ポッティング
2025.08.30
基板を水から守る為、樹脂で埋めてしまうやり方があります。
ポッティングと呼ばれたりします。

身近な例は洗濯機で、トップ面の操作部分の裏側をみると参考になると思います。

樹脂で埋める為、特殊な背の高いコネクタが使用されています。
基板をケース(フタなし)に入れて、樹脂を流し込みます。
これにハーネスを接続して、下向きに取り付けるので、水が溜まることはありません。
万一、水がかかっても基板は樹脂で守られています。

しかし完全水没には対応できません。どうしてもコネクタ部分に露出があります。

水没しても耐えるようにするのは案外難しく、とくにリード線が引き出されていると、その中を通って水が浸透します。
基板まで水が到達し、そこでショートしてしまいます。

樹脂で固めても、異なる素材は一体化しませんから、どこかにスキマが必ずあります。
そのスキマから水が浸透してきたこともありました。

樹脂も色々あり、柔らかいもの、ガチガチに固まるもの・・・固まる時に発熱したり、収縮によって回路に悪影響を与えることもあります。
樹脂で固める前は動作したのに、固めた後は動作しなくなった経験もありました。
特に弱い部品にはあらかじめシリコンを塗っておき、そこで緩和させたりしました。
基板のコーティング
2025.08.30
防湿や酸化を抑える為、基板にコーティング剤を塗る事があります。

屋外や温室など湿気の多い場所に設置される基板、そして温泉地などガスにさらされる場所に設置される基板はコーティングが要求されます。

昔、送配電の遠隔制御装置(電柱の上に載る)用のモデムを作った時には、ワニスを塗りました。トルエン等が入っており、臭かったのを覚えています。

基板全体をワニスにドブ漬けして、吊るして乾かすやり方と、あるいは、筆で塗っていくやり方があります。スプレーもあります。

スイッチやコネクタの端子などにワニスが付着したら導通不良になるので、あらかじめマスキングテープを貼っておかなければなりません。乾燥後に剥がす手間もあります。
筆で塗るのは、マスキングの手間を省いて、塗ってはいけないところを避けるためかと思います。
ブラックライトに反応して光るタイプが有り、ブラックライトで照らして見ながら塗りむらが無いように塗っていきます。

コーティングしたら濡れても大丈夫かというとそうではありません。

どうしてもリード線の切断面なんかは完全に覆われていないので、濡れると導通する可能性があります。あらかじめ短く切ってからコーティングするか、チップ部品をメインに使うか。
ネジザウルス
2025.08.24
ネジザウルス
つぶれたり、さびついたりして普通にドライバで回せなくなったネジをつかんで回す、ペンチに似た工具

持ってないけど、便利そうだと思い買っても結局使わないままになりそう。だけど有ったらあのとき苦労しなくて済んだのでは・・・と思ったりして、微妙に迷う。

近頃はミャクミャクバージョンも有る。

どこかの現場で、50~60年前の制御盤を直すときに一緒にいた工事部隊の方が「ネジザウルスです」と言って渡してきたけど、見た目は普通の電工ペンチぽかった。

ニッパーでネジをつかんで回す人を見たことがあるけど、刃こぼれするから絶対ダメ。(これで知人に私の愛用ニッパーを台無しにされた)

錆びついたネジは、頭を掴んで回そうとしてもそこで折れてしまうこともある。サビがひどい場合。

たったのネジ1本のために悪戦苦闘で意外と時間を食うこともある。

まず、古くて緩まないネジを回す前に、ピッタリ合うドライバーを使って、押す力を十分かけながら慎重に回すのが基本

それでもたくさん緩めれば、1本ぐらい失敗することは有る。

なかなかゆるまないネジには、CRC5-56のような油をちょっとさしてみるとか、加熱してみたりする。バーナーとかトーチであぶるのは、周囲を焼いてしまうから必ずしもできない。ヒートガンに細いノズルを付けて熱風を集中させたり、はんだごてを当てて加熱するのを試してみる価値はある。

皿ネジのつぶれたやつで苦労した事はあるけど、これはネジザウルスの対象外。つかみようがない。
そんなときはネジの頭をドリルで削って取り除くしかない。たとえば筐体のフタをとめている皿ネジ。その1本だけつぶれていてフタがとれない場合。
ドリルで慎重に削る。削りすぎないように。
頭の部分を削って、フタがとれたら、ネジの残りを道具で掴んでゆるめて取り外す。
基板設計CAD
2025.08.23
最初はCADも何もなく、銅箔基板にペンでパターンを描いてエッチングしていました。高校生の頃に「負帰還増幅回路」を作って、実際に通電して特性を測定する課題があったのです。
塗りむらが有るとそこだけ欠けたり、虫食いみたいになってしまうので、ペンをトントントンと軽く叩くようにしてインクを厚く載せていました。

その回路の抵抗値などをどうやって決めるかというレポートが大変だったのを覚えていて、全てについて計算式を書いていました。当時は、じつはあまりよくわかっておらず、特に苦手な数学の世界。

その前に、中学生の頃に買ったサンハヤトのキットは確かPK-3
シール式の台紙が有り、銅箔基板に貼り付ける。パターンを作りたい所をナイフで切り抜く。
切り抜いた凹みへ、ペンキのような液体を流し込んで乾燥させる。シールを剥がすと、パターンを残したい所だけペンキで保護されるから、ペンキのついていないところはエッチングで溶けてなくなる。あとはシンナーでペンキを除去して、銅箔を磨いてフラックス塗り乾燥させれば完成。
理屈は良いけど、実際にはあれこれ失敗したり、大雑把なパターンぐらいで細かいのは難しく、早々にあきらめてペンで直接描くようにしたような記憶です。
うまく切り込めずにシールが引っ張られる形でズレたりとか、角の切残しとか。

