Радиоэлементы «для поверхностного монтажа» (SMD) имеют несколько важных преимуществ, особенно заметных при промышленном применении. В домашней радиолаборатории их применяют, в основном, ради уменьшения габаритов прибора. При использовании только SMD элементов изготовление печатной платы (ПП) отчасти упрощается, отчасти требует большей точности и при ее изготовлении приходится применять специальные приемы и химикаты для переноса изображения из систем компьютерных автоматизированного проектирования (САПР).
В своей домашней деревенской мастерской держу грубый, но таки полный размерный ряд, емкостей и сопротивлений в SMD корпусах 1206. Это не слишком дорого и перекрывает почти все мои невеликие и нечастые потребности при низковольтном конструировании. При некоторой удаленности от отделений почты и радиомагазинов это очень удобно. Последовательно-параллельное соединение позволяет получать экзотические номиналы и некоторое увеличение рассеиваемой мощности или рабочего напряжения. Корпуса не самые мелкие и работать с ними более-менее удобно – не считая паяльника с тонким жалом, нужен только пинцет с нетолстыми губками да лупа-козырек. При необходимости, резистор или конденсатор нетрудно снабдить и проволочными выводами из медной луженой проволоки. Простой прием при применении смешанной элементной базы позволяет выполнять печатные платы для несложных схем вручную, без использования фоторезистов и фотошаблонов, старым добрым рейсфедером и битумным лаком.
Фото 2. Пример применения смешанной элементной базы для ручного изготовления ПП.
При проектировании такой платы обычному квадратно-гнездовому размещению элементов предпочитаем ортопедический, свободный, печатные соединения кратчайшие - от точки к точке. Двухвыводным SMD элементам не выделяем нарочитые места, но вставляем их в разрыв соответствующих дорожек (Фото 1, 2). При этом положение этих элементов на ПП вполне узнаваемо без всяких дополнительных мер. При ручном нанесении рисунка дорожек, выполняем их непрерывно, не учитывая SMD компоненты. Их места определяем и делаем при ретушировании – небольшие разрывы в нужных местах дорожек без труда процарапываются шилом или крупной иглой.
Что потребовалось для изготовления ПП.
Набор инструментов и материалов для радиомонтажа, набор мелкого слесарного инструмента, химикаты, мелочи, ПК.
К делу.
Для спроектированной описанным способом платы подобрал заготовку – кусочек фольгированного стеклотекстолита (ФСТ). Чтобы экономно вписаться в имеющуюся заготовку пришлось рисунок слегка изменить подгоняя размеры.
Фото 3. Заготовку разметил и выпилил, торцы ФСТ выровнял на средней наждачке положенной на ровную поверхность.
Фото 4. Моя заготовка с двухсторонним фольгированием и верхний слой не нужен. Будущий прибор низкой частоты, дополнительный экран ему тоже ни к чему. Чтобы не тратить травильный раствор и не предпринимать специальных мер по защите от него, один из медных слоев удалил – подогрел его строительным феном на второй передаче и подковырнув уголок фольги лезвием, снял пинцетом или некрупными плоскогубцами. Размягченный эпоксидный клей отрывается хорошо.
К слову, удаленная медная фольга – ценный материал для стеклодувного дела. Ее зачищенной и окисленной полоской можно выполнить «несогласованный впай» в нетугоплавкое стекло (например, платиновой группы) – электрический ввод в электровакуумный прибор и ввод довольно мощный и, вероятно, высокочастотный. Фольга такой толщины еще не горит в пламени, успешно противостоит внутренним напряжениям и не создает их больших сама.
Фото 5. Рабочую поверхность старой окисленной фольги тщательно зачистил несколькими номерами некрупной наждачки. Вдоль и поперек. Распечатал бумажный рисунок токопроводящих дорожек в масштабе 1:1.
Фото 6. Вырезал бумажный шаблон крупными ножницами оставив лепестки по бокам.
Фото 7. Поровнее нахлобучил шаблон на подготовленную заготовку ФСТ, лепестки сзади загнул и закрепил бумажным скотчем.
Фото 8. Накернил центры будущих отверстий в ПП небольшим керном с маленьким молотком. На стальной плите, вооружившись козырьком с лупой и хорошим светом.
Фото 9. Накерненная заготовка готова к сверлению.
Фото 10. Для нечастых и несложных работ вполне удобен настольный сверлильный станок для обычных габаритов. В его табельном патроне зажимаю хвостовик микропатрона со сверлом 0,8 мм. Обороты средние. Хороший свет, лупа.
Фото 11. Для защиты от травильного раствора применил классику - битумный лак. Обычно, слишком жидкий изначально, стоит порцию его недолго подержать открытой, чтобы лишний растворитель испарился. Чтобы за один раз вычертить нетонкую дорожку воспользовался стеклянным рейсфедером. Лучше получается если вести его медленно.
Фото 12. Рисунок дорожек устройства сразу после нанесения. Хорошо видно, что места для установки SMD резисторов и емкостей пока отсутствуют.
Фото 13. Подсушив рисунок в теплом месте ретушируем его. Лезвием и иглой, с теми же лупой и хорошим светом. Удалил наплывы и подтеки, иглой процарапал места для корпусов 1206. Мелкие частички битума удалял широкой мягкой кистью. Перед глазами держал обойму с резисторами, чтобы видеть размер.
Фото 14. Готовый рисунок вытравил обычным хлорным железом. Его рабочий раствор держу в герметично закрывающемся пластиковом судочке для бутербродов и некрупные платки можно обрабатывать прямо в нем. Заготовку окунал на полиэтиленовой решеточке с ручкой – кусочке сборника прополиса для пчеловодства. Подогрев импровизированной кюветы и периодическое ее покачивание для удаления продуктов реакции не заставили ждать долго.
Фото 15. Заготовку с вытравленными незащищенными участками фольги промыл водой и высушил. Удалил защитный слой битума лезвием и кусочком хлопчатобумажной ткани смоченной ацетоном.
Фото 16. Медные дорожки платы слегка зачистил тонким абразивом – жестким слоем от губки для мытья посуды и немедленно покрыл спиртоканифольным флюсом.
Фото 17. Залудил дорожки ПОС 61 обычным сетевым паяльником средней мощности. Им же и деревянной зубочисткой прочистил заплывшие припоем отверстия для выводов. Смыл растворителем остатки липкого флюса.
Фото 18. Собрал платку.
Итак. Несколько более свободное размещение обычных компонентов с проволочными выводами и печатные соединения «от точке к точке» позволяют более-менее удобно применять двухвыводные SMD компоненты размещая их прямо на разрезанные, во время ретуши маски, дорожки. В простых нечастых случаях это позволяет обойтись без фоторезистов и шаблонов напечатанных на прозрачной пленке и в принципе, вообще без принтера и компьютера и недорого иметь целый «ряд» номиналов маломощных пассивных элементов.
Babay Mazay, май, 2023 г.
