きっかけ
QFNのマイコンをつける基板を設計したのですが、流石に手でハンダするのは厳しそうなので、リフローを行うことにしました。そんなにサイズもいらないので、秋月に売ってる50Wなメタルクラッド抵抗を使うことにしました。
構成
ヒーター：秋月で買った5Ω50Wメタルクラッド抵抗2つ
家に余ってたので使いました。ネジで止めるための耳があるので、ちょっとズラしてポリイミドテープで止めました。直列に繋いで、電源は30V3Aにしました。90Wです。配線はハンダだと溶ける可能性があったので、圧着端子を使用しました。メタルクラッド抵抗はセラミックのタイルの上に配置しました。
温度センサ：K型熱電対、デジタルマルチメータR6452A
基板を置いた時に邪魔にならないような場所にポリイミドテープで止めました。高温時にテープだけでは外れてしまったので、上から針金で押さえました。デジタルマルチメータでデジタル値に変換しています。
制御：コンピュータ上のPython、シリアル制御スイッチ
デジタルマルチメータとRS-232Cで接続し、以前に作成したスクリプトを元に、シリアル制御スイッチを温度が一定値以上になったらOFF、そうでなければONというシンプル制御にしました。本当であれば、プリヒートを行ってその後に本加熱みたいな感じですが、めんどいのでそんなことはしません。
実践
25mm×50mmの基板をリフローしてみました。はんだペーストはテキトーにAliExpressで買った鉛フリー低温ハンダです。172℃で溶けるらしいです。35gで370円でした。目標設定温度は185℃に設定しました。基板には適当にはんだペーストをのっけました。
温度変化をグラフにしてみました。はじめのオーバーシュートがやや大きいですが+5℃、-2℃くらいに収まっています。
問題なく溶けてリフローできましたが、ペーストハンダを多めにつけすぎて、微妙な仕上がりになりました。
おわりに
ステンシルがなかったので適当にはんだペーストを塗りましたが、多すぎて全然ダメでした。6個リフローして、無事に完成したのは2つだけでした...数枚作るだけにステンシルを注文するのもどうかと思うので、レーザー加工機を使って紙かプラスチック製ステンシルを作ってみたいです。