Dneska už je mezi blondýnami a brunetami minimální rozdíl - blondýny mají růžový iPhone a brunety bílý, ale ještě před pár lety, kdy se nosily obyčejné telefony se občas stalo, že telefon spadl na zem a rozskočil se na tisíc kousků. Většinou z něho vypadla i základní deska, která byla hustě ozázená miniaturními součástkami přibližně v tomto stylu :
Ano robotici už tuší, že dneska budeme probírat SMD alias Surface mount devices - tedy výrobu elektrických obvodů ze součástek pro povrchovou monáž.
Kdysi byly součástky (elektronky, tranzistory) obrovské, rádio bylo kus nábytku a konstruktéři neměli žádné pochybnosti. Dnes - sedím nad prázdnou obrazovkou editoru plošných spojů a mořím se - udělat desku z "klasiky" - nebo z "blešek" alias SMD ?
Po desítách hodin trápení se s "klasikou" i SMD, jsem konečně došel k jistým zásadám, které si dovolím zmínit
- ačkoliv by to Einstein slyšel nerad - náš svět má jenom 3 rozměry : čas, prostor a peníze.
- pro každou věc je součet Čas+Prostor+Peníze konstantní. za MNOHO peněz - můžete RYCHLE stavět MALINKATÉ roboty (z koupených modulů). Za MÁLO peněz si můžete MALINKATÉ moduly vyrobit, ale to bude trvat DLOUHO, nebo je můžete vyrobit RYCHLE, ale to zase budu buď DRAHÉ, nebo VELKÉ - nic nelze ošidit pouze lze jednu komoditu směňovat za druhé dvě.
- Poslední zásada - relativní cena jednotlivých komodit: Čas je dražší nežli peníze, které jsou dražší než prostor - a to proto, že na jedné straně všichni umřeme s penězi nebo bez. Na druhé straně - dneska jsou i velké součástky tak malé, že nehrozí, že se s robotem nevejdeme do bytu.
Filosofické otázky tedy máme za sebou a stále z nich nevyplývá žádný závěr ? Takže budiž řečena zásada, která je de facto jenom jedna :
NIKDY nestavějte z SMD součástek NIC pokud k tomu není VÁŽNÝ důvod. Veškeré vaše obvody stejně budou něco mezi pokusem, prototypem a sérií pár kusů. Tudíž budete mít tendenci používat jenom JEDNOVRSTEVNÉ plošné spoje, které se dají mnohem RYCHLEJI a SNÁZE navrhnout z klasických součástek - pod odporem klasické velikost můžete vést až 7 cestiček v rozteči 1,27mm pod SMD odporem - jednu. SMD tranzistory - hrůza - Běda běda když musíte od jejich elektrody vést dvě cestičky opačným směrem. Navíc kasické součástky jsou vzájemně kompatibilní, - různé velikosti přizpůsobíte ohýbáním vývodů. U SMD máte několik rozměrových rodin a v podstatě byste měli od každého odporu mít doma všechny rozměry - pro amatéra (téměř) nezvládnutelné.
Kdysi jsem si myslel, že výhoda SMD je v tom, že se nemusí vrtat. To je pravda, druhá pravda však je, ze že čas ušetřený vrtáním desky strávíte osazováním "Blešek"
Které jsou vážné důvody pro použítí SMD
1. Rozměr robota a jeho komponent - pokud máte pro SUMO daný půdorys 100x100 mm a chcete postavit "Ferdíka" vysokého jen 35mm nic jiného nez UVÁŽLIVÉ použití SMD součástek vám nezbyde. Pozor ale - buďte realisti a pokud stavíte "robota velikosti dvojkoruny" nestavte jej na obvodech které jste v životě nestavěli ve velké verzi.
2. Vlastnosti SMD součástek - například některé vysokofrekvenční obvody nebudou fungovat bez SMD protože drátové vývody všech klasických součástek jsou vlastně miniaturní cívky roztažené do přímky. Nebo filtrační kondenzátory - přímo volají po SMD protože pak se dají připájet maximálně blízko k vývodům součástek.
3. Součástky dostupné jen v SMD verzích. Nedostupnost surčité součástky ve vývodové verzi je jasný argument, ale i zde se řiďtě rozumem, QFN nebo BGA pouzdra se jen velice těžko dají pájet a do doma udělaného plošného spoje vůbec ne - pokud opravdu není zbytí kupte hotový modul a zapájejte jej "jako součástku".
4. Součástky výrazně dražší ve vývodových verzích - někteří výrobci drží klasická pouzdra jenom jako náhradní díly - a podle toho pak vypadají ceny. Takže někdy v rámci výměny času za peníze stojí za to koupit a používat SMD. Příklad - procesory Atmel AtMega8 v SMD kolem 30 kč v DIL 80 kč - když už tu to riziko je - je lepší spálit SMD nebo DIL?
5. Kombinovaná montáž. - pokud používáte jenovrstevné desky je někdy výhodné použít součástky "z obou světů" - s touhle kombinací často vyjde deska nejmenší možná a přitom "navrhnutelná" Příklad na obrázku - v malé elipse jsou 4 odporové děliče udělané tak že "horní" odpor je klasický vývodový a spodní který vede k zemi je pod ním a SMD na jednovrstevné desce prakticky nelze tuhle konstrukci více stěsnat. Nebo - ve velké elipse - tranzistory jsou pěkně v řadě a jsou vývodové a mezi nimi (ve skutečnosti na druhé straně desky) jsou SMD odpory. Smíšené obvody se sice špatně osazují robotem - ale budete je snad takto vyrábět ?
No a na závěr pro opravdové rýpaly - když máte nějaký komponent robota vyrobený z klasických součástek a chcete aby byl krom dokonalé funkce i dokonale COOL - co vám brání předělat jej na 6 vrstevnou desku v té nejmenší verzi SMD a pak si jej nechat někde robotem osadit ?
Na závěr oblíbená rada pro blondýny - všimněte si, že rovnice Čas+Prostor+Peníze = konstanta platí i v shopping parku - hygienické prádlo bavlněného typu a bombarďákového střihu seženete klidně za 80 kč - černá tanga typu "tri niti v riti" však nejméně za 800 - je jenom na vás jestli s bombarďáky na sobě - zaujmete chlapa svou šetrností a finační samostatností, nebo budete "na tanga" lovit jeho peněženku ....