FC2ブログ

手動チップマウンター(7 <改良1>)

作った手動チップマウンターは、吸着した素子を上下するためにバネを使っています。

当初、線径が0.8mm・外形12mm・長さ30mmのバネを使っていましたが、チップ位置を
調整して基板に密着させるとバネが硬めで、微妙な位置合わせがしづらく感じていました。

購入したサイトではこれ以上弱い力で縮むバネは入手できないので、ここ一週間は
別の方法をあれこれと考えていました。

いつもの組織の方に相談したところ、バネの代わりにドーナッツ形の磁石を数枚用意して、
反発力を使ってみるというアイディアをもらいました。
購入してやってみたところ、圧縮し始めは弱い力で縮みましたが、圧縮が進むほど反発力が
増えるので断念。

さらにネットでいろいろと調べたところ、線径が0.6mmでその他は同じ大きさ、今の半分程度の
力で縮むバネを少量から入手できる会社を発見して、すぐさまポチっと購入。
入れ替えて試すと、丁度良い力で縮むようになりました。


また、チップをマウント後にノズルを元の高さに戻すときに、マウントした部品が少し動いて
しまうことがあり、当初から気になっていました。
いろいろと試して観察したところ、ノズル先端に取り付けているゴムのパッドが部品から離れる
瞬間に、チップ調整時にパッドに掛かるタワみが戻り、部品が動いてしまっているようです。
このことから、パッドを取りはずして、金属ノズルだけで作業したらどうなるかを試してみました。

バキュームピックを手にもって(本来の使い方で)マウントしていたときには、QFP64pinを吸着して
移動してマウントするにはゴムパッドが必要でしたが、チップマウンターではパッドなしでも問題なく
チップを吸着して移動でき、微調整・マウントも可能で、ノズルを持ち上げるときにも部品が動かない
ことを発見しました。

今後、実際に使ってみながら、さらに改良を加えていきたいと思っています。
作ったチップマウンターを使うために、1.85倍のハヅキルーペも購入してしまいました。
なんだかんだで、意外とお金がかかって・・・


2019_0512_1

2019_0512_2

2019_0512_3



関連記事

手動チップマウンター(6 動画)

先日製作した手動チップマウンターで、試しにQFP64ピンのマイコンをマウントしてみた様子を、
BGM付きの動画にしてみました。

カメラとPCで同時に記録したのに、なぜかそれぞれの映像の長さが違っていたので(PCスペック
の関係?)、途中編集・加工してタイミングを合わせました。




関連記事

手動チップマウンター(5 とりあえず完成)

昨晩通販で購入したものが今日早くも届いたので、いっきに改良を加えました。

ヘッド部分を再び作り直し、左だけにあったUSBカメラを右にもつけました。
また、真鍮部品の軸受け部分も小さく作り直しました。

実際にテスト基板にソルダーペーストを塗布し、部品をマウントしてみたところ
QFPのマイコンは昨日よりも正確に、そして幾分楽に作業ができました。
その他、抵抗等もまあまあの精度で乗せることができました。
カメラを見ながらのマウントは慣れないせいか、何度か部品を乗せなおすことに
なりましたが、マウントはまずまず好印象。

実際の使い方としては、ハヅキルーペ等を使って拡大しながら目で直接
見てマウントするのが主で、微調整でカメラ画像を見るのが良いかも
しれません。
実装後には実体顕微鏡を覗いてピンセットで微調整を行い、無事にリフロー
することができました。

ただ正直言うと、基板を真上から実体顕微鏡で覗き、多少手が震えても
バキュームピックで直接マウントし、ピンセットやマチ針で微調整する、
今までやっていた方法の方が、結局は精度がよく作れそうな気がします。

リフロー後に基板を確認したところ、加熱時に部品が傾いて半田されてしまった
部品がいくつかありました。おそらく、何度かチップ部品を乗せなおしたので
ソルダーペーストが動いて、真下に来なかったせいではないかと思います。

チップマウンターによる実装に問題があるのかは、まだ評価しきれないところ
もあるので、今後基板を作るときには併用して比べ、様子を見ていきたいと思い
ます。

慣れると使いやすくなるのか・・・


2019_0504_1

2019_0504_2

2019_0504_3

2019_0504_4

2019_0504_5


関連記事

手動チップマウンター(4)

基板加工機をフル稼働して、手動チップマウンター本体を作りました。
本体は1.6mmの紙フェノール基板(ベークライト)、ヘッド部分はガラスエポキシ基板です。
基板1枚だけではたわむので、場所によって積層して強度を出すようにしました。
土台となる板は4枚、X軸とY軸のリニアレールをつなぐ板は2枚積層。
作業平面の上には、1mm厚のゴムシートを切ってはめ込みました。

チップ部品をマウントできる基板サイズは、およそ170mm×110mmです。
実際には、ゴムシートはもっと大きく215mm×155mmなので、基板を動かしてマウントすれば
170mm×110mm以上の大きなサイズの基板でも作業可能です。
いずれにしても、我が家のリフロー炉には大きな基板は入りませんし、マウンターを家に置いておく
ことを考えても、丁度良いサイズで作れたのではないかと思います。

早速、バキュームピックに接続して、試しに64pinのQFP(いつものRL78/G13)を位置を合わせして
マウントしてみたところ、この構造の手動チップマウンターには次のような問題があり、このままでは
使いづらく実用的でないことが判りました。

問題点1 ・・・ 私の裸眼では基板とQFPの細かいところが見づらく、カメラを見ながら微調整
          する必要があるが、かなりの慣れが必要で一筋縄ではいかない。

問題点2 ・・・ ヘッドの真鍮部品の軸受け部分の丸が大きすぎて作業しづらい。

特に問題点の1は深刻です。
カメラは左脇に設置してあるので、QFPの右側が遠く小さくなり、さらにパターンと足がパッケージの
陰になってしまい、ちゃんとマウントしたつもりでもどうしても右側が少しずれてしまいます。
何度かやり直して微調整すればぴったりと載せることができるのですが、実際にはソルダー
ペースト(クリーム半田)を塗布したあとにマウントするので、何度もやり直しするわけにはいきません。
このことは、業務用の手動チップマウンターでも基本的には同じ構造なので、うまくいかないのでは
ないかと思うのですが・・・

このままでは、いままでやってきた実体顕微鏡を覗きながら部品を載せる方法から替えることは
できません。手動のチップマウンターがあまり販売されていないのには、作業効率や精度に問題が
あるからかなのかも・・・。

ということで、やってみて初めて判りました。
GWもまだ数日有るし、これから改良してみたいと思います。
まずはAmazonで・・・!?



2019_0503_1

2019_0503_2

2019_0503_3

2019_0503_4
関連記事

手動チップマウンター(3)

手動チップマウンターの全体的な設計が終わり、早速作り始めることにして
まずは、先日作ったヘッド部分を作り替えました。

ヘッド部分にはamaoznで購入したUSB顕微鏡を取り付けることにしました。
実体顕微鏡を使って上から見ることができないので、斜め横から見て、部品を載せる形になります。
企業が作って売っている手動チップマウンターを参考に、そのような構造にしてみました。

GWは家に籠って完成に向けて工作三昧・・・


2019_0502_1

2019_0502_2

2019_0502_3

2019_0502_4

2019_0502_5

2019_0502_6

2019_0502_7
関連記事

| NEXT>>