Shop menü

A NYOMTATOTT ÁRAMKÖRI LAP, AMI „SAJÁT MAGÁT FORRASZTJA MEG", MAJD AKÁR ÚJABB NYÁK LAPOKAT IS

Az új alaplap-dizájn jóvoltából nincs szükség külön külső hőforrásra a reflow folyamathoz használt forraszanyag felhevítéséhez, maga a nyomtatott áramköri lap tartalmazza az ehhez szükséges fűtőszálat.
Víg Ferenc (J.o.k.e.r)
Víg Ferenc (J.o.k.e.r)
A nyomtatott áramköri lap, ami „saját magát forrasztja meg", majd akár újabb NYÁK lapokat is

Egy mérnök, aki új dolgok és megoldások felfedezésével foglalkozik az elektronika világában, egy rendkívül érdekes koncepciót dolgozott ki a felületszerelt aktív és passzív elektronikai komponensek nyomtatott áramköri lapra történő forrasztásához.

Mielőtt fejest ugranánk a részletekbe, érdemes tisztázni, mik is azok a felületszerelt elektronikai komponensek, és ezeket normál esetben hogyan szokás elhelyezni a NYÁK lapon. Ezek az apróságok a nyomtatott áramköri lap réz érintkezőjéhez illeszkednek, nincsenek átmenő lábaik, amelyeket a NYÁK másik oldalán kell beforrasztani, éppen ezért kapták a „felületszerelt” jelzőt. Normál esetben az efféle nyomtatott áramköri lapokhoz úgynevezett stencilt használnak, amely tartalmazza a NYÁK lapon található réz érintkezők pontos elhelyezkedését és alakját.

Ezt a stencil réteget precízen a NYÁK fölé rögzítik, rákenik a forraszanyagot, ami jelen esetben olyan állagú, mint a paszta, majd a stencil eltávolítását követően a felületszerelt komponenseket a helyükre illesztik. Amennyiben ez kész, jöhet is a „sütés” folyamata, amit megfelelő felszerelés hiányában, azaz Reflow Station nélkül egy hőlégfúvóval, vagy akár egy sütővel is meg lehet oldani, de a precízebb körülmények és a forraszanyag által megkövetelt melegítési profil lekövetésének érdekében érdemes célhardverre bízni a dolgot, legalábbis professzionális szinten mindenképp.

Carl Bugeja egy érdekes módszert talált ki arra, hogy a felületszerelt elektronikai komponensek beforrasztása kényelmesebben történjen. Gyakorlatilag úgy tervezte meg a nyomtatott áramköri lapot, ami egyébként több rétegből áll, hogy az egyik belső rétegre viszonylag kis ellenállással rendelkező vezetősávot készített, ami egyfajta fűtőszálként melegíti majd a felette és az alatta lévő rétegeket. A kis ellenállásra azért volt szükség, hogy viszonylag alacsony feszültség mellett el lehessen érni a 165 Celsius fokos hőmérsékletet – ez végül sikerült is, mindössze 9 V-os feszültség mellett.

Mivel az általa alkalmazott alacsony hőmérsékletű paszta, ami a Chip Quik TS391LT50 típusjelzést viseli, 165 Celsius fokos hőmérsékletet igényel a forrasztás sikeres elvégzéséhez, vagyis ezen a hőfokon olvad meg kellő mértékben a forraszanyag, így 170-180 Celsius fokig „hőálló” nyomtatott áramköri lapot választott. Az első nyomtatott áramköri lap elkészítésénél még saját maga végezte a NYÁK melegítéséhez szükséges paraméterek beállítását egy labortápegységen, többé-kevésbé betartva azt a melegítési profilt, amit a paszta megkövetel. A hőfokot szenzor segítségével monitorozta, így folyamatosan nyomon tudta követni, hol tart a folyamat.

Elsőre nem lett tökéletes a végeredmény, illetve az áramkör tervezése során elkövetett hibákra is fény derült, így miután főhősünk levonta a megfelelő tanulságokat, módosította a dizájnt, rendelt egy újabb adag NYÁK lapot, majd ismét próbát tett az „önforrasztó” nyomtatott áramköri lappal. Ekkor már külön melegítési profilt készített az – Arduino-kedvelők számára ismerős – Atmel MEGA32U4 chip köré épülő első nyomtatott áramköri laphoz, vagyis lényegében az első NYÁK vezérelte a második forrasztási folyamatát – kis túlzással megforrasztotta azt. A két egységet csavarkötéssel kapcsolta össze az előre kialakított csatlakozó-terminálokon keresztül. Utóbbiak egyébként tartalmaznak apró furatokat is a NYÁK felőli oldaluknál, lényegében ki vannak könnyítve, így a feladat végeztével egyszerűen le lehet törni a füleket, majd a helyüket lecsiszolva szinte fel sem tűnik, hogy valaha ott voltak.

A második próbálkozás már jobban sikerült, ezt követte egy harmadik NYÁK lap forrasztása is, vagyis az ötletes koncepció működőképesnek bizonyult. A laminált nyomtatott áramköri lap fűtőszálként működő rétegét a sikeres forrasztást követően egyszerűen föld-rétegnek használja a rendszer, azaz nem megy kárba. Érdekesség egyébként, hogy a melegítés alkalmával jól vizsgázott a többrétegű nyomtatott áramköri lap is: nem váltak el egymástól az egyes rétegek, minden a terveknek megfelelően történt. A videó végén azért arra is mutatott példát emberünk, hogy mi történik, ha túlzásba visszük a NYÁK melegítését: füst és tűz lesz a jutalom.

Az „önforrasztó” nyomtatott áramköri lap nyílt forráskódú projektként bárki számára elérhető, a szükséges fájlokat és leírásokat itt találják az érdeklődők.

Neked ajánljuk

    Tesztek

      Kapcsolódó cikkek

      Vissza az oldal tetejére