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2008.01.12

大学では教えてくれない?ハードウェアの話

年末年始にかけて、東大生がボードが壊れたとか大丈夫とか言っているが気になる。
普通に使っていればそう壊れるはずが無いのだが、ボードを扱うときの注意点を適当に書いてみる。

・電源間の抵抗値を測定しておく:基板に電源を入れる前に、各電源とGND間の抵抗値を記録しておく。新しい部品をつけたときや、はずしたときは、同じように抵抗値を測る。抵抗値が異常に小さいとき(数10Ω以下)なら、何か問題が起きているので電源を入れない。回路の接続間違いや、半田くずによるショートが考えられる。
動作中にICがさわれないくらいに熱くなった場合は、電源を切って抵抗値を測る。抵抗値が小さくなっていれば、半導体が壊れている。
・各ICの発熱量を知っておく:上手く動いているときに各ICの表面に軽く触れ、だいたいの温度の感覚をつかんでおく。後でこのICが熱いと思っても、正常な状態を知っておかないと判断できない。
・作業する前に電源を落とす:コネクタの抜き差しは基板の電源を落としてから。大元の電源まで落としておくと安心。
・コネクタの接続間違いを防ぐ:逆差し防止キーがついているコネクタを使う、違う用途に同じコネクタを使わない。
・電源の投入順序に気をつける:基板に遠い方から順番に電源を入れ、近い方から順番に落とす
・電源ケーブルの色は一般常識に従う:基本的に電圧が高いほど熱い色になる。5V、3.3V、GNDなら赤、黄、黒の順。
・シャーペン厳禁:シャーペンの芯は電気を通す
・五感を働かせる:基板に向かっているときは五感をフルに働かせ、変な音や臭いがしたときはすぐに電源を落とす。

人によっては基板にさわる前に自分自身をアースする人もいます。経験に依るところが多いですが、こことここがショートしたら基板即死だなという想像力をつけるのも大事。FPGAのコンフィグコネクタも、VCCとGNDが隣り合っていてここがショートしたら基板が死ぬ。こういう所で電圧を測る時は、この2ピンがショートしたら基板終わりだよという気持ちを忘れないこと。

プロの人が基板を壊さないのは、無意識に行っている細かいことの積み重ねだと思います。
他にもいっぱいありそうですね。

# 書いていたら、今までの基板を壊した記憶がよみがえって落ち込んできた。こういう事を怒鳴られながら覚えたんだよな~と思って、新人時代を思い出してもう一度落ち込む。


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Comments

”五感を働かせる”これはやっていますね。抵抗が燃えるにおいがしないかどうか、初めて電源入れるときにはくんくんしています。
”電源間の抵抗値を測定しておく”は近頃の基板は抵抗値低くないですか?
私は静電気人間なので静電気には気を使っています。静電防止作業服を着てアースしてから基板に触るようにしています。本当は静電防止ストラップが必要なんでしょうけど。。。
基板はあまり壊したことがないですが、QFPのピンの信号波形をオシロで見ているときにGNDピンの隣がVCCピンでクリップが触ってしまい、みごとにQFPのピンを溶かしてしまいました。隣がVCCのGNDピンにクリップつけてはいけないですね。

Posted by: marsee | 2008.01.12 at 01:02 PM

marsee さん、こんにちは。

たしかに、FPGAのVCCINTは抵抗値小さく電源入れる前に焦ったことがあります。他のボードも同じくらいの値だったので思い切って電源を入れたら普通に動きました。ここでこうしたら壊れるというのは経験が物を言う所なので、なかなかルールに落としにくいです。

基板そのものを壊す事は、ほとんど無いですね。半田ごてをあてすぎて、パッドが剥がれたことがあるくらいです。わかりにくい表現になってしまってすいません。大半は、半導体が駄目になってしまいます。

こういうノウハウが少しでも出てくれば、学生の方も楽しく工作が出来てハードの方に進む人が増えるかなと思って書いてみました。

Posted by: なつたん | 2008.01.12 at 07:34 PM

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