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2018年8月6日(月) 22:20

銅板へセット

 FETを銅板の上に並べ、マスキングテープで仮固定。
 ゲート配線を、オートウエルドで固定する。残る11個を一気に処理することで、オートウエルドを無駄なく活用できる。う〜ん、予備のFETが1個余るけど、銅板が無いと一緒に処理することはできないんだよな。しまった。まあ、いざという時のために、予備はあるに越したことがない。
 このFETは別に入手困難な品ではないので、足りなくなれば再度購入すれば良い。だが、店頭では手に入らないので、それは送料が無駄になるパターンだ。

 銅板同士を太い配線で接続する時のことまで考えて、ゲート配線を少し脇にシフトさせておく。先日製作した1個は、それをうっかり失念していた。まあ後からでも取り返しは付くが。

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2018年8月5日(日) 20:53

予備無し

 さて、必要なFETは12個である。3相ブリッジに6個で、それが左右。
 購入したFETは14個で、予備は2個しかない。既に1個は壊れている可能性大なので、予備は1個しかない。

 FETの配線は想定外の超難易度なので、このまま無事に最後まで行くと考えるのは甘い。ただでさえ予備が少ないのに、最初に作業失敗して電極の小直方体が剥離したものを廃棄すると、予備が0個になってしまう。
 そこで、電極の小直方体が剥離したものも配線続行することにした。ハンダを充分に盛れば、使える可能性は高い。取り急ぎ、ゲート配線は小直方体抜きで直接ハンダ付けする。

 それ以外の11個も、すべてゲート配線を済ませる。
 ゲート配線は通常のハンダを使い、ソース端子のハンダメッキは共晶ハンダである。融点の少しばかりの差に、こだわってみた(大した意味はない)。

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2018年8月4日(土) 21:29

そうは問屋が

 欲しいものを製造できる手順が判明したので、あとは大量生産。
 そう考えたのだが、それほど甘くなかった。

 下準備としては、
1)ゲート端子に細く短い配線をハンダ付け。
2)ソース端子を充分にハンダメッキしておく。
3)太い配線を充分にハンダメッキしておく。
4)ゲート端子の配線をオートウェルドで固定。

 という順番になる。
 このうち、まずは1)と2)を大量生産しようと考えた。いずれも、全体加熱せず普通のハンダ付け作業である。熱が逃げるとハンダ付けが困難になるので、銅板に載せず木の板で作業する。

 しかし、なかなかハンダが馴染んでくれない。もともと電極は1ミリ角ほどの極小なので、難易度が高い。それでもゲート配線を取りつけることができたので視認すると、至近のソース電極との間にハンダブリッジが出来ている可能性あり。

 テスターで確認すると、無情にも短絡している。ブリッジを取り去ったつもりでも、短絡が解消しない。
 泣く泣く配線を外し、ハンダを清掃する。念のため、その状態でテスターを使うと、まだ短絡したままだ。

 ソースとドレインなら、正常状態でも短絡することはある。しかし、ゲートとソースゲートとドレインが短絡することは、ありえない。あるとすれば、FETが壊れている。別のFETにテスターを使うと、ソースとゲートはちゃんと絶縁している。
 その別のFETに対して作業を行い、ゲートに配線をハンダ付けした。テスターで改めて確認すると、ゲートとソースは短絡していないままだ。

 つまり、左のFETは無事に作業完了し、右のFETは壊れている可能性大。そう簡単に、作業は進まないようだ。

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2018年8月3日(金) 22:22

作業成功

 全体を加熱し、共晶ハンダが溶けたらすかさず加熱停止。余熱でハンダ付けを行う。
 それだけならスムーズに出来た。ソース配線とマイクロクランプは熱くて触れないが、そういうときに割り箸が活躍するのだ。

