[CHI 24 REVIEW] SolderlessPCB: Reusing Electronic Components in PCB Prototyping through Detachable 3D Printed Housings

This document is structured as follows:

• Meta Information about the Paper (논문 정보)

• Researcher's Affiliation Site (저자 연구실 정보)

• Content for General Readers (일반 독자를 위한 내용)

• Content for Korean Readers Who Want to Know More about the Paper (관련 분야 한국 전문가를 위한 내용)

• In conclusion(마치며)

let’s start.

Meta Information about the Paper

Yan, Z., Li, J., Zhang, Z., & Peng, H. (2024, May). SolderlessPCB: Reusing Electronic Components in PCB Prototyping through Detachable 3D Printed Housings. In Proceedings of the CHI Conference on Human Factors in Computing Systems (pp. 1-17).

Research with Potential for Sustainable Impact

Winner in CHI 2024

Video:

https://dl.acm.org/doi/10.1145/3613904.3642765

Researcher's Affiliation Site

Prof. Huaishu Peng

• Computer Science Department and a member of HCIL at the University of Maryland, College Park

• multi-disciplinary research interests

  • (1) design and fabrication

  • (2) virtual and augmented reality

  • (3) assistive and enabling technology

https://huaishu.me/

Content for General Readers

motivation

In the PCB prototyping process, SMD components are frequently used, but they are often soldered in place, making them difficult to reuse. As a result, many components are discarded, leading to unnecessary electronic waste.

Therefore, a solution is needed to make SMD components easily reusable during the PCB prototyping process.

한글 요약:

• PCB 프로토타입 제작 과정에서는 SMD 부품들이 자주 사용되는데, 납땜으로 고정되어 있어 재사용하기 어렵고 대신 폐기되는 경우가 많음. 이는 불필요한 전자 폐기물을 야기함.

• 따라서 PCB 프로토타이핑 과정에서 SMD 부품을 쉽게 재사용할 수 있는 방법이 필요함.

contribution

• Introduction of SolderlessPCB technology, utilizing 3D-printed housing to mount SMD components onto PCBs without soldering.

• Allows easy attachment and removal of SMD components, enabling their reuse from previous design iterations or outdated prototypes.

• Experimental evaluation of design parameters, electrical performance, and durability of SolderlessPCB.

• Demonstration of SolderlessPCB’s applicability in high-current applications and high-speed data transmission.

한글요약:

• SolderlessPCB라는 기술을 제안함. SMD 부품을 PCB에 납땜 없이 장착할 수 있게 해주는 3D 프린팅 하우징을 활용하는 방식임.

• SMD 부품을 납땜 없이 PCB에 장착/분리할 수 있게 함으로써, 이전 디자인 iteration이나 오래된 프로토타입에서 SMD를 재사용할 수 있게 해줌.

• SolderlessPCB의 설계 파라미터, 전기적 성능, 내구성 등을 실험을 통해 평가하고 검증함.

• 고전류 애플리케이션이나 고속 데이터 전송에서도 SolderlessPCB가 활용 가능함을 사례로 보여줌.

Content for Readers Who Want to Know More about the Paper

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17. [11] Digi-Key Electronics의 웹사이트로, 전자 부품 및 관련 제품에 대한 정보를 제공.이 문헌은 전자회로 조립 및 분해 과정에서 필요한 전자 부품과 관련 제품에 대한 정보를 얻는 데 사용되었을 것.

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19. [43] Peeling and Shearing in Flexible Hybrid Electronics—Controlling Parameters for Damage-Free Disassembly: 플렉서블 하이브리드 전자 회로의 층간 분리 및 절단 과정에서 파손을 방지하기 위한 파라미터 제어 방법에 관한 논문. 이 논문의 내용은 전자 부품을 손상 없이 분리하는 방법을 고안하는 데 참고가 되었을 것.

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Current PCB Prototyping Practice

조사 방법: PCB 디자인 경력 5년 이상인 로컬 메이커를 대상으로 semi-structured interviews

조사 결과:

1. 폐PCB에서 원재료를 추출하여 재활용하는 방법

   • 화학적, 기계적 기술을 활용해 PCB 폐기물에서 희귀 금속과 백금족 원소 등 유용한 재료를 추출

   • IC, LED 등 특정 반도체에서 유용 물질을 추출하는 새로운 재활용 방법 개발 중

2. 지속가능한 소재로 PCB를 제작하는 방법

   • 종이, 나무, 수용성 물질 등을 회로 기판 재료로 활용하여 사용 후 쉽게 재활용 가능

   • 능동적/수동적으로 환경에 분해될 수 있는 새로운 복합 소재를 활용한 일시적 전자기기 개발

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   • 클립 등 전도성 일상용품을 활용해 쉽게 분해 가능한 회로 제작 방법 제안

   • ecoEDA: 재활용 가능한 재고 부품 활용을 권장하는 회로 설계 소프트웨어

In conclusion

Reference papers can be found below

https://dl.acm.org/doi/10.1145/3613904.3642765

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ehlkim0215@gmail.com