ユニバーサル基板(穴あき基板)による自作
概要
比較的シンプルな回路や試作で配線を色々変えたい場合は
ユニバーサル基板(=2.54mmピッチの穴あき基板)が手軽で便利です。
ですが配線の交差が多いと被覆付きの配線を使わなければならないので はんだ付けする部分の被覆除去が面倒です。
また多芯の配線材はやわらかいのでぶらぶらしやすいし、1点に複数本の線材をはんだ付けするのが厄介です。
その対策として私がよく使う方法などを紹介します。
ですが配線の交差が多いと被覆付きの配線を使わなければならないので はんだ付けする部分の被覆除去が面倒です。
また多芯の配線材はやわらかいのでぶらぶらしやすいし、1点に複数本の線材をはんだ付けするのが厄介です。
その対策として私がよく使う方法などを紹介します。
穴あき基板の種類とメリット/デメリット
ユニバーサル基板には片面基板と両面スルーホール基板があります。
何度もはんだを付けし直したり、長い間半田ごてを当てたりしても 両面スルーホール基板ではランドがはがれる事はあまりありませんが 片面基板は はがれやすいです。
両面スルーホール基板は裏面だけでなく表面にも表面実装部品(チップ部品)をはんだ付けできますし、表裏両面で配線することができます。
片面基板のメリットは 価格と部品の取り外しが比較的簡単な事です。
多ピンのDIP型ICなどを取り外したい場合、両面スルーホール基板ではスルーホール内のはんだが除去しにくいためにすべてのピンのはんだを同時に溶かす必要があり難しいです。
一方片面基板ではスルーホール内は はんだ付けされていないので、ソルダーウイックやはんだ吸い取り機ではんだを吸い取り、少し揺することで外すことができます。
何度もはんだを付けし直したり、長い間半田ごてを当てたりしても 両面スルーホール基板ではランドがはがれる事はあまりありませんが 片面基板は はがれやすいです。
両面スルーホール基板は裏面だけでなく表面にも表面実装部品(チップ部品)をはんだ付けできますし、表裏両面で配線することができます。
片面基板のメリットは 価格と部品の取り外しが比較的簡単な事です。
多ピンのDIP型ICなどを取り外したい場合、両面スルーホール基板ではスルーホール内のはんだが除去しにくいためにすべてのピンのはんだを同時に溶かす必要があり難しいです。
一方片面基板ではスルーホール内は はんだ付けされていないので、ソルダーウイックやはんだ吸い取り機ではんだを吸い取り、少し揺することで外すことができます。
スズメッキ線による配線
スズメッキ線を使うと被覆をむく手間が無くてはんだ付けが楽です。
単線で硬いのでぶらぶらすることもないし、長い配線は途中の 部品がないランドに はんだ付けすることでしっかり固定できます。
ただし配線が交差する部分の上側配線は被覆付き配線を使う必要があります。
効率よく配線するため、事前に部品配置や配線引き回しを充分検討してできるだけ配線の交差をなくすようにしています。
配置配線の検討は紙と鉛筆でもできないことはありませんが、KiCAD等の基板設計CADを使うと効率的で配線ミスも防げます。
部品配置や配線経路が決まったら接続点数が多い配線、例えばGND配線から優先的にスズメッキ線で配線してゆきます。
残った交差する配線は被覆電線を使います。
単線で硬いのでぶらぶらすることもないし、長い配線は途中の 部品がないランドに はんだ付けすることでしっかり固定できます。
ただし配線が交差する部分の上側配線は被覆付き配線を使う必要があります。
効率よく配線するため、事前に部品配置や配線引き回しを充分検討してできるだけ配線の交差をなくすようにしています。
配置配線の検討は紙と鉛筆でもできないことはありませんが、KiCAD等の基板設計CADを使うと効率的で配線ミスも防げます。
部品配置や配線経路が決まったら接続点数が多い配線、例えばGND配線から優先的にスズメッキ線で配線してゆきます。
残った交差する配線は被覆電線を使います。
ETFE電線の配線方法
昔々、電話の交換機やコンピュータの回路ではんだを使わないワイヤラッピングという配線方法が使われていました。
それに使われていた配線材でETFE電線というのが今でも売られています。
この電線は単芯で被覆が比較的熱に強いため、後述の方法で はんだ付け部の被覆除去が簡単にできて便利です。
私は50m巻をかなり以前に秋葉原に店があるオヤイデ電気で買いました。
一番細いAWG30(芯線径0.26mm)を使っていますが、もう少し太いAWG28(芯線径0.32mm)も同様に使えます。
"ETFE AWG30" で検索するとAmazonやモノタロウ、マルツオンラインでも100m巻や2m☓7色といったものを販売しているようです。
それに使われていた配線材でETFE電線というのが今でも売られています。
この電線は単芯で被覆が比較的熱に強いため、後述の方法で はんだ付け部の被覆除去が簡単にできて便利です。
私は50m巻をかなり以前に秋葉原に店があるオヤイデ電気で買いました。
一番細いAWG30(芯線径0.26mm)を使っていますが、もう少し太いAWG28(芯線径0.32mm)も同様に使えます。
"ETFE AWG30" で検索するとAmazonやモノタロウ、マルツオンラインでも100m巻や2m☓7色といったものを販売しているようです。
ETFE電線の配線手順
1.必要な長さより長めに配線をカットします。
端部の被覆をワイヤラッパー等で機械的に剥く必要はありません。
端部の被覆をワイヤラッパー等で機械的に剥く必要はありません。
2.半田ごての小手先にはんだを載せてはんだ溜まりを作り、そこに配線の一端を1~2mm程度差し込みます。
すると熱で被覆が縮み、芯線が1~2mmほど出てきます。
3.基板のパッドまたは基板から出ている部品の足にはんだを盛ります。
そのはんだに半田ごてを当てて溶かしたところへ芯線が出た配線の端を差し込んではんだ付けします。
4.ピンセットなどを使って配線を希望の経路で接続先のパッドまたは部品の足に届くよう形を整えます。
5.ぴったりの長さにニッパーなどでカットします。
6.ピンセットで基板面から配線端を持ち上げ、半田ごての先のはんだ溜まりを配線端に当てて芯線を出します。
7.配線接続先のはんだを溶かし、そこに配線端を差し込んで はんだ付けします。
この配線手法はユニバーサル基板だけでなく、プリント基板の修正やジャンパ配線にも適します。
ETFE電線の曲がりをなくす裏技
1.糸巻に巻いてある場合は40cm程度引き出し、配線の端を指に巻き付けるかラジオペンチ等でしっかり保持します。
2.引き延ばす様に力を少しづつ強くしながら引っ張っていくと、あるところで配線が急に伸びるのがわかります。
5%~10%グっと伸びたところで一旦伸びが止まるので引っ張るのを止めます。
2.引き延ばす様に力を少しづつ強くしながら引っ張っていくと、あるところで配線が急に伸びるのがわかります。
5%~10%グっと伸びたところで一旦伸びが止まるので引っ張るのを止めます。
3.その状態で配線を曲げないように机の上におろし、ニッパーやワイヤストリッパーで必要な配線長に切り分けます。
糸巻に巻かれていたり、丸めて梱包されていてもこの引き延ばしにより曲がりが解消されて直線になります。
配線が直線になるので、基板に沿ってきれいに配線することができます。