 しかしソース端子8箇所のうち、手前の2箇所がハンダ付けされない。ソース配線側の突出金具部分が、理想より1ミリほど短いせいだ。ここは元の金具を2回折り曲げて製作したため、1ミリぐらいの誤差はどうしても発生する。そして長過ぎた場合は短絡を引き起こして致命的なので、どうしても短めに仕上がってしまう。
 ソース端子は1箇所で構わないのに、わざわざ8箇所に分かれている。これは、このFETが内部で8個のFETを並列接続しているから、と推測できる。つまり、8箇所のうち何箇所かがハンダ付け不良だった場合、性能が下がる。

 再加熱し、露出状態の2箇所に共晶ハンダを押し当てて強引にハンダを盛る。
 何とか8箇所全部にハンダが回り、皮算用通りに仕上がった。そのまま自然冷却で、十分に温度が下がるまで放置する。
 さすがに8箇所で支えると、太い配線の自重に耐えられるようだ。それでも梃子で大きな外力がハンダ付け部分に加わるので、配線胴体をアラルダイトで支える。耐熱温度は低いが、硬化が速い。

 目視ではソースとゲートとドレインは互いに短絡しておらず、ハンダもしっかり馴染んでいる。となると不安は、熱による破損だ。
 融点の低い共晶ハンダを使っているため、200度をそう大きく上回るような加熱は殆ど行っていないはず。だが、加熱時間は長い。FETが壊れた可能性も、無きにしもあらず。
 そこでアラルダイトの硬化を待ち、テスターで短絡だけは確認する。FETが壊れた場合、ソースとゲートとドレインいずれかが短絡することが多い。

 どうやら、どこも短絡していない。そう思ったが、ハンダ付けや加熱を繰り返したこの銅板はテスター棒を押し付ける位置によっては導通が悪い。そこで念のためとテスターチェックを繰り返していると、ソースとドレインが短絡していた。かなり焦るが、良くある話なのも思い出した。
 テスターでは、ゲートも触っている。それによって浮遊電荷がゲートに溜まり、FETがONになったのではないか?
 ゲート配線とソースを短絡させて電荷を逃がすと、ソースとドレインが絶縁状態に戻った。ホッとした。同時に、ゲート操作でソースとドレインをスイッチングできることも確認できた。

 FETは壊れていない可能性が、高い。作業成功だ。

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2018年8月2日(木) 21:37

オートウェルド

 再度、ゲート端子だけに先行して配線をハンダ付け。

 前回は、この後にソース端子の太い配線をハンダ付けしようとした際にゲート端子の配線ハンダ付けが小直方体ごと脱落した。しかし、さすがにゲート端子だけで脱落するほどヤワではないようだ。
 もちろん、このままソース端子の作業を行えば、加熱で脱落する可能性が高い。

 ソース端子にはハンダを盛っておき、太い配線側にもハンダを盛っておく。配線はマイクロクランプで挟み、作業中に動き難くする。

 これを銅板に載せ、ソース配線も載せる。

 そして、板金用ハンダゴテで全体を加熱し・・・と手順を想像した段階でNGだ。
 高い確率で、ゲート端子のハンダ付けが外れるだろう。マスキングテープによる仮固定も、ハンダ付けの熱に耐えられないだろう。

 仮に成功した場合、ソース端子の太い配線はハンダ溶融に伴って1〜2ミリ沈下すると想定できる。配線は太くて短いため非常に剛性が高く、僅か1〜2ミリでも曲げることは困難だ。だから作業前に固定することはできず、安定と固定をマイクロクランプによる自重に頼る。

 そこで、ゲート配線の固定をオートウェルドで行う。

 数年ぶりに使用するオートウェルドは、耐熱300度の接着剤である。これならばハンダ付けに耐えられる。ただし鉄粉入りなので、短絡が怖い。テスターで確認したところ事実上の絶縁体と考えて良さそうだが、念のため短絡の可能性が無いように使う。

 マスキングテープはオートウェルドが固化するまでの仮固定であり、ハンダ付けを行う際は剥がしておく。

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