カテゴリー : Eagle

Micro Quad Copter X-Typeのテスト基板制作(その7)

テスト用の基板が上がってきました。10cm×10cmなのでかなり大きいです、そして、MultiWiiにモータードライバを積んだテスト基板も同時に作ったのでこれもあります(右側の小さい基板)。

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やっとまともにテストできる基板ができあがってきたので今週中ぐらいで部品を載せていきたいと思います。

VFD時計の方なのですが、ATMega1284PとW5200との通信がうまくいかなくて悩み中です…。ENC28J60だとうまくいくんですが、どこが悪いのかここ1週間ぐらいやっています。

VFD時計(IV-11+IV-15)用のテスト基板

Fusion PCBが安い&簡単に注文できるので最近面倒そうなのは簡単にテストした後すぐにテスト用基板設計して注文しちゃっています…。今回は、ロシア製のIV-11を6本/IV-15を2本使う予定です。

■実装イメージ

クアッドコプターの合間に気休めで作っていこうとしていたVFD管を使った時計です。以前作った7セグクロックと同様にNTPで時間をあわせる仕様の時計として作る予定です。まだ、概要だけ考えているのですが一様以下になる予定です。

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シルエットカメオを使って0.5mmピッチの部品用マスク作成

ようやくなんだかんだで成功する条件を見つけましたのでメモしておきます。
シルエットカメオでマスクを作成する際に特に意識しないで作れるのは0.65mmピッチのIC用のマスクが最小となります。

これ以下のサイズについては抜け不良やマスクの抜きたい部分の形が不安定になる(左右は大丈夫だが90度回転した位置が不安定)ため手であとから修正が必要になってきます。(0.4mmはマスクを使わずに手でハンダ付けしたほうが成功率が高いと思いますのでここでは除外して書いていきます)

なんとか、シルエットカメオを使用して抜くことが出来る最小サイズ0.5mmピッチ用の条件です。

  • 短辺サイズを0.3mm以上とする
  • 長編サイズを0.7mm以上とする
  • スピードを「1」、厚さを「6」に設定してカット刃「2」に設定する

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■カットしたマスク(左が上記に修正、右は修正無し)

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この条件でほぼマスクが抜けるようになります。抜けていない部分は地道に手で抜いて上げる必要がありますが、条件を守れば殆ど無いはずです。

うまくマスクが作成できたら、へらを使ってクリーム半田を上から押し付けるような形で塗りつけます。その上で最後はこそぎ取る感じでマスク用の紙が露出する状態で塗布を終わります。

Micro Quad Copter X-Typeのテスト基板制作(その6)

土日かかって全部入り基板の修正とかを終わりました。ようやく、テスト用の基板で使える物が上がってくるはずです。

■全部入り基板

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サイズは10cm×]10cmの両面基板です。部品実装は片面だけなのですがこれを42.5mm四方に最終的には納めないといけないことになりますが果たして収まるのかはなはだ不安です…。部品を両面実装にしてなんとか納める予定。

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TLC5940用テストボード

暇つぶしと言うか、気晴らしで作っていたTLC5940用のテストボードです。

■現在の形

3mm/1608/PLCC4(RGB)のLEDに対応したボードを作っていたのですが連結してテストも出来る様に改良してみました。

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Micro Quad Copter X-Typeのテスト基板制作(その3)

ようやく、テスト用の基板のためのテスト基板が上がってきました。

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USBを何とかしてMPUであるATMega1284Pに認識させてあげないといけないのですがこれがなんだか難しい様でいろいろと悩み中です。新しく作った基板で何とかしたいと思っています。(左から2番目の基板がUSBテスト用)

残りの2枚はMultiWiiにモータードライバを積んだテスト基板と遊びで作ってみたTLC5940用のテスト基板です。この2枚は時間があったら組んでみようかと言ったところですがTLCの基板は遊んでみると面白そうです。

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Micro Quad Copter X-Typeのテスト基板制作(その2)

なんだかんだでうまくいかなかったため個別機能を再度テスト基板に起こし直しました。

ブレッドボードでは検証しているのですが部品サイズでどの程度までリフローできるかがまだつかめないのでいろいろなサイズの部品を載せたテスト用基板です。

今回作ったのは3種類のテスト基板

  • USB接続用テスト基盤(MAX3421E使用)
  • MultiWiiのテスト用基板(MoterDriver込み)
  • RGB-LED/LED用テスト機版(TLC5940使用)

今回の基板ではテスト用に変更しています

  • MAX3421Eは以前に作成した版で失敗したのでチップをTQFN⇒TQFPに変更
  • SPIロジックレベル変換用チップはTXB0104/74HC4050/74HC125の2種類をテスト
  • PCA9306は以前の基板で問題があったのでVSSOP8⇒TSSOP8にチップサイズを変更
  • TLC5940はTSSOP28/QFN32の2種類をテスト
  • 後はノイズ対策用のパスコンを増やせるようにしたりとかジャンパを色々入れてみたりとか

設計段階ではこんな感じの3種類を作ってみる予定です。

2,3日眺めてみて修正点が思い浮かばなかったらこのまま注文します。

Micro Quad Copter X-Typeのテスト基板制作(その1)

今回は、前回届いた基板に部品を載せてテストできる環境を作ります。

MPU/FCUには事前にプログラミングアダプタでファームを書き込んだ上で後で手ハンダで載せしました。

■プログラミングアダプタ

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その後で、silhouette CAMEOでマスクを作成しましてハンダを塗布して部品を載せてリフローしてみます。

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途中、写真取るの忘れて出来上がった基板がこちらです。(ちまちました作業に夢中になっていたら写真を忘れました)

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Fusion PCBに基板を注文する注意点とか

PCBの注文に関しては色々なページで書かれていますしかなり簡単ですので省きまして、注文する際に絶対必要なガーバーデータの用のドリルデータとルールデータについてメモしておきます。

現在、Fusion PCBでは2層/4層のPCBを注文することが可能になっています。その際の注意点としては、必要以上のファイルを添付して送信すると中の人からメールが来てちゃんとしたファイルを送れと言われてしまいます。

Fusion PCBからDownloadできるEagle Design Ruleを使うと必要以上のファイルが出てきてしまうのでその辺りを修正したデザインルールとガーバ出力用のファイルを置いておきます。

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ホームリフローの実験

前回で道具は揃いましたので、今回はリフローの実験をしてみることにします。

使用する道具は色々集めてみたこちらの方たち

  • リフローオーブン:T-962
  • カッティングマシン:silhouette CAMEO
  • 有鉛ソルダペースト:FC63-BZ(L)
  • ステンシル:ウルトラユポ(150μm)

何で試すかですが、今回は手元にあったSSOPパッケージのFT232RL(0.65mmピッチ)とQFNパッケージのFT232RQ(0.5mmピッチ)で試してみました。(安くて代行品が簡単に手に入る物) マスクを作らないといけないので、eagleで適当にパッケージを配置してマスク用のdxfファイルを出力します。 前回 同様「cream-dxf.ulp」を使って出力したDxfファイルをシルエットカメオのソフト「silhouette Studio」に読み込ませてテストしました。

作ったマスク右側が0.65mm、左が0.5mmピッチです。0.5mmピッチはかなり厳しいというか、抜けていないところが何箇所か存在します。0.5mmピッチに関しては要考慮として0.65mmのSSOPパッケージはそのまま試してみます。

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ソルダペーストの塗布用のへらに何を使うかで悩んだのですが、金属製のヘラがあったのでそれを使いました。

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