Монтаж на печатных платах. Перед монтажом печатные проводники и контактные площадки необходимо подготовить к пайке-очистить от оксидной пленки и загрязнений. Если монтаж ведется сразу после изготовления печатной платы, то проводники достаточно протереть бязевым тампоном, смоченным в спирте. Если же с момента изготовления платы прошло много времени и металлическое покрытие потемнело (окислилось), то вначале необходимо зачистить его до блеска мелкозернистой шкуркой, а затем тщательно промыть спиртом. После обезжиривания на все контактные площадки печатной платы кисточкой наносят тонкий слой канифольного флюса (см. табл. 9.2).
Радиоэлементы и микросхемы тоже необходимо подготовить к монтажу и пайке. Для этого их выводы формуют (придают им нужную форму), обрезают до необходимой длины, зачищают (п. 7.9) и лудят.
Формовку выводов делают для того, чтобы, во-первых, привести в соответствие расстояния между ними и контактными площадками, во-вторых, чтобы предотвратить отслаивание печатных проводников и площадок при неосторожном нажатии на корпус элемента. Формовку можно выполнить с помощью пинцета, миниатюрных плоскогубцев, круглогубцев или несложного приспособления (п. 5.4).
Поскольку прочность сцепления фольги с платой невелика и при нагревании уменьшается, то при пайке соединений на печатной плате необходимо соблюдать осторожность не допускать перегрева, так как это может привести к отслаиванию проводников и площадок от платы.
Для пайки следует применять припой с низкой температурой плавления: ПОСК 50, ПОС 61 и другие (см. табл. 9.1), Мощность электрического паяльника при пайке этими припоями не должна превышать 35-40 Вт.
В некоторых случаях в отверстия печатных плат для настроечных элементов устанавливают пистоны. Опаивание пистонов является обязательным условием надежной работы устройства.
Компаундный способ монтажа заключается в следующем (рис. 7.1). На дно формы, соответствующей размерам будущей платы, помещают слой пластичной массы (формовочная глина или пластилин); сверху накладывают эскиз монтажной схемы, выполненный на кальке в масштабе 1 :1, с указанием мест расположения элементов и их выводов. Эскиз покрывают прозрачным защитным слоем, например полиэтиленовой пленкой. Далее расставляют элементы в соответствии с эскизом. При этом выводами прокалывают защитный слой, кальку и пластичную массу. После этого форму заливают компаундом.
Выводы радиоэлементов перед установкой их в пластичную массу рихтуют, изгибают по эскизу монтажа, а при необходимости и укорачивают. Принцип компоновки элементов схемы тот же, что и при обычном монтаже.
В экспериментальных образцах монтажных плат элементы схемы располагают с таким расчетом, чтобы после заливки корпуса они оказались над слоем компаунда. В отработанных же схемах корпуса элементов могут быть частично или полностью погружены в компаунд. Детали из ферритов без специальной защиты заливать компаундом не рекомендуется.
Для монтажа таким способом можно использовать эпоксидиные, полиэфиракрилатные и подобные им компаунды. Компаунд должен быть прозрачным и легкотекучим, а после затвердевания-эластичным. Этим требованиям отвечает эпоксидный компаунд такого состава (в массовых частях): смола эпоксидная-100, дибутил-фталат от 20 до 25, полиэтиленполиамин от 12 до 15.
Толщина слоя компаунда может быть 1,5—3,5 мм. Полимеризуется компаунд сначала при комнатной температуре в течение 6—12 ч, а после извлечения из формы при температуре 60-80 °С еще 4-6 ч. Приведенный выше состав компаунда обеспечивает надежное крепление как частично залитых им, так и не залитых элементов, а также устойчивость монтажа к ударным нагрузкам. Электрическое сопротивление изоляции между выводами деталей получается не менее 1000 МОм.
Электрические соединения выполняют монтажным проводом с помощью пайки. При необходимости замены элементов достаточно нагреть паяльником выводы, чтобы расплавить припой и размягчить вблизи выводов эпоксидный компаунд по всей толщине слоя, затем удалить пинцетом или металлическим крючком элемент, вставить на его место новый и залить компаундом.
Полностью отработанную и настроенную схему, если она предназначена для работы в условиях повышенной влажности, целесообразно выполнить в виде модуля, т.е. полностью залить компаундом как со стороны корпусов элементов, так и со стороны монтажа.
Монтаж методом вдавливания в термопластичный материал (винипласт, органическое стекло и др.). Выводы всех элементов перед установкой на плату формуют, как показано на рис. 7.2. При монтаже их прижимают к плате острозаточенным паяльником. При этом материал платы плавится и вывод погружается в плату на глубину, несколько большую его диаметра. Затем паяльник отводят, а элемент удерживают в неизменном положении до тех пор, пока пластмасса не затвердеет. Выводы элементов, которые должны соединяться между собой, нужно крепить возможно ближе один к другому и паять.
При пайке крепление элементов не нарушается, так как во время разогрева выводов механические нагрузки на них практически отсутствуют и выводы достаточно хорошо удерживаются обволакивающей их пластмассой. При таком монтаже удобно пользоваться двумя паяльниками: одним запрессовывать детали, другим паять соединения.
Смонтированную и проверенную в работе плату покрывают защитным слоем эпоксидного клея.
Монтаж самодельных модулей. Конструирование и сборка малогабаритных устройств, особенно рассчитанных на изготовление в нескольких экземплярах (аппаратура для народного хозяйства, для телеуправления моделями и др.), значительно упрощается при использовании модулей, представляющих собой законченные функциональные узлы.
