APDahlen Applications Engineer
ワイヤラップとは？
ワイヤラップの技術とツールは、低電流アプリケーションの半永久的な電気接続を容易にします。図1に示すように、Arduino PORTENTA Proブレークアウトボード上の四角い支柱、たとえば、0.1インチピッチのヘッダに小さなゲージのワイヤが巻き付けられています。このようにすることで、熱や化学薬品を使用せずに、はんだ接合に匹敵する優れた機械的安定性を備えた高速接合が得られます。
四角のピンは、耐酸化性の強固な接続を確保できるので、ワイヤラップ技術にとって重要な要件です。この物理的接合は、図2に示すJonardの WSU-30M のような工具を使用してワイヤをピンに巻き付けることで形成されます。ワイヤを巻き付けると、ピンの四角い角が30AWGワイヤを歪ませ、低抵抗の冷間結合を実現します。1ターンに4つの冷間結合があるため、振動に対して機械的に安定で、さらに低抵抗を確保できます。
図1： Würth Elektronikピンヘッダへのワイヤラップ接続により、Arduino PORTENTA Proブレークボードへの確実な接続が容易になります。
技術的なヒント： ワイヤラップ技術の歴史的重要性は、どれだけ強調してもしすぎることはありません。ワイヤラップはかつて電話、通信、および初期のコンピュータのバックボーンでした。代表的な例は、動画1で紹介されている重要な任務を担ったアポロ宇宙船誘導コンピュータです。タイムインデックスが2:45と4:40の付近では、ワイヤラップで終端された小さいゲージのワイヤによる迷路が映っています。ワイヤラップ時代の衰退期には、絶えず複雑になるワイヤを配線するための機械があったことに注意してください。
動画1： アポロ誘導コンピュータではワイヤラップのバックプレーンを使用しています。これは、タイムインデックス2:45と4:40で見られます。
ワイヤラップ接続の方法
ワイヤラップ接続を適切に行うには、ワイヤラップツールを使用する必要があります。ピン、ワイヤ、およびツールがシステムとして連携して機能することを理解してください。適切に選択すれば、低抵抗の無酸化接続によるしっかりとしたラップが確保されます。ワイヤラップの詳しい紹介動画については、動画2をご覧ください。動画後半の詳細な例とともに、冒頭の歴史情報をご覧いただければ幸いです。
動画2： このHACKADAYの動画では、ワイヤラップのやり方と様々な歴史的応用例を紹介しています。
図2： 筆者がよく使用しているJonard Toolsの WSU-30M と、プリカットされ被覆をむいた30AWGワイヤの束の写真。
ワイヤラップにはどんな工具や用品を使いますか？
一般的な工具としては、図2と動画2に示すJonard Toolsの WSU-30M があります。ワイヤラップガンなどのその他の工具はこちらで入手できます。
DigiKeyは、ワイヤラップ用途に適した多種多様なワイヤを提供しています。これには、30AWGスプールとともに図1および図2の写真のようなプリカットワイヤが含まれます。
ワイヤラップ製品選択ガイドをご覧ください。
まとめ
ワイヤラップは古い回路構築技術であり、今でもプロトタイピングや最終生産にも利用されています。例えば、冒頭の写真は新しいArduino PORTENTA Proブレークアウトボードで、PID制御に関する次回の記事で紹介する予定です。
ワイヤラップには、はるか月まで到達できる信頼性があります。プリカットされたワイヤは、緩んだワイヤのトラブル対策の必要性を低減することにより、時間を節約でき、心痛を減らします。
ご健闘をお祈りします。
APDahlen
関連するプロトタイピングのヒントについては、このリンクを参照してください。
著者について
Aaron Dahlen 氏、LCDR USCG（退役）は、DigiKeyでアプリケーションエンジニアを務めています。彼は、技術者およびエンジニアとしての27年間の軍役を通じて構築されたユニークなエレクトロニクスおよびオートメーションのベースを持っており、これは12年間教壇に立ったことによってさらに強化されました（経験と知識の融合）。ミネソタ州立大学Mankato校でMSEEの学位を取得したDahlen氏は、ABET認定EEプログラムで教鞭をとり、EETプログラムのプログラムコーディネーターを務め、軍の電子技術者にコンポーネントレベルの修理を教えてきました。彼はミネソタ州北部の自宅に戻り、このような記事のリサーチや執筆を楽しんでいます。LinkedIn | Aaron Dahlen - Application Engineer - DigiKey