полезные советы при сборке печатных плат
категория
Советы начинающим радиолюбителям
Ну, вот, перечень радиоэлементов мы примерно знаем, простенькую схему для себя уже выбрали и даже печатную плату вытравили- пора приступать к сборке изделия!
Вот тут то и Вам и пригодятся несколько полезных советов при сборке:
1. Собирать печатную плату следует с самых нижних элементов. В смысле: в первую очередь ставим те, которые будут находится в самом нижнем ряду: перемычки и мелкие радиодетали. Вставляем их в отверстия, прикладываем сверху платы кусок ДВП (можно и не только ДВП- подойдет, к примеру, текстолит или плотный картон: наша задача просто прижать элементы к плате чтобы они не вывалились), переворачиваем плату и спокойно припаиваем выводы.
2. Если в устройстве имеются выносные элементы (транзисторы на радиаторах, переменные резисторы и так далее), то целесообразно соединять их с основной платой разноцветными проводами- так Вы сами себе упростите задачу с последующим обслуживанием (в случае наладки, проверки или ремонта).
Причем не просто проводами разных цветов а в такой последовательности:
* если крепим транзистор, то выводы его соединяем с платой в такой цветовой гамме: коллектор соединяем красным проводом, базу- белым, эмиттер уже на ваше усмотрение. Улавливаем суть? Если потом придется работать с этой схемой то цоколевку контактов транзистора сразу будет видно!
* Если возникла необходимость соединения двух участков плат при помощи проводов то их (провода, в смысле) можно распаивать по таблице цветовой маркировки резисторов. К примеру- первую точку соединяем коричневым проводом, вторую- красным и так далее. Вот, собственно говоря и сама таблица:
* Питание на плату лучше всего так-же заводить стандартными цветами: КРАСНЫЙ- ПЛЮС, ЧЕРНЫЙ- МИНУС.
3. Если на плате применяются выключатели, то независимо от типа выключателя, размещенного на передней или задней панели, и от наличия светового индикатора всегда желательно соблюдать наиболее распространенное положение: «включено» - вверх, «выключено» - вниз. Этому стандарту соответствуют выключатели ламп в помещениях, клавиши включения компьютера или принтера и т.д. Прежде чем искать причину неисправности (например, неправильное подключение), следует всегда убедиться в том, что выключатель находится в нужном положении.
4. Если в устройстве применяются выносные элементы, то следует не забывать и об изоляции их выводов.
Для этого применяют так называемые "кембрики"- кусочки ПВХ трубки.
Полихлорвиниловые трубки (ПХВ), например, ХВТ-5, могут заменять изоляционную ленту для защиты отдельных проводов или жгутов проводов при их вводе в корпуса аппаратов, двигателей, в металлические трубы. Цифра, стоящая после буквенного индекса означает внутренний диаметр трубки в миллиметрах.
Стоит взять за привычку сохранять отрезки хлорвиниловой изоляции, которые остаются после зачистки проводов и кабелей. В результате у вас появится запас трубочек разных диаметров и цветов, которые можно использовать для изоляции соединений вместо относительно дорогой термоусадочной трубки. Чтобы такая изоляция не сдвигалась с нужного места, достаточно нескольких капель клея (или зажимного хомутика для трубки большого диаметра).
Термоусадочная трубка используется так же, как и трубка ПХВ. Ее отличительной особенностью является то, что она при нагревании способна сжиматься и плотно изолировать соединение. Термоусадочная трубка обеспечивает идеальную изоляцию и повышенную надежность мест соединения, а также их хороший внешний вид. Однако приходится довольно точно подбирать диаметр трубки, в противном случае обжим будет слишком слабым. Приобретение специального пистолета для нагревания горячим воздухом оправдано только при интенсивном использовании данного инструмента. Вместо него можно применить фен или пистолет для снятия краски. Паяльник следует использовать только для нагревания трубки небольшого диаметра. Соблюдая осторожность, можно осуществить прогревание с помощью зажигалки, но надо следить, чтобы на светлой трубке не оставалось черных следов копоти.
5. Для тех случаев когда приходится иметь дело в нагревательными элементами:
Для соединения проводов из сплавов высокого сопротивления (нихром, константан, никелин, манганин и др.) есть несколько простейших способов сварки без применения специального инструмента. Концы свариваемых проводов зачищают, скручивают и пропускают через них ток такой силы (для этого лучше использовать автотрансформатор), чтобы место соединения накалилось докрасна. На это место пинцетом кладут кусочек ляписа (нитрата серебра), который расплавляется и сваривает концы проводов.
