事例紹介:BGAパターン修正の続き前回BGAの内部でパターンの修正作業を行い、無事に動作するようになったという記事を書きました。(事例紹介:BGAパターン修正)通常工房やまだへの基板改造のご依頼は、郵送でやり取りしてさせていただくのですが、この件では直接設計担当者さんが持ち込みされました。事前にメールで打ち合わせをして作業内容も確認していたBGAのパターン修正をジャンパ配線で行いました。それを設計担当者さんが検査治具につないで動作確認をして改造箇所が問題なかったの検証をしていたところ、新たに別の個所に問題があることが分かったわけです。基板開発のお手伝い基板の動作確認と不具合箇所の解析に時間がかかるということでしたので近くのホテル(工房やまだの裏がビジネスホテルです)に滞在されて、昼間の作業スペースとして弊社の敷地内にある別棟の部屋をお貸ししました。社長の趣味部屋なのですが、作業スペースが必要なお客様にはご利用いただいています。ここで基板の確認をされた結果、部品の交換と基板上のパターン変更が必要であることが分かったようです。急所部品交換と基板のパターンカット、ジャンパ配線作業を追加で行い、動作するように詰めていきます。途中ケーブルが届かずに検査できない箇所があったため、基板のコネクタに直接ジャンパ線をつなげてケーブルの代わりを作り検査まで進められるようにする場面も。基板デバッグまでお手伝いこのケースでは1週間ほど滞在していただいて、無事に試作基板全数を目的の状態までもっていくことができました。この事例のように、ご相談いただければ状況に合わせたお手伝いをさせていただいております。いったきめ細やかなお手伝いができるのも基板改造の専門家である工房やまだならではのものと言えるでしょう。工房やまだでは日々様々なご依頼のメールを頂いております。今回はパソコンのキーボードの改造です。何度かメールでやり取りをして内容を確認します。キーボードを分解して試作品を作って(途中略!なんとか作成しました。PC2台を「同時」操作できるキーボードの作成キーボードの実演です。windowsXPのノートと7のデスクトップに接続してwindowsに付属のメモ帳ソフトを用いて同時に表示されるかどうかの実演です。改造の元にしたのはELECOMのTK-FCM007です。現在3、4台同時操作のキーボードは受注を承っておりません。2台同時操作のキーボードは受注をお受けしております。前回に引き続きAppleのパソコンについてです。late2009のマザーボードとHDD、DVDドライブを接続する小基板です。代わりにフレキシブルに動かせるSATAコネクタにしてSSDを取り付ける。それでは改造作業です!左の写真が表側。下のコネクタがHDD用のSATAコネクタ。上のコネクタが今回改造するslimlineSATAコネクタ。基板を突き抜けて裏面で基板に実装されています。交換するコネクタはこちらのもの。slimlineSATAを取り外し通常のSATA端子に変更するのですが、お客様にご指定頂いた端子ピンの変更は以下の様。このように配線を行い、端子の変更と延長を行います。slimlineSATAコネクタ取り外しまずは小基板からslimlineSATAコネクタの取り外しを行います。多ピンのコネクタの取り外しはいつものようにリワークシステムで行います。ここできちんと取り外さないと基板を損傷させてしまうので注意ですね。次に取り付けるSATAコネクタの加工です。SATAコネクタの端子はプラスチックで覆われており、半田付けが難しいので加工します。目的の端子の部分のプラスチックを削って端子を露出させます。左が加工前、右が加工後。加工したSATAコネクタにジャンパ配線をしていきます。一本一本端子にジュンフロン線を半田付け。小基板にも配線します。miniのマザーボードのCPUも弊社で別のCPUに交換しております。取り外すCPUはBGAタイプなのですが取り付けたCPUはPGA!(ソケットに挿入するピンが並んでいるタイプのチップ)ピンを全て半田ボールに変更して実装するという荒業をやってのけたということです。(広報担当がまだ在籍していませんでした。写真等も残念ながらございません。)正常に動作をしており今回のさらなる改造につながりました。このような様々な改造ご依頼にも工房やまだはご対応していきます。2012)の改造です!改造内容はCPUの交換。i7(2.1GHz)に交換します。弊社のBGA交換ということになります。CPU交換これがマザーボードです。Appleの基板はレジストが黒くてかっこいいですね。(全体が真っ黒すぎてパターンがどこ走ってるのか非常にわかりにくい問題もありますが。)この基板に実装されているCPUを交換していきます。CPU取り外しこれがCPUです。4角に付いているのがアンダーフィルです。落下等の衝撃があると基板とCPUの間の半田ボールに割れが入ったりして悪影響があるのですが、このアンダーフィルで軽減しているんですね。これがあるとこのCPUを取り外すことができないので特殊な溶液で除去します。その後、リワークシステムでCPU部分を加熱して半田を溶かし取り外します。左の写真がCPUを取り外した後の基板です。問題なく取り外しができました。i7(2.1GHz)です。これを実装していきます。これ元々のCPUの取り外した後の写真です。すいません交換するCPUの単品の写真取り忘れました。基板、CPUにクリーム半田を塗り位置決めして搭載します。リワークシステムで加熱。外観上も、X線での検査でも問題ないようです。i7になっているのがわかると思います。お客様にも「最大負荷でもさほど熱くならず、余計な冷却が不要で順調です」とお喜びの声を頂きました。ありがとうございます。