同じ基板を複数作りたかったら感光基板で、トレーシングペーパーのようなフィルムシートにレタリングで◯とか線を貼り付けてパターンを作り、ガラスで挟んで日なたで焼き付けていました。
しかし日なたでガラスを挟んでじっとしているのは、手が疲れるし、特に暑い時期は大変でした。
そのガラスだって、完全に平らだと思い込んで疑いもしませんでしたが、実際には歪んでいるのです。フィルムが基板に密着しないから、そこだけぼやけてしまってパターンがうまくできなかったりしました。

基板をあらかじめ必要なサイズに切るのは暗室での作業になるのだけど、そんな暗い場所で寸法をとってまっすぐ切るなんて大変。定規などで感光膜に傷をつけたりしました。
少々の無駄は考えず、サンハヤトのカットサイズそのままでとりあえず焼き付けてエッチングし、あとで切れば良かったのでしょう。

のちに社会人になってから、真空式のクランプ、ロボライト(電動で光源が往復)、エッチング槽などを揃えました。
ドリルは最初、イマイ?のボール盤キットを作って使いました。のちにサンハヤトのを買ったような。

それでようやくCADの出番になってきます。

I/O(雑誌)を見ると、X68000用だけれど基板設計ソフトが有り、このためだけにX68000を買おうかと迷った時期もありました。

そして当時のエレクトロニクスライフという雑誌に、KBANというフリーソフトが付属していました。これで基板のパターンが引けるという。こりゃあいい。
今のCADみたいに回路図とパターンが連動するとかそんなのじゃないです。穴や線が画面上で編集できるようになっただけ。それでも、手作業をしていた頃を思えば格段の差でした。
MS-DOS版でサクサク動いていたと記憶しています。これで雑誌に投稿する基板のパターンを描いたんじゃなかったかな。

ところが世の中はWindowsに移行、MS-DOSモードなら従来のKBANも使えたが、後にそれも難しくなり・・・
PCBEというフリーソフトが登場して、これを使うようになりました。
かなり複雑な基板もこれで描いて作れるようになり、しかもガーバーデータ出力で基板メーカーに製作依頼もできるようになりました。

しかし回路図と連動していない為、回路図のコピーをとって配線の済んだところを赤鉛筆で塗りながらという原始的なやり方で不便!

ようやくここでEagleと出会い、無料版では基板サイズの制限は有るものの、まともなCADでした。
使い方が最初ぜんぜんわからず、自分は覚えるのが苦手ですぐに忘れてしまいます。
解説書を買ってきて、さらに和訳の説明書も買って、ひとつひとつ手順を追って試すことを延々とやっていました。
その手順が確認できたら、紙に書いて目の前に貼っていました。
操作手順を全然覚えられないから、その紙を見ながら操作することを繰り返し、相当な時間をかけてようやく覚えてきました。

思い切って十数万円出して買ったのは、2005年頃だったか? ところが実際に本格的に使い始めたのは2007年頃からじゃなかったかな。何しろ使い方がわからなくて苦戦していた頃です。

KiCADを知ったのは2009年頃か、当時はよく覚えていませんがそれほど完成度は高くなかったような気がします。
いまでは十分すぎるぐらいでしょう。じつはそれほど使っていませんが、Eagleのファイルが読み込めるので、過去の回路図やライブラリの移行なんかもできるのかなと思います。
落雷と接地抵抗
2025.08.08
先日、雷が何度か鳴りましたが、停電もなく無事でした。

親から聞いた話だと、風呂に入っている時に落雷で感電したというのです。
それと、どこからの話かわからないが、台所で洗い物をしている時に落雷して感電したという話も。興味深い話ですが経験したくはないです。

水道管が金属の場合は当然として、塩ビ管の場合でも水を伝ってくるのかなと思います。

地面に埋まっていればアースだろう、感電しないだろうと思いがちですが、接地抵抗が低いとは限りません。接地抵抗の分だけ、それは電位差となって出てきます。
要するに、アースに対して抵抗があるから、大電流が流れ込めば高い電位差となるわけです。

ご参考(フランクリン・ジャパンのサイトより)
ttps://www.franklinjapan.jp/raiburari/knowledge/safety/54/


たとえば接地抵抗10Ω以下というのは、当然アース棒を打ち込んだぐらいでは無理です。アース棒では数百Ωにはなります。水をかけたり、何本も打ち込んで並列にしたり頑張ってもなかなか・・・

昔、学校で電気工事の勉強をしていた時、グラウンドに出て接地抵抗計の電極を打ち込み、実際に抵抗値を測定しました。小便でもかけたら劇的に下がるかなと妄想したけど、さすがに人目があるのでやめました。

それから、ずいぶん昔の話ですが、車で走っている時に落雷に遭遇しました。ひょっとしたら自分の車に落ちたかもしれません。
ひどい雨が降っていました。周囲は畑ばかりの開けた場所の道路でした。
いきなり周囲が真っ白になって、ドーンという音が聞こえました。
雨がひどくて周囲が見えにくい時だったから、その瞬間そして直後、前後の車にぶつからなかっただろうかと、そればかり気にしていました。
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