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Este PCB está soldado, luego los demás

Hay momentos en los que incluso los mejores soldadores no acelerarán su ritmo de soldadura. ¿Qué pasaría si la placa se soldara sola? es el proposito de Carl Bugeja¡y esta PCB que se puede soldar y luego otras tarjetas!

El enfoque de Bugeja se describe usando una analogía con la pizza: el PCB es la masa, la soldadura en pasta es la salsa y las coberturas son los componentes del circuito. ¡Pon todo eso en el horno y tendrás una placa de circuito ̶t̶a̶s̶t̶y̶p̶i̶z̶z̶a̶ lista para usar!

Para aquellos que no están familiarizados con la electrónica de montaje en superficie, se colocan plantillas grandes en placas de circuito prefabricadas. Luego, se aplica una capa de pasta de soldadura (piense en pasta de dientes, no en soldadura típica) a través de las plantillas. Luego se usa una máquina de recoger y colocar para depositar los componentes en la soldadura en pasta, luego toda la placa pasa por un horno de reflujo donde los componentes se hornean en su lugar. Si necesita hacer miles de tableros, esta es la solución.

Bugeja utiliza una de las muchas capas de PCB como medio de transmisión de calor. En lugar de un plano de tierra de cobre sólido, Bugeja reconfiguró esta capa en una pista que proporciona cierta resistencia y calienta la placa. Este calor vuelve a fundir la soldadura en pasta y suelda los componentes en su lugar.

Bugeja mantuvo deliberadamente bajos los valores de resistencia. Esto permitió que las placas se autosoldaran a 165 grados Celsius (328 grados Fahrenheit) usando solo 9 voltios. La temperatura mágica de 165°C es la temperatura necesaria para derretir pasta de soldadura a baja temperatura (Chip Quik TS391LT50 para entendidos). Bugeja eligió una construcción de PCB que era buena hasta los 170 °C y, dado que se trata de una soldadura única de cinco minutos, ofrecía un soporte sólido para la placa.

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Imagen 1 de 8El proyecto de reflujo abierto(Crédito de la imagen: Carl Bugeja)El proyecto de reflujo abierto(Crédito de la imagen: Carl Bugeja)El proyecto de reflujo abierto(Crédito de la imagen: Carl Bugeja)El proyecto de reflujo abierto(Crédito de la imagen: Carl Bugeja)El proyecto de reflujo abierto(Crédito de la imagen: Carl Bugeja)El proyecto de reflujo abierto(Crédito de la imagen: Carl Bugeja)El proyecto de reflujo abierto(Crédito de la imagen: Carl Bugeja)El proyecto de reflujo abierto(Crédito de la imagen: Carl Bugeja)

La desventaja del proceso es que es un proceso de una sola vez, pero Bugeja está preparado para esto y usará esta capa como plano de tierra (GND) al soldar una resistencia de cero ohmios desde la pista hasta la conexión GND. Una solución elegante, si lo decimos nosotros mismos.

El circuito se diseñó utilizando Altium Designer, y Bugeja lo utilizó como una ventaja, enrutando la pista ondulada de autosoldadura alrededor de numerosas vías que discurren entre las capas del circuito. La entrada para la potencia de soldadura se realiza a través de dos extensiones de la placa de circuito impreso. Estas extensiones toman el poder alrededor de la pista y se pueden quitar fácilmente cuando se termina el trabajo. ¿Cómo es posible? En otras palabras, utilizando «vías de mordedura de ratón», se fabrican pequeños mordiscos directamente en la estructura de PCB. Se pueden romper y lijar fácilmente, dejando poco o ningún rastro de su existencia.

El primer intento salió bien. Claro, no fue perfecto, con algunas gotas de soldadura que necesitaron un poco de trabajo, pero la placa salió intacta; todo lo que necesitaba era un cargador de arranque, algunas modificaciones de componentes y un boceto personalizado de Arduino para controlar la siguiente parte del proyecto.

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Inicialmente, Bugeja controlaba la temperatura manualmente aumentando constantemente el voltaje, ¡pero Bugeja sintió que una computadora podría hacerlo mejor! ¿Qué tecnología podría autosoldar con precisión otro circuito utilizando el perfil de temperatura exacto de la soldadura en pasta? Bueno, ese sería el PCB que el mismo Bugeja acababa de soldar. Sí, la placa recién creada tiene un Atmel MEGA32U4 (muy utilizado en el mundo Arduino) y un sensor de temperatura (termopar). Todo lo que el usuario tiene que hacer es conectar su placa compatible a la PCB, presionar un botón y un controlador PID cocinará con precisión su PCB ̶p̶i̶z̶z̶a̶ para ordenar.

La segunda versión (Bugeja la llamó «hija») de la placa se conectó a la original (madre) mediante dos tornillos de máquina. Luego, el termopar se pegó debajo del tablero. Al presionar el botón, comenzó a ejecutarse el boceto de Arduino, controlando el perfil de temperatura a 165 ° C, donde los componentes se asentaron en sus posiciones finales. La tarjeta hija fue un éxito y Bugeja lo celebró creando otra tarjeta, la nieta de la original.

El proyecto de Bugeja es un gran enfoque para la soldadura de montaje en superficie y podemos ver que atrae la atención de muchos expertos en electrónica ansiosos por ampliar los límites de lo que es posible en el campo. En este momento, compramos equipos costosos para revisar nuestras construcciones de montaje en superficie o construimos pequeños proyectos usando Placas calefactoras MHP30o hazlo tú mismo con el tuyo horno tostador de reflujo.

Puede leer más sobre el proyecto Bugeja y descargar los archivos PCB desde el repositorio de GitHub.

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