表示・入力用基板の製作

4.1.2 基板加工機による基板加工

テスト基板の製作時と同様にして加工用のファイルdrill, photo, frameを作成し基板加工機で片面基 板を加工した。

図 4－7 ドリルデータ 図 4－8 輪郭データ

4.1.3 ハンダ付け

抵抗と抵抗の幅が狭く、少しでもハンダを付けすぎてしまうと隣接する端子・配線がショートしてし まうため、ショートがないことをテスターで確認しながら、ハンダ付けを行った。

図 4－9 CPLD 基板(部品面) 図 4－10 CPLD 基板(ハンダ面)

表 4－2 表示・入出力用基板に使用した部品

部品 個数

ダブルヘッダピン(メス) 20ピン×2 押しボタンスイッチ 5

7セグメントLED 10 セラミックコンデンサ 5 抵抗(330Ω) 10 メタルスペーサ(25mm) 4

ナット 4

4.2.1 EAGLE による回路の設計 4.2.1.1 回路図設計

図 4－11 回路設計

4.2.1.2 基板設計

素子が多く、配線が複雑になるため、部品面とハンダ面の両側を使って配線を行った。両面で配線を 行う場合、部品面とハンダ面の配線数が同程度になるようにするのが普通であるが、後述するスルーホ ールの加工が人手を要すること、素子の近くの部品面のハンダ付けが難しいことから、可能な限りハン ダ面で配線を行い、残りを部品面で配線した。図4－12の茶色が部品面、水色がハンダ面の配線である。

図 4－12 基板設計(98×78mm)

4.2.2 基板加工機による基板加工

こ の基 板には 部品 面にも 配線 データ があ るため 、加 工デー タと して drill, photo0(ハ ンダ面), photo1(部品面), frameを作成した。輪郭加工のための輪郭データはphoto0, photo1からそれぞれ抽出 した。

図 4－13 輪郭データ(部品面) 図 4－14 輪郭データ(ハンダ面)

加工はドリルによる穿孔、部品面の輪郭加工、基板を裏返す、ハンダ面の輪郭加工、基板外形加工の 順で行ったが、基板を裏返す際に起こる角度や位置のずれを補正するため、ドリル加工の前に基板の対 角線上に基準穴を開け、裏返した後にそれらを使い位置合わせを行った。この作業により、以降の加工 でFLASH Winが自動的に位置・角度のずれを補正して加工を行う。

図 4－15 位置・角度の補正

部品面の輪郭加工

ハンダ面の輪郭加工 基準穴

4.2.3 ハンダ付け

この基板を作るために使用した両面基板は、絶縁体である紙フェノールの表と裏の両側に銅箔が貼り 付けられたものである。ここで設計した両面基板には基板の両面にまたがる配線があるが、基板の部品 面とハンダ面の間は紙フェノールで絶縁されているので、そのままではこのような配線はスルーホール で途切れることになる。そこでスルーホールに抵抗の足を切ったものを通して図4－17のように両面に ハンダ付けをした。

その際、7segLED を先にハンダ付けしてしまうとスルーホールのハンダ付けができなくなるため、

こちらを先にハンダ付けした。

図 4－16 基板の両面にまたがる配線 図 4－17 スルーホールでのハンダ付け

図 4－18 表示・入力用基板(部品面) 図 4－19 表示・入力用基板(ハンダ面)