Un PCB che si salda a rifusione e poi si autopropaga!

Jul 06, 2023

L'ultimo progetto PCB di Carl Bugeja combina alcune delle sue scoperte negli ultimi anni. In precedenza abbiamo visto Bugeja creare concetti assolutamente folli ma sorprendenti utilizzando tecniche innovative di progettazione e produzione di PCB. Questo progetto è un PCB che si salda a riflusso e POI può auto-propagarsi in stile RepRap.

Il PCB autosaldante è un design multistrato. Uno degli strati è una traccia serpentina che funge da resistore/elemento riscaldante. L'alimentazione di questa traccia e il monitoraggio dell'aumento della temperatura del PCB possono generare calore sufficiente a far rifluire la pasta saldante.

Bugeja utilizza la pasta saldante a bassa temperatura TS391LT50 di ChipQuik. Questa pasta stabile alla temperatura è una lega di bismuto, stagno e argento con un punto di fusione di 138 gradi Celsius. (Per ulteriori informazioni sulla pasta a bassa temperatura, guarda questo video.) Il basso punto di fusione di SnBiAg funziona bene con il design di Bugeja poiché potrebbe raggiungere in sicurezza temperature intorno a 165 gradi Celsius.

Un compromesso con questo design è che l'elemento riscaldante non è più funzionale dopo il riflusso del PCB. Quindi un'idea di Bugeja è quella di cortocircuitare la traccia verso terra per ottenere alcuni dei vantaggi di uno strato di terra parziale.

I risultati sono impressionanti. Ma cosa fa QUESTO circuito? Quando sarebbe pratica una scheda autosaldante? Si scopre che la prima scheda rifusa da Bugeja era un controller di riscaldamento! Come la stampante 3D RepRap che può stampare da sola, questa scheda autosaldante può saldare altre schede! L'idea è di controllare manualmente il calore per il primo, quindi di creare un profilo di riflusso adeguato per le schede future.

Si scopre che questo circuito necessitava di alcune modifiche. Tuttavia, ha funzionato bene: quando Bugeja ha ricevuto il PCB corretto, è stato facile ridisporre diversi di essi. Ha anche dimostrato il processo utilizzando una scheda di prova con una luce anulare a LED!

Il suo intero video ti accompagna attraverso il suo viaggio con questo design. C'è anche un breve segmento che spiega gli strati di un PCB paragonandolo a una pizza. (Una deliziosa analogia, sicuramente.) Se desideri scaricare i file di progettazione, sono disponibili in questo repository GitHub.

Se non hai familiarità con gli altri lavori di Bugeja, dovresti dare un'occhiata a due dei suoi progetti precedenti: attuatori per PCB flessibili e un pannello riscaldante flessibile, che alla fine è diventato un maglione autoriscaldante.