リフローはんだ付けして自己増殖する PCB!

Jul 06, 2023

Carl Bugeja の最新の PCB プロジェクトは、過去数年間にわたる彼の発見の一部を組み合わせたものです。 以前、Bugeja が革新的な PCB 設計と製造技術を使用して、まったくクレイジーでありながら驚くべきコンセプトを作成するのを見てきました。 このプロジェクトは、それ自体をリフローはんだ付けし、RepRap スタイルを自己伝播できる PCB です。

自己はんだ付け PCB は多層設計です。 層の 1 つは、抵抗器/発熱体として機能する蛇行パターンです。 このトレースに電力を印加し、PCB の自己上昇温度を監視すると、はんだペーストがリフローするのに十分な熱が発生する可能性があります。

Bugeja は ChipQuik の TS391LT50 低温はんだペーストを使用しています。 この温度安定性ペーストは、摂氏 138 度の融点を持つビスマス、錫、銀の合金です。 (低温ペーストの詳細については、このビデオをご覧ください。) SnBiAg の低融点は、摂氏 165 度付近の温度を安全に達成できるため、Bugeja の設計によく合います。

この設計のトレードオフの 1 つは、PCB リフロー後にヒーター要素が機能しなくなることです。 そこで、Bugeja のアイデアの 1 つは、部分的なグランド層の利点を得るために、トレースをグランドに短絡することです。

その結果は驚くべきものです。 しかし、この回路は何をするのでしょうか? 自己はんだ付けボードはいつ実用化されますか? Bugeja がリフローした最初のボードは加熱コントローラーだったことが判明しました。 自身を印刷できる RepRap 3D プリンターと同様に、この自己はんだ付けボードは他のボードをはんだ付けできます。 最初の基板の熱を手動で制御すると、その後の基板に適切なリフロー プロファイルを作成できるという考えです。

この回路にはいくつかの変更が必要であることがわかりました。 しかし、Bugeja が修正された PCB を受け取ったとき、いくつかの PCB をリフローするのは簡単だったので、うまくいきました。 彼は、LED リングライトを備えたテストボードを使用してプロセスをデモンストレーションしました。

彼のビデオ全体で、このデザインの旅を紹介します。 PCB の層をピザに例えて説明する短いセグメントもあります。 (確かに、おいしいたとえですね。) 設計ファイルをダウンロードしたい場合は、この GitHub リポジトリから入手できます。

Bugeja の他の作品に詳しくない場合は、彼の以前の 2 つのプロジェクト、フレキシブル PCB アクチュエーターとフレキシブル加熱パネル (最終的には自己発熱セーターになりました) をチェックしてみてください。