В даний час в радіоелектроніці найбільшого поширення має друкований монтаж. Цей вид монтажу дозволив істотно знизити габарити апаратури і підвищити її надійність.
друкований монтаж
При друкованому монтажі з'єднання між деталями здійснюється за допомогою плоских провідників, нанесених ( «надрукованих») на плату. Ці провідники або доріжки зроблені з тонкої мідної фольги, яка прикріплена до листа гетинакса або склотекстоліти.
З цією метою беруть певного розміру листової гетинакс або склотекстоліт з приклеєною фольгою і наносять на нього лаком або фарбою малюнок електричних з'єднань деталей майбутньої радіоелектронної конструкції. Після висихання фарби плату опускають в спеціальний розчин для травлення.
Місця, не покриті фарбою, витравлюються, залишається тільки малюнок електричних з'єднань. Після цього фарбу змивають розчинником або соскабливают ножем. Висновки радіодеталей пропускають через отвори в платі з боку протилежної мідним доріжках і припаюють до друкованих провідникам.
Друкована плата виготовляється наступним чином. На початку роблять аплікації, які представляють собою контурні зображення радіодеталей, вирізані з цупкого паперу.
Накресливши на аркуші паперу контур плати в масштабі 1: 1, розкладають на ній аплікації, домагаючись найбільш оптимального їх розташування і відсутність перетину сполучних провідників.
Розклавши аплікації, проводять олівцем друковані провідники між висновками деталей і місцями з'єднання з зовнішніми пристроями відповідно до електричної схемою. При цьому не можна допускати, щоб майбутні друковані доріжки перетиналися. Якщо цього уникнути не можна, то тоді з'єднання потрібно передбачити з протилежного боку плати, де розташовуються корпуси деталей.
У місці перетину необхідно розірвати провідник і зробити дві контактні доріжки, які потім з'єднують провідником. У разі односторонньої фольгованої плати, провідник роблять жорстким проводом, а при двосторонній - витравлюють на протилежному боці.
При компонуванні радіодеталей на друкованій платі їх розташовують зазвичай паралельно поверхні плати. З метою збільшення щільності монтажу деталі можна встановлювати вертикально, при цьому слід мати на увазі, що у деталей повинні бути досить жорсткі висновки.
Корпуси навісних деталей повинні розташовуватися паралельно або перпендикулярно один до одного і краях плати. Відстань між корпусом деталі і краєм плати повинно бути не менше I мм, а між висновком деталі і краєм плати - не менше 2 мм. Монтаж радиокомпонентов на друкованій платі показаний на малюнку 1.
Мал. 1. Монтаж радиокомпонентов на друкованій платі: а) транзистори; б) конденсатори; в) резистори; г) змінні резистори; д) діоди.
Деталі повинні розташовуватися один від одного на відстані не менше 0,5 мм, з урахуванням взаємного впливу і теплового режиму. Відстань між висновками деталей вибирається з умови електричної міцності ізолюючих проміжків і різниці потенціалів між висновками.
Ширина друкованих провідників зазвичай вибирається не менше 1,5. 2 мм, а відстань між сусідніми провідниками не менше 1 мм. Контактні майданчики, до яких припаюються деталі, роблять більш широкими - 3. 4 мм. На такій ділянці фольги допускається припаивание одного навісного елемента. Друковані доріжки харчування роблять ширше, ніж інші провідники.
Великі радіодеталі (Конденсатори підлаштування і резистори, трансформатори і т. П.) Кріпляться до плати механічно, з використанням гвинтів з гайками, скоб, хомутів і власників. Для підлаштування елементів необхідно передбачити вільний доступ до них при регулюванні радіоелектронного пристрою.
Після виконання креслення друкованої плати його переносять будь-яким методом, наприклад, за допомогою копіювального паперу на поверхню пластини, покритої мідною фольгою.
Далі накернівают місця майбутніх місць пайки висновків деталей і свердлять отвори діаметром 0,8. 1,5 мм. Після беруть фарбу (можна взяти нітрофарби, лак або клей БФ-6, підфарбований невеликою кількістю темної пасти від кулькової ручки) і наносять за допомогою скляного рейсфедера малюнок друкованих провідників на фольгу.
При відсутності готового рейсфедера його можна виготовити з пластмасового стрижня кулькової ручки. Для цього нагрівають кінець стержня і коли він розм'якшиться відтягують пінцетом таким чином, щоб вийшов конусоподібний кінець.