Узел предварительно макетируют, добиваясь того, чтобы он был работоспособен без какой-либо дополнительной регулировки при монтаже его из исправных стандартных элементов с заданным допуском параметров. Затем проверяют устойчивость работы узла при таком размещении элементов, каким оно будет в модуле. Каждый элемент обертывают двумя-тремя слоями лакоткани или надевают на корпус отрезок полихлорвиниловой трубки и помещают в обойму (рис. 7.3). Элементы, имеющие на корпусе кольцевой выступ (например, стабилитроны), выравнивают по диаметру намоткой лакоткани. Транзисторы в круглом корпусе укладываю г попарно выводами в противоположные стороны. Прижимная планка обоймы со штифтами перемещается под действием стальной пружины в направляющих пазах и фиксирует положение элементов при монтаже модуля.
Корпус обоймы изготовляют из листовой стали толщинок 0,5мм. Размеры, указанные на рисунке, ориентировочные. Размер А определяется объемом модуля. Монтируют элементы пайкой, изолируют лакотканью весь блок и помещают его в корпус-экран, который изготовляют из листовой латуни или меди толщиной 0,2- 0,3 мм. Модуль заливают эпоксидным компаундом или закрывают изоляционной пластиной с отверстиями, через которые пропускают выводы.
Модуль, выполненный таким способом и содержащий, например, два транзистора КТ316, пять резисторов МЛТ-0,125 и три конденсатора КМ-5а, имеет габариты 12Х14Х15 мм.
Монтаж накруткой при макетировании позволяет лучше сохранить элементы, так как исключает многократные перепайки их выводов.
Суть монтажа методом накрутки состоит в том, что все соединения в устройстве делают медным неизолированным (лучше луженым) проводом, туго наматывая его на выводы деталей. Обеспечить надежный электрический контакт в соединении и облегчить выполнение этой операции позволяет несложное приспособление (рис. 7.4),
Основой приспособления служит патрон держателя грифеля от чертежного циркуля (пригоден держатель со сквозным осевым отверстием). На хвостовик держателя напрессована латунная трубка длиной около 80 мм. К верхнему (по рисунку) концу трубки припаяны две латунные полоски размером 25Х5Х0,5 мм с крепежными отверстиями. Эти полоски образуют держатель катушки с запасом монтажного провода; осью катушки служит винт. В патрон держателя грифеля зажимают две стальные трубки, отрезанные от игл медицинского шприца.
Трубка 1 имеет наружный диаметр 0,8 и длину 35 мм, а трубка 2-соответственно 1,2 и 25 мм. Трубка 2 служит направляющей для монтажного провода и одновременно резцом, снимающим с него оксидную пленку. Выступающий торец этой трубки нужно заточить перпендикулярно ее оси на шлифовальном круге; кромки должны быть острыми, но без заусенцев. Кромки противоположного конца трубки сглаживают и надевают на него направляющую трубку длиной около 100 мм из полихлорвинила. Трубка 1 является как бы осью: ее надевают на вывод детали и вокруг нее вращают приспособление, прижав конец монтажного провода пальцем к плате. При этом монтажный провод вытягивается из трубки 2 и плотно наматывается на вывод. Из патрона трубка 1 должна выступать на 4 мм, а трубка 2-на 3,7 мм.
После намотки провода на один вывод приспособление переносят на другой вывод и так, не обрывая провода, соединяют нужное число выводов. Необходимое натяжение провода устанавливают гайкой винта. После небольшой практики работы с приспособлением получается достаточно надежный электрический контакт.
Монтажные планки, на которых лепестки закрепляются без развальцовки или клепки, просты по конструкции и несложны в изготовлении. Заготовку монтажного лепестка вырезают из медной или латунной фольги или из белой жести (рис. 7.5, а). С двух сторон делают прорези. «Усики» лепестков отгибают (рис. 7.5,6). Затем заготовку вставляют в отверстие и обжимают планку, как показано на рис. 7.5, в.
Зажим для временных соединений проводников и радиоэлементов удобен при отработке несложных схем, так как позволяет быстро соединить между собой выводы различных элементов или концы монтажных проводов (рис. 7.6). В отверстие монтажной платы вставлена проволочная скоба, на которую надета пружина. В выступившую на лицевой стороне платы петлю продевают зачищенные монтажные провода или выводы элементов. Силой пружины они будут прижиматься один к другому, обеспечивая надежный электрический контакт.
Изолирование корпусов радиоэлементов при монтаже можно выполнить отрезком полихлорвиниловой трубки. Для лучшей фиксации трубку по диаметру следует выбрать несколько меньшей корпуса элемента, Отрезок трубки длиной, в 1,2-1,5 раза большей длины корпуса, выдерживают в ацетоне около часа (или 30-40 мин в дихлорэтане). По истечении этого времени материал трубки разбухает, приобретая исключительно высокую эластичность, трубка удлиняется и увеличивается в диаметре. С помощью пинцета трубку осторожно надевают на корпус элемента и выдерживают на открытом воздухе не менее 2 ч. За это время трубка дает усадку, плотно облегая корпус. Излишки трубки обрезают.
Зачистка выводов. При хранении выводы радиоэлементов через некоторое время обычно покрываются оксидной пленкой, затрудняющей монтажную пайку. Удобно (и быстро) зачищать выводы с помощью ученической чернильной резинки. В резинке сверлят тонким сверлом несколько отверстий, через которые 3-4 раза с усилием протягивают проволочные выводы элементов, сжимая резинку пальцами. Плоские выводы протягивают между двумя плотно сжатыми резинками или через прорезь, сделанную в резинке, или пользуются резинкой, как обычно при стирании, поместив вывод элемента на плоскую поверхность.
Оставить комментарий