コラム1　部品の外観

●回路図が読めなくても作れるが
　回路図に書かれている部品と実物を一致させておくと、確実に作業ができます。もちろん、専用のプリント基板が用意されているので、その表面に印刷されたシルク文字や記号を見ながら部品を挿して、はんだ付けをしていけるので、回路図が読めなくてもOKです。

●プリント基板にはたくさんの情報がある
◆スルーホールという部品のリード線を挿しこむ「穴」
　プリント基板は、両面に薄い銅箔の配線パターンがあります。部品を載せる面を表面、反対側が裏面もしくははんだ面と呼びます。部品を挿す穴は、表面と裏面はスルーホールというメッキ加工で電気的につながっています。部品が挿さらない穴で両面が電気的につながっているところが数か所ありますが、これはビアと呼ばれます。
◆すずと鉛の合金がはんだ
　はんだ付けする穴の周辺をランドと呼びますが、このプリント基板でははんだ仕上げになっています。はんだ仕上げとは、ランドの部分にはんだでおおわれている状態を言います。電子工作用は通常鉛入りはんだが使われています。量産される産業用のプリント基板は通常RoHS対応はんだ（鉛フリーと呼ばれることが多い）が使われます。こちらは鉛を含みません。どちらもすずが主成分です。鉛フリーは、鉛入りはんだより溶ける温度が30度以上高いので、はんだ付けしずらい傾向があります。
　はんだ仕上げ以外には、

• フラックス仕上げ…時間がたつと銅の面が露出するので、製造後は早めにはんだ付けするほうがよい
• 金フラッシュ…金メッキより金の使用量が少ないが参加しない金で保護されている。見た目がきれい。

などがよく使われます。
◆緑色はレジスト
　はんだ付けする以外の部分はレジスト（ソルダーレジスト）で覆われています。レジストは、溶けたはんだが余計な部分に流れないように塗布された保護膜です。このプリント基板では緑色をしていますが、黒や赤色など256色ぐらいが使えます。白と黒色の場合、銅線の配線が透けて見えにくいので、電子工作では緑色が適しています。
◆情報満載のシルク印刷
　文字などが書かれているのはシルク印刷と呼ばれます。電解コンデンサなどのように極性（プラス・マイナス）がある場合、間違って差し込まないようにとか、コネクタの1番ピンをわかるように印がつけてあります。
◆ガラス・エポキシは高級素材
　このプリント基板の素材はガラス・エポキシ（ガラエポ、FR4とも呼ばれる）です。一番一般的ですが、高級素材です。ガラスの短い繊維もしくは粉をエポキシで固めたCEM3（セム・スリー）が電子工作ではリーズナブルで性能もよいです。数十年前まではベークライトという茶色の基板が一般的でしたが、最近では少なくなりました。電子工作には安価な素材でしたが、何年か経つとそる（変形）という欠点があります。
　これら板の両面にはもともと銅箔が張ってあって、不要なところをエッチングという工程で溶かします。

●個別の部品
　部品の写真と特徴を写真Aに示します。

写真A　個別の部品

(a)　抵抗 　電流を妨げるもので、電子工作にはカーボン抵抗（炭素皮膜抵抗）と金属皮膜抵抗が使われる。本キットにも両方が使われている。

(b)　半固定抵抗（縦型多回転） 　一般の半固定抵抗は300度ぐらい回転し、最小値から最大値に抵抗値が変化する。 　20回転ぐらいする多回転型は、精密に抵抗値を変化させられる。本キットでは、電圧を変えるときに使われる。

(c)　積層セラミック・コンデンサ 　電子工作ではセラミック・コンデンサと電解コンデンサがよく使われる。積層セラミック・コンデンサはたいへん形状が小さいのが特徴。 　コンデンサの値は表面に印刷されている。これは104と書かれている。

(c)　コンデンサ 　アルミ電解コンデンサ。極性がある。白い帯はマイナス端子の目印。リード線（足ともいう）の長いほうがプラス。 　電解コンデンサには「タンタル」と呼ばれる種類があるが、電子工作ではほとんど使われない。

(d)　ヘッダ・ピン （ピンヘッダ） 　なにかをつなぎたい部分、ショートしたり切り離したいときに使われる。一つとか二つずつ切り離して使うことが多い。1列タイプと2列タイプがよく使われる。

(e)　発光ダイオード（LED。エル・イー・ディー。レッドとは呼ばない） 　Anode（アノード）が電圧の高い（プラス側）ほうにつながる。 　赤色が入っていたが、別の色が入っているかもしれない。赤色、緑色、だいだい色、青色、白色などがよく使われる。

(f)　ポリスイッチ（RXEF025　仕様は250mA） 　出力をショートしたときに電流が流れすぎてICなどが壊れるのを防ぐために使われる。通常はこのためにヒューズを使うが、一度電流が流れすぎると切れてしまうので、新品と交換しないといけない。 　このポリスイッチは電流が規定より流れるとデバイス内部の温度が上昇するので、抵抗値が増大して回路に流れる電流をほぼゼロにする。出力のショートが解除され電流が少なくなるか、電源スイッチをOFFにしてデバイスが冷えると、元の抵抗値に復帰するので、取り換える必要はない。

(g)　可変レギュレータIC（NJM2397） 　入力電圧が変化しても、出力電圧の変化に対しても、一定の出力電圧を保つことができる機能をもったIC。ここで使われるNJM2397は出力電圧を可変できる。最大1.5Aとデータシートに書かれているが、これは、無限大（限りなく大きな）の放熱器を付けた場合。本キットに付属する放熱器は小さめなので、長時間1.5Aの電流を流すことは現実にはできない。

(h)　放熱器 　ICから出る熱を空気中に効率よく逃すために使われる。効率を上げるには、面積が広いほうがよいので、ひだがたくさんついている。 　アルミニウム製。熱を伝えやすさを表わす熱伝導率は銅のほうが優れているが、アルミのほうが安いし、加工性がよいので、よく使われる。 　可変レギュレータICは入力と出力電圧の差に流れる電流分をかけ合わせた電力が熱になる。発熱によってICの温度が上がる。ICは150℃まで耐えられるが、それ以上になると破壊する。なので、この温度を効率よく空気中に伝えてICの温度が上昇するのを抑える目的で、アルミ製の放熱器が使われる。

(i)　トグル・スイッチ 　電源のON/OFFに使われる。二つの状態（ONとOFF）が交互に入れ替わる機構をトグルという。

(j)　USBコネクタ（B メス） USBコネクタは+5V、GND（グラウンド）の電源と、D-とD+の信号の4本で構成されている。

(k)　プラネジ（φ3） プラスチックのネジ。M3つまり直径3mmのネジが1本入っていて、放熱器とICを固定する。 力強く締めると、ネジ山が潰れる。適度にネジ止めするのは、何回か経験して慣れるのが一番。