Надлишок трубки, де діаметр 1. 1,5 мм, необхідно відрізати. Зручно виконувати малюнок друкованої плати водостійкими чорнилом типу «Кальмар» за допомогою звичайної учнівської ручки з пером.
травлення плати
Після висихання фарби плату поміщають для травлення в фотокювету або іншу плоску ємність з розчином хлорного заліза щільністю 1,3 г / см2 (150 г хлорного заліза на 200 см2 розчину).
Час травлення плати зазвичай становить 1. 2 години. Швидкість травлення збільшується, якщо ємність періодично похитувати або підігрівати, якщо кювету металева, а фарба - теплостійка.
Процес травлення необхідно постійно контролювати, виймаючи плату з розчину, щоб не сталося подтравливания провідників під фарбою.
Як тільки будуть витравлені всі незахищені ділянки фольги, плату необхідно вийняти з розчину, добре промити в проточній воді і висушити. Видаляють покриття ножем або відповідним розчинником. Промивають спиртом або ацетоном і зачищають наждачним папером.
При відсутності розчину хлорного заліза для травлення друкованої плати можна скористатися розчином з куховарської солі і мідного купоросу або вирізати її спеціальної форми різаком.
В даний час широке застосування має розчин, що складається зі звичайної кухонної солі і мідного купоросу. Якість травлення друкованих плат в ньому виходить не гірше, ніж в розчині хлорного заліза. Існує кілька варіантів такого розчину.
Всі вони відрізняються тільки співвідношеннями взятих компонентів мідного купоросу і повареної солі для отримання травильного розчину. Наведемо два складу розчину з таких рецептів:
- У 300 г гарячої води при 70. 80 ° С розчиняють 3. 4 ложки кухонної солі, а потім додають 2 столові ложки порошкоподібного мідного купоросу. Виходить розчин темно-зеленого кольору з осадом. Він відразу готовий до вживання. Розчин виходить більш ефективним, якщо його витримати протягом 2. 3 тижнів. Час травлення зменшується з 15. 20 годин до 3. 4 годин. Цим кількістю розчину можна витравити 100. 200 см2 фольги.
- В іншому варіанті, в 200 г гарячої води розчиняють, помішуючи, три столові ложки кухонної солі, а після одну столову ложку мідного купоросу. Після повного розчинення речовин розчин готовий до вживання. При підігріванні розчину травлення триває близько 30 хв.
Метод вирізання провідників
Іноді виявляється зручніше і швидше виготовити друковану плату, не вдаючись до хімічного витравлювання малюнка провідників, а скориставшись методом вирізання провідників.
Зробивши малюнок друкованої плати на папері, накладають його на поверхню фольги плати і накернівают місця майбутніх отворів. Олівцем проводять лінії, що з'єднують отвори пайки деталей згідно друкованої плати. Виходить малюнок друкованої плати у вигляді тонких ліній.
Малюнок плати отримують шляхом вирізання непотрібних ділянок плати будь-яким зручним способом. Це можна зробити спеціальним різцем, а також фрезеруванням, вирубуванням різцем і т.п. При вирізуванні рисунка плати зазвичай використовується різець, виготовлений з пиляльного полотна (рис. 2).
Якщо видаляються ділянки фольги мають велику площу, то її соскабливают або отслаивают різцем від підстави, а потім отдирают пінцетом. Прорізом шару фольги здійснюють різаком до ізоляційного матеріалу і роблять це в проміжках, бажано на рівній відстані від проведених ліній друкованої плати.
Прорізані ділянки зазвичай формують таким чином, щоб вони були складені в основному з відрізків прямих ліній, але можуть бути і закругленими. У цьому випадку зручно користуватися прозорою лінійкою. Після закінчення прорезки свердлять отвори в заздалегідь накерненних місцях майбутньої пайки і зачищають поверхню отриманих друкованих провідників дрібнозернистою шкіркою.
Мал. 2. Різак для вирізання малюнка друкованої плати.
Залуження
Отриману будь-яким методом друковану плату покривають тонким шаром спирто-каніфольного флюсу і залужівает контактні площадки. Для лудіння бажано використовувати легкоплавкие припої (ПОС-61, ПОСВ-32 і т. П.).
При цьому не можна допускати перегріву залужівает ділянок фольги. Готову плату уважно оглядають, усувають різного роду дефекти, можливі розриви доріжок, замикання сусідніх доріжок і т.п.
Література: В.М. Пестриков. Енциклопедія радіоаматора.