Если диаметр свариваемой проволоки из сплава высокого сопротивления не превышает 0,15-0,2 мм, то на ее концы наматывают тонкую медную проволоку (диаметром 0,1-0,15 мм), причем с реостатной проволоки изоляцию можно не удалять. Затем соединенные таким образом проволочки накаляют на пламени горелки. Медь при этом начинает плавиться и прочно соединяет оба реостатных провода. Оставшиеся концы медной проволоки отрезают, а место сварки изолируют, если нужно. Этот способ можно применять и для соединения медных проводов с проводами из сплавов высокого сопротивления.
6. Часто возникает необходимость удлинить провод или соединить несколько проводов внутри одного корпуса. Сращивание можно выполнить разными способами.
Можно сначала скрутить провода, а затем спаять их. Если необходимо соединить несколько проводов, то их можно скрутить по два, затем еще раз по два и т.д. В любом случае место сращивания нужно защитить с помощью изоляционной ленты или отрезка хлорвиниловой трубки, фиксируемой посредством бандажа. При необходимости провода вблизи места соединения прикрепляют к специальной опоре или печатной плате.
Если при монтаже нужно срастить два проводника, совсем не обязательно скручивать их концы. Проще сложить их на длине 6-8 мм и упаять. При этом соединение будет менее надежным, чем при скрутке. Но если соединение не бу--дет подвергаться механическим воздействиям, то этот вариант вполне допустим. Когда же надо соединить проводники под прямым углом, конец одного проводника можно согнуть, прижать к другому проводнику и спаять. При соединении нескольких деталей или проводников с общим проводом места пайки следует располагать на некотором расстоянии друг от друга, чтобы при замене какой-либо детали в дальнейшем не страдали пайки остальных.
7. Надежность провода обусловлена его рабочим состоянием после монтажа, а также условиями окружающей среды при эксплуатации. Во время монтажа провода могут быть повреждены при неосторожном обращении. При изготовлении провода наматываются на катушки или в моток. При отматывании провода с жесткой изоляцией собираются в кольца, и если их растянуть, не расправляя, то будет перегиб или излом. Провод в этом месте будет ненадежным, поэтому его применять нельзя. Могут быть и другие повреждения изоляции и токоведущих жил при монтаже.
Через поврежденную изоляцию к токоведущим жилам может проникать влага, содержащая агрессивные примеси, или воздух с агрессивными газами, что приводит к коррозии металла провода. В таких случаях лучше всего заменить провод, а если он большой длины, то приходится вставлять новый участок. Если провод недоступен для замены, то его следует отсоединить, а новый проложить в доступном месте.
Следует учитывать возможность повреждения проводов грызунами, которые перегрызают любую изоляцию. Насекомые также не все безобидны. Мухи и тараканы, забираясь между контактами и в зазоры, могут нарушать работу аппаратов. Для предотвращения этого места ввода проводов в корпуса приборов нужно уплотнять или замазывать различными составами.
8. Если возникла необходимость пайки очень мелких деталей, а паяльника с тонким жалом нету, то можно воспользоваться самодельной нехитрой насадкой: берем медную проволоку диаметром 2-3 мм и делаем что-то вроде удлинителя. Примерно как на картинке:
9. Если возникает необходимость ремонта изделия, то нужно помнить о том что выпаивание деталей может повлечь отслаивание проводников от печатной платы. И вот поэтому мы приводим несколько советов по ремонту изделий на печатных платах
Если необходимо заменить вышедшую из строя деталь (резистор, конденсатор, транзистор и т. п.), не следует выпаивать ее из платы, так как это может привести к отслаиванию печатных проводников от основы. Выводы поврежденной детали нужно аккуратно перекусить бокорезами с таким расчетом, чтобы в плате остались их концы длиной 8—10 мм. К ним и припаивают исправную деталь. Припаивать новую деталь нужно быстро, не допуская перегрева места пайки, иначе может сгореть печатный проводник.
Обрыв токопроводящей дорожки на плате чаще всего происходит при неаккуратном ремонте (выгорание проводника при его перегреве). Иногда обрыв может возникнуть в результате деформации самой платы или механического повреждения проводника. Если обрыв проводника имеет вид трещины шириной не более 1 мм, то трещину следует залить припоем так, чтобы припой прочно соединился с проводником на 5— 10 мм по обе стороны от трещины. При повреждении печатного проводника на большом протяжении его восстанавливают прокладкой медного луженого провода диаметром 0,8 мм, концы которого впаивают в металлические пистоны, имеющиеся на концах токопроводящей дорожки. Провод укладывают в канавку, чтобы не нарушать прежнего взаимного расположения проводов, так как в противном случае могут измениться емкости между проводниками, что приведет к изменению взаимосвязей между различными элементами схемы.
