Necromancer's notes

Когда паяешь что-то штучное, обычно о трафарете и прочей фигне не думаешь, но когда запустил свою какую-то примочку в полукустарную серию и перед тобой стоит задача оперативно спаять штук 15 однотипных плат ощущаешь себя как-то демотивировано, словно жизнь не удалась, ты не инженегр, а какой-то китаец-монтажник где-то в деревне ХреньВпень.

В общем, процесс надо было как-то оптимизировать. При пайке SMD жизнь здорово позволяет упростить трафарет. Пайка трафаретом в домашних условиях выглядит как-то так:

• Накладываем трафарет (в котором сделаны дырки для контактных площадок SMD) на плату
• Берем карточку экспресс оплаты или любой другой кусок пластика. (Более дорогой вариант — ракель с хорошей резиной для оного)
• Промазываем по получившемуся бутерброду паяльную пасту (которая смесь флюса и припоя, а не просто густой флюс)
• Снимаем трафарет.
• Быстренько раскладываем SMD мелочевку пинцетом, пока флюс не высох.
• Прогреваем феном и/или кладем в специальную печку
• Запаиваем компоненты требующие сквозного монтажа
• Отмываем нашим любимым стиральным порошком
• …
• ПРОФИТ

Засада только в том, что коммерческие стальные трафареты, которые вырезают лазером стоят до безобразия дорого, за один трафарет можно отдать почти столько же, сколько за стопку из пары-тройки десятков плат, и это даже в самых дешевых китаях. Сегодня я расскажу как трафареты делаю я, и насколько «бюджетно» это у меня выходит.

Для этих целей я и достал себе режущий плоттер Silhouette Portrait. Его основное назначение — резать всякие коллажи и прочее, в общем штука для дизайнеров. При должной сноровке ему можно скормить и ткань, и кожу. Добрые люди, которые его используют для тех целей что и я уже родили для него классный софт под названием gerber2graphtec, который берет гербер и вырезает его на плоттере, если надо внося коррективы по обоим осям.

Расходный материал для плоттера — ножи и маты. Ножи сами идут запаянные намертво в пластиковом стаканчике с регулировкой длины лезвия. Сия штука дорогая — 25$ на ебее за штуку, но зато у китайцев за 30 можно взять люминиевый «стаканчкик» в котором можно сменить легко ножик. В итоге китайский вариант обошелся ~30$ за многоразовый «стаканчик» и две коробки по 5 ножей. Причем у китайцев есть ножики с разным углом — 60, 45, 30. Это дает большую свободу в плане выбора ножа для конкретного материала. Для трафаретов надо брать чего поострее.

Маты — толстая пленка, с разметкой, покрытая специальной «липучкой». Напоминает те самые защитные пленки для телефонов и планшетов (их липкую сторону). Стоят 25$/штука, что тоже радости не вызывает.

Проблема решается любой толстой пленкой или бумагой, которая была бы отлична от материала на котором мы режем (чтобы не спутать) и адгезивным клеем-липучкой. (Дешево и сердито!)

Материалом для трафаретов служит прозрачная пленка для лазерной печати. Пачки этого ломонда за 133 рубля за 10 шт на ближайшем рынке хватит на много плат 😉 Самое хорошее в ней то, что по чистой случайности ее толщина совпадает с рекомендуемой толщиной трафарета для пайки SMD, что делает нас на один шаг ближе к сурьезной ™ промышленности. На фотографии свежевырезанные трафареты почти не видно, потому что они, зараза, прозрачные.

В самом начале, я наклеивал трафареты при помощи изоленты, потом перешел на каптон, так как он не так растягивается. Паять такими трафаретами одно удовольствие, но было одно НО: при промазывании паста попадала «под» прорези, что иногда приводило к неприятностям. По счастью, внимательный осмотр места пайки никто не отменял, но все равно неприятно. Выходом стало использование адгезивного клея-лепучки. За ним я охотился, так как он позволил бы самому сделать замену мату, о котором я писал выше. В общем, если нижнюю сторону трафарета обработать этим клеем, то и наклеивать его станет одно удовольствие, сдвигаться из-за большой площади он не будет, под площадки как ни пытайся — ничего не попадет, да и при снимать такой трафарет не размазав при этом то, что уже нанесено в разы проще. Это хорошо можно разглядеть на фотках ниже:

Остается только наклеить трфарет на платку

Промазать пастой (Я использую отечественную Тиноль, которую нещадно бодяжу китайской подделкой под амтековский флюс, когда густеет)

Снять трафарет и полюбоваться на результаты своих трудов

Долго и нудно разложить компоненты по плате

После прогреть результат феном. TQFP паяется просто на ура, ни одна ножка не слипается, процесс я даже снял на видео:

Хватает такого трафарета надолго. Я запаял полтора десятка плат трафаретом, и ни клеящая поверхность, ни сам трафарет меня не подвели. Трафарет можно помыть в теплой воде с обычным мылом, и поверхность снова станет липкой (после того как высохнет). Всякие средства для мытья посуды этот клей смывают нафиг, что так же можно использовать, если захочется заново нанести клеющий слой. Насколько клей устойчив к действию времени — фиг знает, моим самым старым трафаретам скоро уже 6 месяцев будет. Пока полет нормальный.

Вопрос с хранением тоже решается элементарно — просто наклеиваем на печатную плату и кладем на полку рядом с другими такими же (Ну либо приклеиваем на подложку от самоклейки, должно дать лучше результат)