高醫登山社 Monkey 型 13 LED 頭燈
製作技術報告

• 任何螺絲固定膠或電器膠都可，不可使用黃色強力膠代替，以免日後維修發生困難。30g 約可製作 20 組
• 禾樺電子，高雄市長明街 249 號，NT$30/瓶

• 一般販賣大杯珍珠奶茶的塑膠杯子，聚苯乙烯材質。切割杯體使用，可製作七組。
• 吉林夜市路邊攤，NT$20/杯（含飲料，可以買一杯再索取數個空杯）

• 必須使用電子工專用的焊錫（“六四錫”：錫 60%，鉛 40%，且內含松香），直徑較細的較好操作。
• 請到專業電子材料行（例如禾樺電子）購買，並依照實際的使用情形選擇購買的量（大捲、小捲或筆筒型的包裝）。事關 LED 與細配線的安全，千萬不要使用來路與成分不明的產品

• 任何透明漆都可。本次製作所使用金星牌金光油，一瓶約可製作 100 組以上
• 東門五金，台南市林森路東門路口，NT$35/瓶

• 要使用其外環作遮光罩。一般水電行買到的外環太大並不適用。小北百貨賣的“汎柏企業—DIY居家補給”產品外環的內徑 47mm 正好符合要求
• 小北百貨，高雄市自立一路 408 號，NT$15/捲或 NT$30/3捲

• 任何黑色電工絕緣膠帶都可，但必須選購品質良好（黏性強，抗水性好且不易脫膠）的產品
• 任何電器行、電子材料行、超商、大賣場、五金行與雜貨店等都有售，但品質不一定合用

