ショートしている訳でもない。コンデンサで低SERとか言われている
高性能なコンデンサは、はじめの直流抵抗分が低いため、なる。
少しすると、鳴らなくなるけど。だからブザーだけで判断は難しい。
必ず抵抗値で見る習慣をつけた方が良い。
導線の導通を確認するなら、ブザーで良い。

導通確認で、LEDの導通を図りたい人がいるかもしれない。
LEDを点灯させるためには、2V程度の電圧が必要なので、
LEDを点灯できるテスターはこの電圧が出る。
でも、その電圧で抵抗値を測ったらICとかが壊れてしまうので、
大抵ダイヤルが別なマークになっている。
また、2V必要なので、電池も電圧が高い組み合わせになっている。
簡易テスターでは、点灯できない方が多い。

・ピンセット
ピンセットは、自分の手になじんだ物を使おう。
100円ピンセットは、ダメだ。
まず、先がゆがんでしまう。また先が細すぎでもダメだ。1mm程度幅が
ある物が良い。材質は、ステンレスを買おう。
磁化して部品がついてきたりするけれど、ステンレスが正解だ。
銅製– 非磁性で磁化しないから部品がついてこないけど、
ハンダがつきやすく、ハンダがつくととれない。
チタン製– 使い勝手は良いけれど、ステンレスより、ゆがみが出やすい。
まあ、使えるといえば、つかえる。
セラミック製– 硬いのでしならない。線をつまむとき、つまみにくい。
硬いのでチップ部品をつまむときは良い。
なので、ステンレス製を使うのがお勧め。
ホーザンのP-891がスタンダートな一本。
消耗品なので、先端がズレてきたら買い換えよう。
バネ性は柔らかい方が疲れない。
ケチると半田付けが大変なので、ピンセットはある程度のものを。
イタリア製とかいって12000円のピンセットを使ったことがあるけれど、
バネが柔らかすぎて、使いにくい。
使い勝手が良いものを探そう。
昔は、ICの足を上げるのに
一本ずつ足を上げることが出来る細い足上げピンセットとかを使っていたけど、
いまはカッターでやってる。0.5mm幅にピンセットが入らないから。

・ニッパー、ラジオペンチ
細い線を切るための物と太い線を切るための物、2種類を用意しよう。
ニッパー、ラジオペンチの小さい物が2つセットで1000円ぐらいで良い。
細い線を切るニッパーは、0.5mmのシャープの芯ぐらいの太い物を切っては
いけない。0.3mmぐらいまでの線を切るのに使おう。
それ以上太い線は別なニッパー、と使い分けよう。
刃が欠けてきたら、買い直し、古いのは太い線を切るのに使おう。
ニッパーは、線の太さで分けて使うべし。

・ワイヤーストリッパー
被覆がついたリード線を剥くための工具で、使う線の太さにあった物を買おう。
マイコン配線で使うので有れば、1mm以下の線が剥ける細い線用を
用意する。
AWG22, 24, 28, 30, 32ぐらいがある物。

・半田ごて
これはいろいろ有るけれど、2本有った方が良い。
部品を外したりするときに、2本同時に使うこともある。
ワット数は、30Wとか15Wとか勧められるけど、
一本は40W、
もう一本は60W/210Wをボタンを押すと変えられる物が良い。
表面実装の0.5mmピッチのICをハンダするときは、細いハンダが良いけれど、
初心者はそう言った物はつけない。
だから、熱がちゃんと足りて、ハンダがちゃんとつけられる熱量の物を選んだ
方が失敗しない。
ワット数の少ない物を勧められた時代は、二グロム線の半田ごてで、
ワット数が大きいと、絶縁が十分ではなかったことがあり、壊すとか
いわれていたけど、いまはセラミックヒーターで、温度も安定しているので、
30/40Wがはじめの一本で良い。
また、ハンダを無鉛半田を使うか有鉛ハンダ(共晶ハンダ)を使うか、それに
合わせてハンダの先が交換できる物がよい。
無鉛半田は、銅食われと言って、ハンダの先がドンドン溶けていく。
ちなみに、ICの足もハンダで溶けていくので、注意が必要。
無鉛半田は、半田付けを終わった後、ハンダを完全に拭き取らずに、
コテ先にハンダをつけたままハンダごてを保存する。
コテ先が酸化して黒くなるのを防ぐためだ。
私の経験則なので、一般には書かれていないかもしれない。
反面、間違いが有るかも、というはなし。
でも、他の方法を知らない。ハンダを盛ってからしまっています。
無鉛半田は、そう言う扱いが面倒なので、初心者は有鉛ハンダ(共晶ハンダ)を
使った方が扱いが良い。
ハンダの濡れも鉛入りの方が良い。