Если же доступ к поврежденной печатной линии затруднен, то устанавливают перемычку с другой стороны платы. Перемычку выгибают в виде буквы П во избежание замыканий других линий. Концы перемычки припаивают к конечным точкам поврежденной линии. Прогоревший участок изоляционной основы платы высверливают, а поврежденный участок схемы заменяют навесным монтажом (проводами).
У новой детали, устанавливаемой на плату, длина выводов должна быть минимальной, однако достаточной для того, чтобы новый элемент не прикасался к деталям платы.
При демонтаже деталей типа унифицированных катушек, трансформаторов НЧ и т. п., каркасы которых изготовлены из полистирола, можно воспользоваться отрезком металлической оплетки, снятой с экранированного провода диаметром 2—3 мм. Оплетку прикладывают к месту пайки со стороны печатных проводников и плотно прижимают к ней жало нагретого паяльника. Расплавившийся припой впитывается оплеткой, и вывод детали освобождается. Для лучшего впитывания припоя оплетку рекомендуется пропитать канифолью или канифольным флюсом. Использованную часть оплетки отрезают после обработки каждого места пайки. Освободив от припоя все выводы, деталь снимают с платы.
Очень важно, чтобы пайка во всех случаях производилась паяльником мощностью не более 50 Вт. Перед пайкой аппаратуру необходимо отключить от сети, так как иногда паяльник может быть пробитым на корпус и в этом случае возможно замыкание сети через корпус паяльника и печатные проводники, что приведет к выгоранию печатного слоя.
Во время пайки необходимо следить за тем, чтобы жало паяльника не касалось печатных проводников. Прикосновение жала паяльника непосредственно к печатному проводнику приводит, как правило, к выгоранию проводника. При пайке печатных проводников рекомендуется пользоваться жидким флюсом — раствором канифоли в спирте. Флюс наносят на место пайки с помощью кисточки или дозатора, не допуская попадания флюса на другие радиодетали.
В качестве припоя рекомендуется применять припой с низкой температурой плавления: ПОС-61 (температура плавления 190°С), ПОСК-50 (145°С), ПОСВ-ЗО (130°С) и др. Чтобы припой хорошо растекался, место пайки прогревают в течение 2—3 с.
При пайке выводов полупроводниковых приборов и других деталей, чувствительных к перегреву, следует применять теплоотвод, в качестве которого можно использовать пинцет. В связи с тем что сила сцепления печатного проводника с изоляционной платой невелика, не рекомендуется проверять прочность пайки подергиванием припаянной детали, так как при этом ее можно оторвать от платы вместе с проводником.
При отслаивании печатного проводника его приклеивают к основе платы клеем БФ-2. Для этого проводник (со стороны, обращенной к плате) и плату тщательно очищают от канифоли и окислов (вначале спиртом или ацетоном, затем мелкой шкуркой) и смазывают тонким слоем клея. Примерно через 10 мин клей наносят вторично (только на плату) и прижимают проводник к плате жалом паяльника, нагретым До температуры 120—150° С.
Важно:
Плохо выполненное соединение может привести к тому, что ток, проходящий через него, вызовет искрение в ненадежных зажимах и, как следствие, перегорание проводников. Детали слабого зажима нагреваются и окисляются, что еще больше увеличивает сопротивление и нагрев.
Нагрев присоединительных зажимов аппарата может быть и из-за того, что применены провода меньшего сечения, чем нужно, которые, нагреваясь, нагревают сам зажим. Причина может быть также в неправильно или небрежно выполненном зажиме. Нагрев концов проводов может быть также в месте контакта провода с наконечником и при нормальной величине тока. В таком случае опрессовка наконечника
не помогает и наконечник нужно отрезать от провода и поставить другой, а если его нет, то временно провод можно присоединить без наконечника, согнув кольцом, что будет надежнее, чем с нагревающимся наконечником.
Увеличение сопротивления в зажимах заземляющих проводников ведет не только к повышению напряжения прикосновения, но и к пожарной опасности из-за нагрева зажима и его искрения. Следует учитывать возможность перегрева аппаратов и от нагрева рабочих контактов и мест их крепления из-за повышения сопротивления в месте касания контактов. Это сопротивление может быть повышено при неплотном касании контактов и, как следствие, от их окисления. От нагрева может произойти не только перегорание и замыкание токоведущих частей, но частичное или полное сгорание пластмассовых деталей и корпусов аппаратов, что способно привести к пожару.