工具：

工作程序：

1. 頭燈拆解，取下旋轉部作後續改裝
   • 以扁平螺絲刀口置於燈頭旋轉部的底部外緣，以頭燈本體為支點，將旋轉部外殼從圓周各角度往外推（圖五），每次推一點點（圖六）就換角度，直到整個旋轉部的黑色外殼與透明本體脫離
   • 將剩餘的旋轉部整個從頭燈本體旋下。旋轉部拆解後分成黑色外殼、前玻璃、反光鏡、燈泡、銅環、彈簧及透明本體等部分（圖七）
   • 將燈泡頸部以打火機適當加熱（圖八），使玻璃泡與頸部分離，再以烙鐵及吸錫器解除焊點並取下
   • 測量前玻璃的直徑，應為 44mm
   • 保留黑色外殼、反光鏡、燈泡底部、銅環、彈簧及透明本體作後續加工
2. 切割電木板
   • 以電木板中間部分的兩個洞中心點為圓心（不要以某個洞），前玻璃的半徑為半徑，將電木板切割為圓形
   • 若以 13 列為中線，可以 H 行與 I 行的中點為圓心，取 22mm 為半徑，在電木板上以圓規畫圓（圖九），以鋼鋸條沿著多個切線方向切割，到了接近圓形時以平板挫刀修圓。取出旋轉部黑色外殼，檢視電木板是否可以正好放入內部前端的凹槽並平貼
   • 若要大量製作可將數塊電木板堆疊起來，以多條細銅絲或細鐵絲經對應的洞串起來並拉緊再作切割加工。但挫刀修圓後仍須個別檢視是否和旋轉部黑色外殼符合
3. 發光單體製作，整個施工中最有挑戰性的步驟
   • 規劃好 LED 及 DIP 開關的位置（圖十）。以下敘述的座標請參考（圖十一）。本次製作建議以 13 列為中線，BC、EF、HI、KL、NO 為中線上五顆 LED 的位置，在實作上建議先定義出最中心的 LED 位置（H-I,13）（圖十二）。另外 10 列與 16 列的 EF、HI、KL 各有三顆 LED，及 7 列與 19 列的 HI 各有一顆 LED，注意 LED 有極性，通常新品腳長的為正極，腳短的為負極。若腳已被剪過可從本體來辨識：多半獨立電極為正極，含晶片底座的電極為負極。上述規劃建議依照字母排序為“正負”極向，即 B、E、H、K、N 為正極，C、F、I、L、O 為負極。兩個 DIP 開關位於 7-8 列的 D-G 與 J-M 位置，其中“ON”朝向 D 與 J 方向
   • 焊接 LED。注意一切焊接應注意的技術問題，包括零件腳的清潔，線路板的清潔，過熱燒毀的避免，過冷假焊或接觸不良的避免，焊點過大與可能的短路問題等，請複習國中工藝課程，不再重複。特別要注意的是 LED 是以自身的圓頂集光，焊接時的對正非常重要：建議先將 LED 插入線路板，檢視是否可以整個底座平貼。再將一隻腳焊住，然後以一隻手指頭從圓頂向線路板加壓，同時重新熔化焊點，使 LED 完全平貼。對正完成後再焊另一隻腳
   • 本製作中建議的施工程序為先插上 BC、HI、NO 三行的 LED 共七顆，蓋上電話卡或任何硬質卡片，倒轉過來（圖十三）。先焊正極並對正，剪掉多餘的正極腳，再插上 EF、KL 兩行的 LED 共六顆，同樣的處理程序。以剪下的零件腳切成適當長度將 I 行 7-19 焊起來，注意先焊零件腳的端點再補滿中間的點，I14 點先不要焊。若經過 LED 負極腳時並盡可能貼近。剪掉焊過的 LED 多餘的負極腳。完成後再同樣將 F 與 L 行 10-16 焊起來，但 F14、L14 先不要焊。最後取兩隻零件腳，各在端點略少於 2mm 處折成直角，分別焊於 C13-C14-I14 與 O13-O14-I14。其中跨越 F14 及 L14 時略微折彎零件腳以便通過 F10-16 及 L10-16 兩條負極線。確實焊好包含 F14、I14 及 L14 的每個焊點（圖十四）。焊接完成後請檢視每個 LED 是否完好：因正常焊接過程的加熱會使品管不良的 LED 發光減弱甚至損毀，更不用說有焊接過熱情形的時候。檢視可使用機械式三用電表 Rx1 檔，紅棒為負，黑棒為正，約可代替 3V 電源，或裝三顆 1.5V 三號電池到頭燈本體，再以一對雙頭鱷魚夾分別夾住本體端燈座電極的中心（正極）與周圍（負極）導出使用，或使用任何 4.5V 的直流電源。若檢視發現不良，隨即更換
   • 插上一個 DIP 開關，先焊一隻腳，比照焊 LED 對正壓緊的技術，再焊其對角線的腳，比照相同技術，再焊好其他兩腳。焊好一個開關再焊另一個
   • 以焊錫焊滿每一個空著的洞
