Youtuber ontwikkelt zelfsolderende printplaten

Een youtuber heeft zijn project om zelfsolderende printplaten te maken, open source gemaakt. Hij gebruikt een van de koperlagen in een pcb als warmte-element en laat daarmee de printplaat van binnenuit opwarmen.

Het project van Carl Bugeja is te vinden op zijn GitHub-pagina, maar je kunt ook de begeleidende YouTube-video bekijken. Het idee is, zoals veel goede ideeën, eenvoudig: zet stroom op een flinke weerstand en je hebt een verwarming. In dit geval vormt de weerstand een warmte-element dat als een spiraal in het pcb verstopt zit. Daartoe offert Bugaja een van de 'ground planes', of aardlagen, in het pcb op. Normaal worden die gebruikt om de componenten met elkaar te verbinden. Bugeja gebruikt printplaten met vier koperlagen, zodat er nog een reguliere laag als aarde dienst kan doen.

Het eerste pcb dat Bugeja ontwikkelde, is een controller om andere printplaten te verwarmen. Het circuit maakt gebruik van een temperatuursensor en pid-controller om de temperatuur van het doel-pcb nauwkeurig te regelen. De smelttemperatuur van de soldeerpasta die hij gebruikt en de maximale temperatuur van het pcb-materiaal liggen namelijk vrij dicht bij elkaar. Door simpelweg een hoge spanning en stroomsterkte door de printplaat te jagen, kunnen de laagjes delamineren en kan de boel zelfs in brand vliegen.

Het opnemen van de warmtespiraal in een printplaat en deze zichzelf laten verwarmen, automatiseert het solderen. Zelf solderen met een bout is niet nodig en ook een hotplate of reflowoven om semiprofessioneel te solderen, is niet nodig. Wel moeten alle componenten met de hand op hun plaats in de soldeerpasta gedrukt worden, al zou een pick-and-placemachine dat ook voor je kunnen doen. Ook die worden door ondernemende knutselaars zelf gemaakt, bijvoorbeeld met een 3d-printer als mechaniek.

Bugeja waarschuwt wel dat het aanbrengen van de spiralen in de aardlaag van het pcb ongewenste effecten kan veroorzaken: de structuur kan als antenne voor radiofrequentiesignalen dienstdoen, wat de techniek niet voor elk type circuit geschikt maakt. Daar staat tegenover dat het een zo goed als gratis methode is om printplaten semigeautomatiseerd te produceren. De extra laag met spiraal kost bij de meeste pcb-producenten niets extra.