книги из ГПНТБ / Буклер, В. О. Сборка радиоаппаратуры [учеб. пособие]

них — в печатных переключателях и коммутирующих устройствах* так как в этих конструкциях необходимо печатный проводник распо­ лагать заподлицо с изоляционным основанием. Метод переноса обла­ дает также повышенной прочностью сцепления проводника с осно­ ванием, а в случае впрессовывания проводника в толщу диэлектрика и повышенной электропрочностью по поверхности диэлектрика.

Печатные проводники, образованные различными методами, об­ ладают различным электрическим сопротивлением. Печатные провод­ ники из медной фольги, полученные химическим методом, обладают сопротивлением, соизмеримым с сопротивлением объемного медного проводника того же сечения. Сопротивление проводников, получен­ ных электрохимическим методом, в 2,5—3 раза больше сопротивле­ ния проводника из фольги.

Печатные проводники допускают в сравнении с объемными го­ раздо большие удельные плотности тока благодаря сильно развитой поверхности и хорошему тепловому контакту с печатной платой. Так, например, при выборе объемного провода для трансформатора исходят из удельной плотности тока в 2 а/мм2, в то время как для

печатных схем, изготовленных электрохимическим способом, допусти­ ма удельная плотность в 20 а/мм2.

Допустимый перегрев печатных проводников относительно нор­

ответствуют следующие диаметры зенковки: 1,7; 2,0; 2,2; 2,5; 2,7; 2,9 мм.

Печатные катушки выполняют в виде плоских многовитковых спиралей круглой, прямоугольной или какойлибо другой формы. Ширина печатного проводника,, определяемая тенхологическими возможностями, нахо­ дится в пределах 0,3—1 мм. Толщина проводника соответ­ ствует толщине медной фольги и составляет 0,05 мм. Катушка диаметром 50 мм имеет индуктивность 10 мкг. При уменьшении ширины проводника индуктивность мо­ жет быть увеличена в три-четыре раза. В ряде случаевэтой индуктивности оказывается недостаточно, поэтому используют различные способы увеличения индуктивно­ сти плоских печатных катушек без увеличения их габа­ ритов.

На рис. 5-19 приведены некоторые способы увеличе­ ния индуктивности печатных катушек. При соосном рас­

нии общая индуктивность будет в 4 раза больше индук­ тивности одной спиральной катушки. Недостатками та­ ких катушек является малая добротность и сравнитель­

181

но большие диэлектрические потери. Использование плоских колец из высокочастотных магнитных материа­ лов позволяет увеличить индуктивность катушки в 2 раза. Диск (рис. 5-19,6), расположенный на обратной стороне печатной платы, одновременно является магнитным эк­ раном.

Рис. 5-19. Способы увеличения индуктивности печатных катушек.

Для повышения добротности катушки целесообразно использовать изоляционное основание платы из высоко­ частотного диэлектрика с малой диэлектрической про­

ницаемостью. Внутренний диаметр катушки должен быть не менее 10 мм.

Добротность печатных катушек на частотах

10—30 Мгц составляет 10—130.

182

Индуктивность катушки прямоугольной формы боль­ ше индуктивности круглой спиральной катушки пример­ но на 12%, хотя ее добротность несколько меньше.

Печатные конденсаторы, изготовляемые одновремен­ но с печатным монтажом, имеют ограниченное примене­ ние. Так, например, конденсатор, образованный двумя пластинами площадью 1 см2 на плате из гетинакса, тол­ щиной 1,5 мм, имеет емкость около 2 пф. Подобные кон-

[Ш М !

г) I

Рис. 5-20. Конструктивные формы печатных резисторов

и способы подгонки номинальных сопротивлений.

а— делитель напряжения; б и б — подгонка сопротивлений ре­ зисторов удалением перемычек; г и д — подгонка сопротивлений резисторов удалением части проводящего слоя.

денсаторы могли бы найти применение в высокочастот­ ной аппаратуре на частотах выше 50 Мгц. Однако у печатных конденсаторов на этих частотах резко возраста­ ют потери в диэлектрике. Тем не менее в отдельных слу­ чаях наряду с навесными конденсаторами находят при­ менение и печатные. Оптимальной формой электродов прямоугольного параллельного конденсатора является прямоугольник с отношением сторон 2 : 1 и с отводами на широкой стороне.