   • 準備細配線 4cm x2，8cm x2，10cm x1，12cm x1。除了一條 8cm 與 10cm 的在兩端各剝皮 1mm 及一條 4cm 一端及中間各剝皮 3mm，另一端剝皮 1mm 外，其他各條在兩端及每距離約 2cm 處中間各剝皮 1mm。剝皮處先以焊錫預焊好（圖十五）。剝皮 3mm 的線連接 J7J8(3mm)-G7G8(3mm)-H13(1mm)，另一條 4cm 的線連接 D8-H10-H16，8cm 多處剝皮的線連接 D7-E10-E16-K16-K10，12cm 的線連接 H7-M8-N13-K13-H19-E13-B13（圖十六）。兩頭剝皮的 8cm 一端連接 I 行接近中間的負極共接，另一端以黑色油性簽字筆作上記號稍後連接到燈泡底部的邊緣電極（負極），10cm 的線一端連接到 L7，另一端稍後連接到燈泡底部的中心電極（正極）。詳細檢視配線有無不當情形（誤配、接觸不良或短路），若無則將所有 DIP 開關切到“ON”並從稍後要連接的兩個電極以前述方法過電測試。若檢視發現 LED 不良，隨即更換（圖十七）
4. 發光單體防水：本步驟視實際需要決定是否省略
   • 準備一個淺盤子，盤底直徑略大於發光單體直徑、一罐透明漆、一雙免洗筷、一張紙、一枝尖竹棒，例如關東煮的竹叉子與一小段內徑略小於 5mm（LED 直徑）的橡皮管，例如注射用的橡皮止血帶
   • 於通風良好的場所將透明漆倒入淺盤子直到約 5mm 深。鋪好紙並將免洗筷平行排列在上面，兩枝約相距 3cm。將橡皮管套入最中間的 LED 上約一半高，使抓住電線與橡皮管可完全控制發光單體的移動。將發光單體 LED 面向上小心浸入透明漆，以尖竹棒協助使透明漆正好蓋過電路版正面的每個孔及 LED 底部（圖十八）：注意透明漆覆蓋愈薄愈好且不要使透明漆浸入 DIP 開關內部。完成後將發光單體取出，置於免洗筷上直到透明漆表面乾燥（圖十九）
   • 使用後的透明漆若未受污染則倒回油漆罐內，淺盤子可以香蕉水或松香水等油漆溶劑清洗
5. 旋轉部的後續加工：
   • 依照發光單體上 DIP 開關的位置以平板挫刀或美工刀將黑色外殼前方切割兩個缺口（圖二十），使發光單體正好能放入黑色外殼內原前玻璃的位置。缺口位置建議在靠近“ON<—>OFF”字樣的部分，以方便使用
   • 將發光單體置入黑色外殼內，並將接縫以螺絲固定膠填充膠封（圖二十一）
   • 切割塑膠飲料杯壁成為半徑 22mm 的圓形，並在圓心處打一個直徑約 3mm 的洞。以打火機加熱並壓平塑膠片。將塑膠片置於發光單體後，並使電線從洞穿出（圖二十二）
   • 將反光鏡裝回黑色外殼內，使電線穿過反光鏡中燈泡的孔。裝回透明本體（圖二十三），再將有記號的電線焊於燈泡底部的邊緣，另一條焊於燈泡底部的中心電極（圖二十四）。裝上銅環，將燈泡底部置於反光鏡後原來的位置（注意電線塞入時不要被夾到），將彈簧置於原來的位置，並將旋轉部與頭燈本體組合
   • 若需要遮光罩，將止洩帶包裝的外環取下，以黑色電工絕緣膠帶貼在外側周圍（圖二十五），並小心剪除多餘的部分。以螺絲固定膠塗於較寬一側的內緣（圖二十六），並塗於黑色外殼前方凸緣的外側，將止洩帶外環黏於黑色外殼前方（圖二十七）
6. 測試：
   • 裝入電池，將所有 DIP 開關開到“ON”，旋緊旋轉部，檢視是否所有的 LED 都正常發光
   • J7M7（保險開關）的開關關閉，是否全部的 LED 熄滅
   • 除 J7M7 外全關閉應為 LEDx1
   • D8G8 打開應為 LEDx3
   • D7G7 再打開應為 LEDx7
   • 旋鬆旋轉部，LED 熄滅
   • 測試完成後再次確定透明本體與黑色外殼有套緊（圖二十八）不會任意分開

維修：

1. 頭燈拆解，取下旋轉部：
   • 將遮光罩（如果有裝的話）擠壓取下（圖二十九）
   • 參考（圖五）（圖六）的步驟（工作程序 1. 的第一項）將旋轉部的黑色外殼與透明本體脫離，並將透明本體旋下（圖三十）
   • 平放黑色外殼（含發光單體）於堅固的平面，LED 面朝上，以左手掌心覆蓋，右手敲擊左手背（圖三十一）取下發光單體
2. 更換損壞的 LED 及還原：
   • 以烙鐵及鑷子取下相關的配線。透明漆遇熱會自行融化，並不會妨礙操作
   • 以烙鐵、吸錫器等適當的工具取下損壞的 LED。若 LED 黏於電路板上可於加熱接點的狀況下以尖嘴鉗夾住 LED 取下
   • 換上好的 LED 並接回配線。注意事項請參考工作程序 3.
   • 電路測試完成後以尖竹棒沾透明漆滴於新 LED 底部（圖三十二），使滲入並封閉底部完成防水
   • 依照工作程序 5. 的方法還原，完成修復