工房やまだまで!TEL:0238-22-0771FAX:0238-26-2361Email:info@koboyamadaお問い合わせ追記(注意事項)こちらの作業のお問い合わせを多く頂いております。注意事項がいくつか御座いますのでお問い合わせ頂く前にご確認をお願い致します。交換するCPUの選定、手配はいたしません。工房やまだではお客様のMacにどんなCPUが使用できるか選定できません。CPUのタイプがBGAであるか、ピン数ピン配列は正しいか、ソフトで適合しているか等は分かりかねますのでご自身でご確認して頂いております。CPUの手配も基本的には出来ません。ご自身で入手をお願い致します。交換するCPUですが、単品の状態が望ましいです。他の基板から取り外して使用することも可能ですが2で記載するCPU破損のリスクが高まります。交換にはリスクが伴います。BGAの交換作業にはリスクが伴います。目視できない、手で触れない箇所の半田付けであるため修正が難しいことです。1で書いたようにCPUがソフトで弾かれる可能性も御座います。これらの事から、CPUを交換して動作しない可能性はございますし、それで元のCPUに戻しても正常に動作しなくなるという可能性もございます。メモリの交換について。こちらもお問い合わせを頂きますのであわせて記載いたします。メモリも原理的には交換可能です。CPUと同様にメモリも手配していただければ実施はいたしますが、CPU以上に適合するかどうかという点が問題になってきます。交換するべきチップの数が多いため費用も大きく掛かってしまいますし交換作業のリスクも御座います。何のCPUから何のCPUに変えたいのか。細かく記載の上メールをお願い致します。ご送付物について基板、CPUは弊社の指定の状態でお送りいただきます。CPUの載ったマザーボードは出来るだけ余計なものは取り外す。そのマザーボードに弊社で動作確認が出来る最小限のものを付属する。基板が簡単に取り外せるようでしたらその他のものはPCケースと一体になっていても構いません。撮影した写真、お客様とのメール)を弊社のホームページにてご紹介させていただく場合がございます。お客様の個人名等個人情報を記載するようなことは御座いません。ご理解をお願い致します。不掲載をご希望でしたら、ご連絡頂ければご紹介はいたしません。以上をご理解頂いた上で、お問い合わせ頂けるようお願い致します。工房やまだでは研究開発をされている企業、団体からの製作中の基板の部品実装や、基板改造のご依頼を頂いて作業しております。基板のコネクタを実装する部分の穴径が小さく、コネクタのピンが挿入できないため、どうにか実装して欲しいということでした。別の方法をご提案しました。改造方法まず、オスコネクタとそれを実装する基板、メスコネクタとそれを実装する基板を用意します。基板にそれぞれ乗せます。接続した際に段差が出来てしまいます。基板にメスコネクタとオスコネクタを挿入します。オスコネクタは穴径が小さい為先が少ししか入りません。これでオスメスを接続しても基板の高さが揃いました。基板の半田面から半田ごてでスルーホールに半田を流し入れていきます。確実に半田がフローアップ(半田がスルーホールを埋めて部品面まで上がってくる)していることを確認しないといけません。スペーサーを取り除き、ボンドでより強固に固定します。頑丈にする必要があります。これで、費用的にも基板を再制作するより安価にコネクタの実装をすることが出来ました。開発案件なので写真をお見せできなくて残念です。工房やまだではお客様のご要望を実現するだけでなく、より条件にあったご提案で開発、研究のお手伝いをさせて頂きます。月QFP部品取り外し今回も先週に引き続き部品取り外しについて。QFPの取り外しです。基本はSOPの時と同様。いうより全く変わりません。「部品と基板を繋ぐ半田を全て溶かす」ですね。そのために工房やまだではリワーク機でQFPを取り外しています。お勧めしない取り外し方SOPの時と同様ですが、QFPを外す時にもホットエアーで外すのは×。止めたほうが無難です。QFPのリード全てを一度に半田が溶ける温度に上げるのが難しいからです。小さいQFPなら可能ですが大きいQFPでは無理がありますね。半田ごての特殊なこて先で取り外す事も可能ですが、こちらはQFPの形状毎に新たなこて先が必要です。基板製造工場等の同じ種類の基板や部品を数多く扱う場所ではいいかも知れないですね。例、半田ごてメーカHAKKOさんのこて先です。)http://www.hakko.com/japan/tip_selection/work_qfp_removing.html#type_smd-quad工房やまだのQFP部品の取り外し動画で詳しくご紹介させて頂きました。こちらもほとんどSOPの取り外しと同様です。手順は1フラックス塗布2QFP取り外し3基板の半田除去の3段階。リワーク機でのQFP取り外しやはりポイントはリワーク機を使っているところです。以下の2点で大きく勝ります。温度管理が可能リワーク機では詳細な温度管理が可能です。温度を段階的に上げたり加熱時間を指定出来たり細かく決められます。ホットエアーも温度の指定は出来ますが機材を腕で持って作業する為バラつきが大きくなりがちです。温度のバラつきは半田が溶けていないポイントを作るため基板のパットやQFPリードの損傷に繋がります。基板裏面から広範囲で加熱できる。QFPの表面からのみの加熱だとどうしても半田が溶けにくいポイントが出てきます。それはグランドに繋がっているような基板のパターンに熱が奪われるパットです。いった溶けにくいパットと溶けやすいパットの差を出来るだけ減らす必要があります。そのためにリワーク機での加熱では裏面から基板全体を加熱しパットの温度差を減らします。