あなた自身の電子機器の小さなバッチを販売する機会を探し始めたとき、あなたは椅子から立ち上がらずにこの問題を解決できることがわかります。 たとえば、これはSeeedサービスの仕組みであり、生産だけでなくデバイスの販売も整理します。 需要があるのか​​、単に節約したいのかわからない場合、私の意見では、最良の選択肢は、プリント回路基板を中国のどこかに注文し、表面（ SMD ）コンポーネントのインストールを自宅に残すことです。 自家製のステンシルと即興のリフローオーブンを使用して、表面実装を大幅に加速する方法を説明したいと思います。

ステンシルを作成する

表面実装の文脈におけるステンシル（eng。Stencil）は、コンタクトパッドの下に穴が開けられた薄いプレートです。 プリント基板に重ねて、へらではんだペーストを塗ります。 次に、ステンシルが除去され、はんだペーストの均一な層がコンタクトパッド上に残ります。


通常、ステンシルはスチールまたはプラスチックから切り取られますが、小さなバッチでは高価になる可能性があります。 たとえば、5x5 cmのボードを注文すると、25ドルでステンシルを作成するように提案されました。 LUTを使用して30分でアルミ缶からステンシルを作成する方法を説明します！

1. ビール缶から長方形を切り取り、熱い鉄に合わせます。 凹面が完全に除去されないことを心配しないでください-ボードにステンシルを適用するとき、私たちはオフィスの洗濯ばさみでそれを押します！
2. 保護層を除去するために、長方形の内側を細かいサンドペーパーできれいにします。 一部の人々は、苛性ソーダで最上層を除去すると書いています。 アセトンは、鉄で加熱された後、ある種の缶に作用します。 しかし、一般的に、エメリー布は一分で行われます
3. ネガをレーザープリンターでトナー転写専用の紙（eng。トナー転写紙 ）に印刷します。 この紙は、1回のラミネーターパスでトナーを完全に放棄します。驚くほど安価で、水中での脱酸素を必要とせず、トナー転写後すぐに除去できます。
   
4. カプトン粘着テープを使用して、 クリーニングしてアルコールでこすった長方形の側面にネガを貼り付けます。 その特徴は、接着特性を維持しながら高温に耐えることです。 事前に作成された穴の前に紙を正確に固定する必要がある場合、両面ボードの製造が大幅に簡素化されます
   
5. 結果のサンドイッチをラミネーター（1回）に通し、紙を取り除きます。 紙からのトナーは完全に長方形に行きました。 ランダムな傷を通して穴をエッチングしないように、エッチングする必要のある部分を除いて、両面を粘着テープでワークピースをシールします。 おそらく、ラミネーターの代わりに、通常はLUTで行われるように、ホットアイロンを使用できますが、ラミネーターの方が便利です。
   
6. 塩化第二鉄の廃棄物 （銅雑草後）溶液で腐食します。 この溶液は、塩化第二鉄と塩化銅の混合物です。 私の観察によれば、そのような混合物は塩化鉄の純粋な溶液よりもはるかに迅速にアルミニウムと相互作用します。 エッチングするときは、得られた茶色のコーティングを柔らかいブラシで払い落とし、ステンシルを取得する時間になっているかどうかを定期的に確認します（オーバーエッチングしないように！）
   
7. テープを取り除き、ステンシルをボードのサイズにカットします。 缶の保護層の破片がステンシルの窓に見える場合、テープの粘着面で取り除くことができます
8. ステンシルは、ペーパークリップでボードに押し付けられ、トナーが落ちます。 ヘラとして、プラスチック製のカードまたは厚紙を使用できます。 使用後、アルコールとステンシルとヘラで拭いて付着したペーストをきれいにすることを忘れないでください
   

オーブンを作る

一般的に、はんだペーストをリフローする最も安価で簡単な方法は次のとおりです。



ホットエアガンを使用してはんだペーストを溶かし、ペーストが溶けて接触するまで個々のコンポーネントまたは領域を吹き飛ばすこともできます。 私はこの方法をデバイスに積極的に使用しましたが、長い時間がかかり、信頼性の低い接触や要素の過熱につながりました。 たとえば、受動要素は5〜10％以内に値を変更できます。 これは、リフローに高い温度を必要とする鉛フリーはんだペーストへの移行後に特に顕著になりました。

そして、インターネット上の人々は、安価な電気オーブンを正しい温度プロファイルで優れたリフローオーブンに変換する方法を長い間学びました。 また、私は彼らの例に従い、何が起こったのかを伝えることにしました。

使用済みの電気オーブンの販売について掲示板を監視することから始めました。 しばらくすると、たった30ドルで2つの発熱体を備えた容量2.2 kWのデロンギの販売に関する発表が行われました。 しかし、その後、動作中に発熱体が損なわれ、300 W少ない熱が放出されることが判明しました。


ケースを開けると、すべてが内部で非常によく整理されており、加熱要素に簡単に接続できることがわかりました。


発熱体を制御するために、25Aで光絶縁を備えた最も安価なソリッドステートリレー（Eng。ソリッドステートリレー、SSR ）を1個3ドルで購入しました。


コントローラーとしてControLeoを選択し、熱電対とともに60ドルで購入し、米国から出荷しました。 デバイスは、はんだ付け、ドリル、組み立てが必要なセットの形で提供されました。


コントローラーには、2行のLCDスクリーン、2つの制御ボタン、4つの+ 5Vリレー出力があります。 プログラムコードは開いており、USBおよびArduino IDEを介してデバイスにアップロードできます。 コントロールボタンを介して、出力を構成およびテストし、リフロープロセスを開始する機能を備えたメニューが実装されます。 設定は読み取り専用メモリに保存されます。 さらに、それらが変更されると、コントローラーがリレーのオン/オフ時間を調整して業界標準の点滅J-STD-20の要件を満たすトレーニングモードが開始されます。


標準に従って、リフロー炉の加熱速度は少なくとも1.25°C / sでなければなりません。 最初のテストでは、ストーブの通常の電力では不十分であり、加熱速度はわずか0.5℃/秒であることが示されました。 それから私は、加熱速度を改善するためにいくつかのステップを踏んだ。 各ステップで約0.25℃/ sが追加されました。

• 彼は、フォイルに包まれた玄武岩のウールのブロックで炉を断熱しました（微細な玄武岩の塵を吸い込まないように）
• 800 Wの新しいTENを追加しました-経済市場で購入するのは非常に簡単で、サイズを教えてください！
• 彼はストーブを逆さまにした（！）

したがって、ストーブは機能しました。 いくつかの実験の後、ストーブに取り付けられた金属グリッドにボードを直接配置でき、熱電対をボードの上に配置して、ワイヤーをオフィスの洗濯ばさみで固定する必要があるという結論に達しました。 テストにより、受動素子の値の変化は最小限であることが示されました。 一般的に、オーブンは準備ができています-焼いてください！