Печатные резисторы используют в качестве нагрузок усилительных каскадов, в фильтрах цепей питания, де­ лителях напряжения и т. п. Резисторы печатных схем выполняют нанесением на соответствующие участки пе­ чатной платы токопроводящего многокомпозиционного пленочного покрытия. В печатной технологии получили применение сажевые суспензии, наносимые на плату

183

трафаретной печатью. Точность получения сопротивле­ ния резисторов составляет ±20% . При необходимости получения резисторов с более точными номиналами про­ изводится подгонка его сопротивления под заданное зна­

чение.

На рис. 5-20 приведены конструктивные формы пе­ чатных резисторов и способы подгонки номинальных значений. Стрелки указывают направление стачивания резистивного слоя или подгоночных перемычек. Чем больше линейные размеры резистора, тем выше точность воспроизведения его номинальной величины.

Печатные переключатели имеют широкое применение в измерительных цепях. Возможности печатных схем позволяют создать переключатель со сложной схемой коммутации. Основание переключателя, несущее на се-

<184

бе неподвижные контакты (ламели), может быть выпол­ нено с выступающими над поверхностью платы ламеля­ ми или утопленными. Для уменьшения переходного со­ противления и увеличения износостойкости ламели покрывают слоем серебра и палладия. Ламели, выступа­ ющие на толщину фольги 0,05 мм, приводят к сравни­ тельно быстрому износу контактов, поэтому платы пере­ ключателей целесообразно изготавливать методом пере­ носа, при котором ламели оказываются запрессованны­ ми заподлицо с основанием платы (рис. 5-21,6). Более высокой надежностью обладают переключатели, у кото­ рых подвижная контактная система контактирует с ла­ мелями только в фиксированном положении (рис. 5-21,а). В момент переключения и перехода подвижного контак­ та с одной ламели на другую он отводится от поверхно­ сти ламели, что исключает касание и нарушение контак­ тирующих поверхностей при переключении. Контактное давление между ламелью и подвижным контактом не должно превышать 30 г.

Сборка радиоэлементов на печатных платах. Установ­ ка навесных элементов (резисторов, конденсаторов, по­ лупроводниковых приборов, реле и др.) на печатные платы может производиться вручную или на автомати­ ческих конвейерных линиях.

Перед установкой на плату выводы радиоэлементов подготавливают: обрезают в размер и изгибают соответ­ ствующим образом. Эти операции носят название фор­ мовки выводов. После сборки радиоэлементы закрепляют на плате с помощью пайки. При этом элементы под­ вергаются воздействию высоких температур. Несоблю­ дение допустимых условий пайки приводит к нарушению работоспособности радиоэлементов. В целях сохранения их работоспособности в пределах требований техниче­ ских условий на радиоэлементы устанавливаются опре­ деленные нормы на формовку выводов при сборке и пай­ ке. При отсутствии в чертежах или техдокументации этих указаний следует принимать (рис. 5-22): расстоя­ ние до места изгиба при одноразовой гибке (расстояние от корпуса элемента до оси изогнутого вывода) b не ме­ нее 2 мм] расстояние до места пайки (расстояние от корпуса элемента до места приложения паяльника или поверхности платы со стороны пайки) Ьі не менее 2,5 мм.

При применении припоя ПОС-61 или другого более низкотемпературного припоя и времени пайки не более

185

2—3 сек при толщине платы до 1,5 мм допускается пай­ ку резисторов и конденсаторов производить на расстоя­

нии 2,5—3 мм от корпуса.

При установке на печатные платы полупроводнико­ вых приборов необходимо предусматривать их удаление от элементов, которые при работе выделяют большое ко­ личество тепла. Полупроводниковые приборы должны располагаться вне влияния магнитных полей постоянных

магнитов, трансформаторов и дросселей. При установке радиаторов с полупроводниковыми приборами и элемен­ тов, выделяющих большое количество тепла между де­ талями необходимо оставлять воздушные каналы для обмена воздуха.

К подборным и регулируемым элементам схемы дол­ жен быть обеспечен доступ для замены и регулировки их при настройке.

Для защиты плат от внешних климатических воздей­ ствий их покрывают лаками, которые не должны попа­ дать на места, не подлежащие покрытию: разъемные ко­ лодки, высокочастотные гнезда, контакты переключа­ телей.

Для определения расположения отверстий и разме­ ров проводников в печатных схемах используется коор­ динатная сетка из параллельных равноотстоящих линий, условно накладываемых на плату. Шаг координатной сетки принят равным 2,5 мм. Для мелких схем и микро­ схем шаг равен 0,5 мм. Установочные размеры радиоэле­ ментов с двумя выводами, т. е. расстояния между изо­

186

гнутыми выводами, должны формироваться кратными шагу сетки 2,5 мм. Каждый вывод, подключаемый к пе­ чатному монтажу, должен устанавливаться в предусмот­ ренное для него монтажное отверстие, расположенное

вточке пересечения линий координатной сетки. Металлические детали, крепления элементов или эк­

раны, устанавливаемые на плату, которые по условиям

Ряс. 5-26. Формовка выводов транзисторов (h—

расстояние от корпуса до наружной части изо­ гнутого вывода; R — радиус изгиба).

