Modellbahn-Elektronik
SMD-Technik
Platzmangel ist für Modellbahner ein ständiger Begleiter, wenn es um Elektronik im Rollmaterial geht.
Vielfach werden SMD-Bausteine (Surface Mounted Device – auf der Oberfläche montiertes Bauteil) als Wundermittel bei Platzmangel auch für die Hobby-Elektronik gepriesen.
Das Durchbohren von Platinen und das Durchstecken der Anschlussdrähte bereiten für Roboter logistische Probleme, und nur auf Roboterbandstraßen lassen sich Industriemodule heute noch wirtschaftlich und konkurrenzfähig herstellen. Beiden Hemmschuhen begegnete man mit SMD: Leiterbahnseite ist gleich Bestückungsseite! Damit lassen sich (vom Roboter) die Bauteile leichter platzieren und festlöten und die Rückseite lässt sich auch noch zur Unterbringung weiterer Schaltungselemente verwenden. Das etwas kompliziertere Platinen-Layout lässt sich durch geeignete Software ebenso leicht gestalten wie für herkömmliche Platinen.
Für den Modellbau lassen sich diese Minis auch gut einsetzen, wenn man sie richtig behandelt. Die Bauteile sind nicht nur extrem kleiner als jene für den klassischen Aufbau, auch ihre Formen unterscheiden sich davon. Die nachstehende Grafik zeigt ein paar Beispiele, doch muss dazu angemerkt werden, dass Kondensatoren und Dioden immer öfter auch die Form der Widerstände haben können.
Eine Besonderheit der SMD-Technik stellt der Null-Ohm-Widerstand (Bild rechts) dar. Er ist das SMD-Pendant zur Drahtbrücke, mit der zwei Leiterbahnen verbunden werden. Da SMD-Platinen die Leiterbahnen auf der Bestückungsseite oder beidseitig haben, ist dies die einzige Methode, eine Bahn zu überbrücken.
SMD-Bauteile werden ständig weiterentwickelt, besonders was die Größenreduzierung betrifft. Für den Modellbau kommen eher die größeren Typen in Betracht, weil die kleineren (aktuelles Mindestmaß für Widerstände 0,3×0,15 mm) nicht mehr manuell zu handhaben sind. Da auf den Winzlingen normale Beschriftungen oder Farbcodes kaum anzubringen sind, hat man sich dafür besondere Codierungen ausgedacht. Die Varianten sind sehr umfangreich, deshalb sei hier auf die einschlägigen Quellen der Spezialisten für SMD verwiesen:
https://www.segor.de/INFO/wissenswertes/141-smd-widerstands-code.shtml
https://www.elektroniktutor.de/bauteilkunde/c_smdcod.html
Es gibt auch Experimentierplatinen für SMD, man braucht im Hobbybereich also nicht in jedem Fall speziell entworfene und selbst geätzte Platinen, doch durch ihre Kleinheit sind die Bauteile noch hitzeempfindlicher als ihre großen Kollegen. Das bedeutet, man darf sie nur mit einer geregelten Lötstation verarbeiten. (Zwar gibt es den immer wieder auftauchenden Tipp, einen 2 mm starken Kupferdraht fest um die Spitze eines kleinen Lötkolbens zu wickeln und dessen abgespreiztes Ende als Lötspitze für zu verwenden, doch haben die Tippgeber ihre Rechnung ohne den Ausdehnungskoeffizienten des Kupferdrahtes gemacht. Der Draht ist nämlich weicher als die Lötspitze und so ist abzusehen, wann er nicht mehr fest sitzt.)
Kleben statt Löten
Es geht jedoch auch ohne Ätzen und Löten, denn Klebstoff und Leitlack erfüllen diesen Zweck ebenso sicher. Unsere Modelle sind überwiegend aus Plastik, also haben wir zum Beispiel mit der Innenseite eines Waggondaches einen hervorragend isolierten Träger. Darauf werden (nach Anfertigung eines Bestückungslayouts) die Bauteile mit ein paar Tropfen Klebstoff fixiert.
Achten Sie darauf, dass bei nicht ganz geraden Flächen die Anschlüsse der Bauteile fest auf der Basisfläche aufsitzen, notfalls bis zum Aushärten beschweren!
Mit einem feinen Pinsel wird dann der Leitlack zwischen den zusammenzuschaltenden Anschlüssen aufgetragen, fertig ist die zwar nicht fachgerechte, aber brauchbare SMD-Schaltung. Auch Leitungskreuzungen sind möglich, indem Sie »Null-Ohm-Widerstände« benutzen.
Apropos Leitlack
Leitlack ist eine spezielle Lackmischung, der leitende Partikel beigemengt sind. Nach dem Durchtrocknen vermag dieser Farbauftrag geringe Ströme zu transportieren. Leitlack kommt immer dort zum Einsatz, wo ein Draht – und sei er noch so dünn – störend wirkt. Er kann auch außen auf sichtbare Fläche aufgetragen und nach dem Durchtrocknen überstrichen werden. Wegen der geringen Belastbarkeit ist er allerdings nur für Leuchtdioden, Mikrolampen und Elektronikschaltungen mit geringem Stromfluss zu gebrauchen.