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2018年8月1日(水) 22:19

逆風の時代

 かなり、ショキングだった。
 FETに配線をハンダ付けするだけの簡単な仕事のはずが、実は至難だった。まさか、こんなところで引っ掛かるとは。これでは、いつになったらモータードライバーが製作できるのか見当も付かない。

 端子に小直方体がハンダ付けされているだけの構造で、同様の心当たりがあった
DC-DC コンバーターを確認して驚いた。今ではディスコンになっているようだが、最新の代替品がやはり表面実装タイプだったのだ。
 個人が趣味で行うDIYにおいては、表面実装品は非常に扱い難い。だが、世の中はDIPタイプがどんどん減少し表面実装品に置換されている。趣味の電子工作にとっては大きな逆風だ。また、過去に製作し今は使っていないジャンク品も、重要なパーツだけでも取り外して大切に保存する必要を強く感じる。

 表面実装品になる、というのは単に実装が大変になるというだけの話ではない。改造も困難になるのだ。
 以前の DC-DC コンバーターは基板が見えていたので、基板にハンダゴテを入れることで改造できた。だが表面実装品になると基盤からすべてがパッケージに封入されてしまい、改造できない。

 話をFETに戻すと、IRL7472L1 本来の推奨実装法がデーターシートに記載されている。.
 それによると、ソース端子は何の奇をてらうこともなく、数ミリ角のパターンに素直にハンダ付けするだけのようだ。これでは数百アンペアという耐電流を全く活かせないと思うが、配線が短ければロスも小さくて済むという話なのだろう。
 諦めて、細くて軽い金属片をソースにハンダ付けして済ませるというのもアリだ。

 少なくとも、微小なゲート端子には短いジャンパー線をハンダ付けするだけにするしかないと思われる。5センチほどの細線が、ゲート端子の小直方体ごと脱落したのは酷かった。

 ただ冷静に考え直すと、全体を加熱してドレインとソースとゲートを同時にハンダ付けしてしまうことも不可能ではない気がする。パーツを巧みに支える必要があるが、成功すれば皮算用そのままに仕上げることが可能だ。

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2018年7月31日(火) 23:04

大誤算

 ドレインのハンダ付けはイメージより容易だったが、外すのも容易だった。
 静電気避け代わりに、銅板の上に寝かせておく。

 だが、外した状態でソースとゲートをハンダ付けするのは大失敗した。こっちは、イメージとは比較にならない超絶難易度!

 まず最初にゲート端子に細い配線をハンダ付けした。これは一見するとすぐに完了。ごく普通のハンダ付け作業であり、何も難しく見えない。

 続いてソース端子に太い配線をハンダ付けしようとしたら、ゲート配線が外れた。

 熱で配線が外れたのかと思ったら、FET本体側の突起が根元から外れていた。
 更にソース端子の方も、合計8箇所ある突起の幾つかが外れた。

 そう言えば、昔扱った DC-DC コンバーターにも似たようなことがあった。端子の金属がハンダ付けされた小直方体(1ミリとか2ミリのオーダー)で、加熱すると脱落。
 このFETの腹にはソース端子8個とゲート端子1個が突出しているが、どうやらすべて小直方体をハンダ付けしてあるだけのようだ。

 完全に表面実装専用で、表面実装用の設備でハンダ付けする前提だ。
 こいつは、普通のハンダゴテと道具で手動ハンダ付けするのは至難だ。

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2018年7月30日(月) 22:10

増産

 ソース配線の不足は1本だけだが、出来の悪いものもあるので5本増産。

 これでも不出来が結構多いが、作ろうと思えば金具はあと5個残っている。まあ現状でOKだろう。
 これまでに作ったものから、12個をセレクトした。

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2018年7月27日(金) 21:47

ソース用量産

 FETを剥がす前に、ソース用配線を量産しておく。

 試作した1本は、使えそうな雰囲気十分だ。そこで残り11本なのだが、製作に使う端子が床にぶち撒けられていた。なぜそうなったのか分からない。だがこれが大打撃で、何本か行方不明になったようだ。
 試作分を含めても足りるはずが、10個しか揃わない。

 1個足りない!
 これは超絶に痛い。たった1個の不足で、製作が二度手間になる。もちろん買い出しも必要だ。

 端子は先端を少し切り落とし、3ミリほど折り曲げる。

 先端を更にもう1回折り曲げてから、むりやり配線を突っ込む。

 この金属端子は小さいので、本来はもっと細い配線でないと使えない。
 そこを強引に、12番の太い配線を使用する。もちろん大電流に対応させるため。

 無難に大型の金属端子を使うと、FETソースへ取り付けできない。

 無理に突っ込んだ配線は、先端全体をハンダで固めることにより一体化させる。

 これはかなり熱容量が大きいので、普通にハンダゴテを使っても作業困難である。そこで、例によって板金用ハンダゴテをバイスに固定し、流れ作業だ。過熱で壊れるパーツでないから、気楽。

 ただし、作業できる温度になるまで長時間待たされるし、作業後に冷えるまでも長い。かなり電力は無駄になる。
 たった1本のために後日同じ作業を繰り返すのは、非常に無駄が多い。

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2018年7月26日(木) 21:22

誤算

 いろいろ悩んだが、先日の金具を2回折りにしてハンダ漬けにしたものが良い感じ。
 これをソースにハンダ付けし、配線が銅板に接触するようにする。そして、配線と銅板を接着して機械的外力を防ぐ。

 だが、ものは試しとソースへハンダ付けしようとしたら、これがほぼ不可能。ハンダゴテの熱が銅板に逃げてしまい、温度が上がらない。ソース端子にハンダゴテを当てても、銅板が熱くなるだけ。ドレインと銅板は熱的にしっかり結合しているが、それによりソース端子と銅板までしっかり熱結合するとは想定外だ!
 いや、実際は若干危惧していたが。

 こうなると、板金用ハンダゴテで銅板ごと加熱するしかないが、それなら諦めてFETをいったん銅板から外すべきだろう。ドレインのハンダ付けは完全に無駄になってしまうが、低温ハンダを使用したので熱ダメージはそれほど蓄積していないはずだ。更に、ドレインと銅板のハンダ付けは想像以上に簡単なことも判明している。
 結局のところ、作業手順が間違っていたのだ。急がば回れ。FETを外して、最初からやり直しだ。

 ところで、パソコン冷却用品には最強の熱伝導グリスとして「液体金属」がある。アルミを腐食するというのが非常に使いにくいため、これまで使ったことはない。しかし、73W/m・kという熱伝導率は圧倒的だ。確認すると、共晶ハンダは50W/m・kである。液体金属以外のグリスには圧勝するが、液体金属には負ける。しかし、液体金属は接着剤ではなく、固定方法を別に用意せねばならない。また、耐熱140度とかなり低い。確かにハンダ以上の放熱性能を持つが、これぐらいの差であればハンダに取って代わるだけのメリットは見出しにくい。

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