・ハンダ
ハンダは、普通の有鉛(共晶ハンダ)を使おう。
1.6mm, 1mm, 0.6mmを用意しておくと良い。
たくさんでは無く、切って売っている物もある。
古くなると、使えなくなるから、2年以内に消費する量を購入。
低温ハンダとかも用意しておくと良い。
170度とかの低温ハンダは、部品を取ったりするときに役に立つ。
無鉛半田を外す時に、低温ハンダを少しつけると外しやすくなる。
金属が大きな部品は、熱が逃げるので、そう言う部材をつける時に
使いやすい。だけど強度はややもろいので、いつも使いは出来ない。
無鉛半田は普通に使えるけれど、なれないうちは使う必要は無い。
半田付けが難しいというよりは、銅食われの対応が面倒というところ。
ハンダづけの時は、7秒とか長い時間触れないようにつけよう。
でも、5秒程度なら平気だ。
言葉より、やってみて覚えるしか無いかな。
難しいということもないし。
抵抗のリード線なら、2秒ぐらいでつけるのが普通だと思う。
大抵が脂(やに)入りハンダだと思うけど、脂入りハンダは、
半田ごてにつけた後、1秒ぐらい脂を飛ばした方がきれいにつく。

・フラックス
刷毛塗りで半田付けするところに塗って使う。
必ず使おう。まめに使おう。
と言うのも、フラックスが基板に乗っていることで、
ハンダが端子(導体)の無い部分からはじかれ、基板の端子の部分に
乗るようになる。ブリッヂ防止になる。
うまくつけるためには、必要だ。

・フラックスリムーバ
半田付けする前に、古いフラックスは取った方が良い。
きれいにしてから、新しくフラックスを塗って、ハンダをする。
その他、端子をきれいにしたりする為に使う。
でも、ちまたで売ってるスプレータイブの物では無く、フラックス洗浄液を
買って、模型の小さな塗料のビンに入れてつかう。
ジッポライターのオイルも意外と使える。
スプレーは拡散してしまうので、個人の工作にはあまり良くない。
アルコールでも良いけれど、アルコールは水を含んでいるので、
サビが発生しやすい気がする。
エタノールとかは金属を侵すので、表面の酸化膜をとるのに使える。
接点復活材として使用できると思う。
ちまたでは、CRC-556を吹き付ける人もいるみたいだけど、
樹脂が溶解するし、電解質があると電気が流れたりするから、
壊れる。バイク修理じゃないから556なんて使えない。
なぜ556を使う人がいるのか不思議だ。
車の電極とかの接点復活剤という印象があるのだろうか。
現代っ子はそんなコトしないけれど、一部の年配者は、
「スマホのヘッドフォン端子の接触が悪くなったから、
556を拭いたら、電気が入らなくなった。」
って、平気で言う人がいる。
昔のオーディオは、それで直ったかもしれない。
電話機がクロスバー交換機の時代の話だ。

・小さく切ったキムワイプ
テッシュです。繊維が散りにくい。それを3cm角ぐらいに切って使う。
ピンセットで丸めて、拭き取りとかに使う。

・ハンダ吸い取り線
一見、導線を編んだものだけど、余分なハンダを吸い取るのに使う。
空気で吸うタイプでは無くて、吸い取り線の方が良い。
空気で吸うタイプは、穴が開いた基板に差し込んだ部品のハンダを
吸い取るときに使う。スピードも速いけれど、初心者はハンダと
吸い取り機のタイミングが難しいので、吸い取り線がよい。

飽きてきた。この辺で。