Энциклопедия радиолюбителя

Рис. 6.4. Один из способов крепления малогабаритного трансформатора низкой частоты к печатной плате

Для этого трансформатор приклеивают к плате подходящим клеем, а его выводы соединяют с печатными проводниками с помощью Г-образных луженных медных проводников диаметром 0,6…0,8 мм. Теперь, если возникнет проблема демонтажа трансформатора, достаточно перекусить соединительные проводники кусачками и отделить ножом трансформатор от платы.

После установления размеров и формы платы выбирают приемлемый вид монтажа соединений выводов деталей, исходя из сложности схемы и наличия необходимых материалов для его осуществления. Электрический монтаж — это ответственный этап конструирования радиоэлектронной аппаратуры. Существует два основных вида электрического монтажа: проволочный и печатный. При проволочном монтаже крупные радиодетали (конденсаторы переменной емкости, электролитические конденсаторы и т. п.) устанавливают непосредственно на шасси, мелкие же детали крепят непосредственно к контактным опорам, установленным на плате из диэлектрического материала. Все схемные соединения делают монтажным проводом. Площадь сечения монтажного провода выбирают в зависимости от величины силы тока протекающего в цепи (рис. 6.5).

Рис. 6.5. График зависимости площади сечения S монтажного провода от силы тока I

Не менее важно выделять монтажные провода не только по сечению, но и по цвету их изоляционного покрытия. Это в большинстве случаев дает ощутимую пользу при настройке и ремонте радиоэлектронного устройства. В табл. 6.1 приведены основные цвета изоляции проводов соответствующие определенным монтажным электрическим цепям.

При этом используют разнообразные монтажные элементы: контактные стойки, многоконтактные гребенки, колодки для монтажа резисторов и конденсаторов (рис. 6.6). Этот вид монтажа до середины 50-х годов был практически основным в промышленности и радиолюбительской практике, пока его не потеснил печатный монтаж. Радиолюбители проволочным монтажом пользуются и сейчас для сборки несложных конструкций.

Рис. 6.6. Монтажные элементы, используемые при монтаже радиоэлектронной аппаратуры

Монтажные стойки и гребенки можно сделать самому. Для их изготовления берется медная проволока диаметром 1… 1,5 мм или полоски белой жести, которые закрепляют на пластинах из гетинакса, текстолита, иногда на фанере, пропитанной бакелитовым лаком. Возможная конструкция самодельного монтажного элемента, гребенки, приведена на рис. 6.7.

Рис. 6.7. Конструкция самодельной монтажной гребенки

При монтаже радиодетали припаивают выводами к лепесткам гребенок или шпилькам стоек. Монтажные гребенки и стойки крепятся к плате или корпусу винтами. Довольно часто эти два вида монтажа комбинируют.

Шаг 7 Изготовление печатной платы

7.1. Создание печатного рисунка

В настоящее время в радиоэлектронике наибольшее распространение имеет печатный монтаж. Этот вид монтажа позволил существенно снизить габариты аппаратуры и повысить ее надежность. При печатном монтаже соединение между деталями осуществляется с помощью плоских проводников, нанесенных («напечатанных») на плату. Эти проводники или дорожки сделаны из тонкой медной фольги, которая прикреплена к листу гетинакса или стеклотекстолита. С этой целью берут определенного размера листовой гетинакс или стеклотекстолит с приклеенной фольгой и наносят на него лаком или краской рисунок электрических соединений деталей будущей радиоэлектронной конструкции. После высыхания краски плату опускают в специальный раствор для травления. Места, не покрытые краской, вытравливаются, остается только рисунок электрических соединений. После этого краску смывают растворителем или соскабливают ножом. Выводы радиодеталей пропускают через отверстия в плате со стороны противоположной медным дорожкам и припаивают к печатным проводникам.

Печатная плата изготовляется следующим образом. В начале делают аппликации, которые представляют собой контурные изображения радиодеталей, вырезанные из плотной бумаги. Начертив на листе бумаги контур платы в масштабе 1:1, раскладывают на ней аппликации, добиваясь наиболее оптимального их расположения и отсутствия пересечения соединительных проводников. Разложив аппликации, проводят карандашом печатные проводники между выводами деталей и местами соединения с внешними устройствами согласно электрической схеме. При этом нельзя допускать, чтобы будущие печатные дорожки пересекались. Если этого избежать нельзя, то тогда соединение нужно предусмотреть с противоположной стороны платы, где располагаются корпуса деталей. В месте пересечения необходимо разорвать проводник и сделать две контактные дорожки, которые потом соединяют проводником. В случае односторонней фольгированной платы, проводник делают жестким проводом, а при двухсторонней — вытравливают на противоположной стороне.

При компоновке радиодеталей на печатной плате их располагают обычно параллельно поверхности платы. С целью увеличения плотности монтажа детали можно устанавливать вертикально, при этом следует иметь в виду, что у деталей должны быть достаточно жесткие выводы. Корпуса навесных деталей должны располагаться параллельно или перпендикулярно друг к другу и краям платы. Расстояние между корпусом детали и краем платы должно быть не менее 1 мм, а между выводом детали и краем платы — не менее 2 мм. Монтаж радиокомпонентов на печатной плате показан на рис. 7.1.

Рис. 7.1. Монтаж радиокомпонентов на печатной плате:

_{а) транзисторы; б) конденсаторы; в) резисторы; г) переменные резисторы; д) диоды}

Детали должны располагаться друг от друга на расстоянии не менее 0,5 мм, с учетом взаимного влияния и теплового режима. Расстояние между выводами деталей выбирается из условия электрической прочности изолирующих промежутков и разности потенциалов между выводами.

Ширина печатных проводников обычно выбирается не менее 1,5…2 мм, а расстояние между соседними проводниками не менее 1 мм. Контактные площадки, к которым припаиваются детали, делают более широкими — 3…4 мм. На таком участке фольги допускается припаивание одного навесного элемента. Печатные дорожки питания делают шире, нежели остальные проводники.

Крупные радиодетали (подстроечные конденсаторы и резисторы, трансформаторы и т. п.) крепятся к плате механически, с использованием винтов с гайками, скоб, хомутов и держателей. Для подстроечных элементов необходимо предусмотреть свободный к ним доступ при регулировке радиоэлектронного устройства.

После выполнения чертежа печатной платы его переносят любым методом, например, с помощью копировальной бумаги на поверхность пластины, покрытой медной фольгой. Далее накернивают места будущих мест пайки выводов деталей и сверлят отверстия диаметром 0,8…1,5 мм. После берут краску (можно взять нитрокраску, лак или клей БФ-6, подкрашенный небольшим количеством темной пасты от шариковой ручки) и наносят с помощью стеклянного рейсфедера рисунок печатных проводников на фольгу. При отсутствии готового рейсфедера его можно изготовить из пластмассового стержня шариковой ручки. Для этого нагревают конец стержня и когда он размягчится оттягивают пинцетом таким образом, чтобы получился конусообразный конец. Излишек трубки, где диаметр 1…1,5 мм, необходимо отрезать. Удобно выполнять рисунок печатной платы водостойкими чернилами типа «Кальмар» с помощью обычной ученической ручки с пером.