Под влиянием высокой температуры припой расплавляется, и несколько сотен соединений на плате пропаиваются в течение одной-двух минут. Таким же способом выпаиваются из устройства микросхемы с несколькими десятками ножек. Термофен — устройство достаточно дорогое, поэтому выбирать его следует исходя, в первую очередь, из собственных финансовых возможностей. Автор может подсказать только два критерия:
♦ верхний предел температуры воздуха на выходе из термофена желательно иметь не ниже 350 градусов;
♦ автор имеет крайне негативный опыт работы с отечественными, с позволения сказать, «изделиями». Возможно, Вам, уважаемый читатель, повезет больше.
Преимущества групповой пайки с помощью термофена столь неоспоримы, что автор в свое время придумал собственную технологию пайки SMD-компонент, главной составляющей которой является… обыкновенный утюг. Описание ее приведено в конце книги.
Печатные платы как они есть
Печатный монтаж — настолько привычная для всех нас технология, что даже не верится, что когда-то ее не было. Когда у Микеланджело Буонаротти(1475–1564) спросили, как он создает свои несравненные статуи, он ответил, что нет ничего проще — берешь кусок мрамора и отрубаешь все лишнее. Это — почти точное описание технологии печатного монтажа: вместо того, чтобы соединять необходимые выводы проводниками, вначале нужно соединить вместе все выводы (эту функцию выполняет наклеенная на плату медная фольга), а затем удалить ненужные соединения химическим или механическим способом.
«Дедовский способ» изготовления печатных плат заключался в том, что на листке специальной бумаги, расчерченной миллиметровой сеткой (да-да, продавалась когда-то такая бумага, чтобы школьники рисовали на ней графики) расставить по клеточкам все детали. Затем расчертить ручкой соединения, наклеить бумагу на будущую печатную плату, накернить и насверлить отверстия в местах будущих соединений, а затем с помощью медицинской иглы (страшный дефицит!) перевести краской или лаком рисунок на плату.
С тех пор утекло много воды, и в радиолюбительскую практику, вместе с компьютерами, прочно вошли два новых способа — фотоспособ и ЛУТ.
Первый способ достаточно очевиден — нужно нарисовать (на компьютере, естественно) требуемую печатную плату, распечатать ее на лазерном принтере, а затем приобрести в радиолюбительских магазинах специальный светочувствительный лак. Рассказывать дальнейшее в силу очевидности нет смысла, хочется только добавить, что попытки изготавливать платы фотоспособом делались и во времена миллиметровой бумаги и медицинских игл, только вместо светочувствительного лака в те времена использовался яичный белок и фотохимикаты, ибо цифровая фотография тогда еще не была изобретена.
Вторая же технология — это всецело порождение компьютеризации, потому что она в принципе не могла появиться до появления лазерного принтера.
Что такое ЛУТ? ЛУТ — это аббревиатура фразы «лазерно-утюжная технология». Кто это сокращение придумал, вряд ли уже удастся установить, но суть технологии она отражает полностью. Родилась эта технология в конце 90-х годов прошлого века, и автор гордится тем, что был в свое время одним из первых, кто ее описал (Радио № 9 2001 г., с. 35). Суть ее проста — рисунок будущей печатной платы выводится в зеркальном изображении на лазерном принтере, а затем прикладывается к будущей печатной плате и проглаживается горячим утюгом. Тонер при этом плавится и прилипает к поверхности платы.
Далее бросают будущую печатную плату с прилипшим рисунком в воду, бумага при этом размокает и легко отделяется от рисунка, который, естественно, остается на плате. Сейчас существуют, пожалуй, сотни вариантов этой технологии, отличающиеся тем, сколько времени греть рисунок, какую бумагу использовать и т. д. Как видите, даже в радиолюбительской среде прогресс не стоит на месте — что уж говорить об электронной промышленности!
После того, как рисунок нанесен на будущую печатную плату, необходимо химическим путем удалить с нее все «излишки» меди, чтобы на Печатной плате остались только нужные проводники. Самый правильный способ — использовать для этого раствор хлорного железа.
Во времена всеобщего дефицита был придуман и другой раствор — смесь медного купороса и поваренной соли в отношении 1:2. Он хорош тем, что медный купорос легко приобрести в магазинах для садоводов, а поваренную соль — вообще везде, тогда как за хлорным железом придется идти в специализированные магазины или заказывать его через Интернет.
Примечание.
В принципе, оба раствора позволяют получить нужный результат, хотя второй раствор действует несколько менее эффективно, чем первый.
Сразу хочется предупредить, что существует еще один эффективный раствор для травления, которым ни в коем случае нельзя пользоваться дома. Это — азотная кислота.
Внимание.
Пользоваться же им нельзя потому, что выделяющаяся при травлении двуокись азота — сильнейший дыхательный яд!
Процесс травления как таковой достаточно несложен — нужно просто опустить заготовку в раствор, и через некоторое время извлечь ее оттуда. Дьявол, как всегда, кроется в деталях:
♦ на заготовке ни в коем случае не должны присутствовать следы жира (в том числе отпечатки ваших пальцев);
♦ на заготовке не должны оставаться пузырьки воздуха и другие посторонние включения;
♦ заготовку нельзя передерживать в растворе дольше необходимого.
Первое требование достаточно очевидно — вода жир не смачивает, поэтому медь в этом месте либо не протравится вовсе, либо процесс травления на ней закончится гораздо позднее. Поэтому перед тем, как опустить заготовку в травильный раствор, не поленитесь вымыть ее с жидким мылом.
Второе требование тоже достаточно очевидно, не очевидно только, откуда на заготовке возьмутся пузырьки воздуха и посторонние включения. Увы, на поверхности травильного раствора всегда присутствует пленка соединений железа (кстати, она достаточно хорошо заметна глазу как блестящее зеркало на поверхности раствора). Причин ее появления мы касаться не будем, нам важнее, как с этим явлением бороться. Способов борьбы с ним два:
♦ механическое удаление пленки;
♦ «свежая» вода.
Механически пленка удаляется с поверхности с помощью широкой лопаточки (автор обычно использует для этого ненужный кусок стеклотекстолита). Пленку нужно сгрести с поверхности раствора, затем подцепить этой же лопаточкой и смыть водой. Заготовку же платы перед тем, как опустить ее в раствор, нужно обязательно сполоснуть водой. Вода, во-первых, смочит всю поверхность платы, не позволяя закрепиться на ней пузырькам воздуха, и, во-вторых, вода имеет свойство «отгонять» пленку от заготовки.
Как не «передержать» заготовку в растворе и чем это опасно?
Опасность одна — «подтравленные» дорожки. Случаи, когда заготовку забывают в растворе, не так часты, но результат всегда один — «растворившиеся» дорожки. Рисунок, нанесенный на плату, вовсе не гарантирует, что дорожки обязательно останутся в неприкосновенности, он только гарантирует, что окружающая дорожку медь «растворится» быстрее, чем сама будущая дорожка.
По этой причине явления «подтравливания» дорожки сильно зависит от состояния раствора — свежий (особенно только что приготовленный) раствор гораздо менее склонен к подтравливанию,