работы должны иметь электрический контакт с печатны­ ми монтажом, необходимо соединять с ним путем пайки. Для этого в металлических деталях и экранах преду­ сматривают специальные установочные лепестки, кото­ рые впаиваются в монтажные отверстия. При отсутствии установочных лепестков соединение производят объем­ ным проводником.

Минимальный установочный размер для формовки выводов, выполненной по рис. 5-23, рассчитывается по

где L — максимальная длина корпуса элемента, мм; b —

187

расстояние от корпуса элемента до оси изогнутого выво­ да, мм\ d — диаметр вывода, мм\ Ruhr — минимальный радиус гибки вывода, мм, для выводов с диаметром до 0,5 мм его принимают равным 0,5 мм, а с выводами диа­ метром свыше 0,5 мм — 1 мм. Минимальный радиус мо­ жет иметь иное значение, оговоренное техническими ус­ ловиями на изделие.

7

'Рис. 5-27. Формовка выводов Рис. 5-28. Формовка выводов дирадиоэлементов при вертикальсковых радиоэлементов, ной установке.

Установочный размер / для формовки ленточных вы­ водов согласно рис. 5-25 определяется по_ формуле l = L-\- +4 /?мин+^, где t — толщина ленточного вывода, мм.

Размер d определяется по формуле d = 0,64&2-K> где Ь2— ширина вывода, мм.

Виды формовки и установки транзисторов показаны на рис. 5-26.

Если чертежом не оговорены другие размеры, то ве­ личина h принимается равной 3 мм, а радиус изгиба не менее 1,5 мм.

При вертикальной установке резисторов, конденсато­ ров и других элементов формовка выводов производится согласно рис. 5-27. Установочный размер I выбирается кратным шагу координатной сетки. Стойка 3 использу­ ется в случае недостаточной длины вывода.

Корпуса навесных элементов размещают на печатной плате параллельно или перпендикулярно друг другу.

188

Элементы типа КД-2а и аналогичные им располагают под углом к оси между монтажными отверстиями, в ко­ торые они устанавливаются (рис. 5-28). У элементов, устанавливаемых на платах, выводы диаметром до 0,7 мм подгибаются и обрезаются таким образом, чтобы подогнутые концы не выходили за пределы контактных площадок, а длина подогнутого конца с учетом толщины выводов была не менее 1 мм для плат с металлизиро­ ванными отверстиями и не менее 2 мм для плат с неме­ таллизированными отверстиями. Высота выступающих подогнутых концов выводов над платой должна быть в пределах 0,5—2 мм. В случае малой ширины контакт­ ной площадки подогнутые концы выводов располагают вдоль проводников. Выводы диаметром свыше 0,7 мм и обжатые ленточные выводы не подгибают. Установку элементов в широковещательной аппаратуре допускает­ ся производить без подгибки выводов.

Конструктивные элементы (переходные колодки, дер­ жатели элементов и др.) устанавливают на печатные платы, используя дополнительное крепление винтами или заклепками.

Установка навесных элементов, имеющих небольшие размеры, может производиться на плату на автоматиче­ ских линиях. Установка на автоматических линиях кон­ туров, ламповых панелей, переходных колодок и других конструктивных элементов, имеющих механическое за­ крепление помимо пайки, вызывает затруднения и эко­ номически не всегда оправдана. На автоматических ли­ ниях устанавливают резисторы, конденсаторы, диоды и проволочные перемычки. Эти элементы в широковеща­ тельной аппаратуре могут составлять 60—65% общего количества элементов, устанавливаемых на плате.

Подобные линии состоят из шагового транспортера, переносящего плату на рабочие позиции к автоукладчи­ кам, и комплекта автоукладчиков, каждый из которых последовательно устанавливает на плату «свой» элемент. Подгибка выводов установленных элементов произво­ дится автоматически. На рис. 5-29 показаны два авто­ укладчика, устанавливающие на плату конденсаторы типа БГМТ. Производительность подобной линии до 1000 плат в час.

После установки всех электроэлементов на плату их выводы соединяются с печатным монтажом пайкой. Пайка печатных плат производится на воздухе с при-

189