Лужение печатной платы

Рубрика:  Электротехника и электроника  Автор  admin

Важной технологической операцией в практике радиолюбителя является лужение печатной платы. Использование луженой платы значительно облегчает монтаж радиоэлементов и уменьшает вероятность их перегрева при монтаже.
Емкость для лужения должна быть такой, чтобы плата могла разместиться на ее дне плашмя. В емкость наливают слой глицерина толщиной около 1,5 см и разогревают его до 60°С. Затем в глицерин кладут куски сплава Розе (температура плавления 97,5°С) и продолжают подогрев до его расплавления, однако не стоит разогревать расплав выше 100°С.
Плату декапируют в 20 %-ном растворе соляной кислоты, промывают чистой водой и опускают в расплав на 2—3 с. Вынутую плату быстро протирают поролоновой губкой, удаляя с поверхности излишки сплава, и промывают теплой водой.
Чтобы уменьшить вероятность отслаивания печатных проводников во время пайки радиоэлементов, всю плату после лужения покрывают слоем клея «Феникс» или БФ-2, оставляя чистыми лишь контактные площадки.

Электрохимический способ изготовления печатных плат

Рубрика:  Электротехника и электроника  Автор  admin

Для изготовления печатных плат можно применять электрохимический способ. Он заключается в гальваническом травлении платы. На заготовку переносят рисунок печатного монтажа, затем фольгу покрывают тонким слоем парафина или воска путем окунания в расплав этих веществ. Контуры печатных проводников и контактных площадок обводят с легким нажимом ос-трозаточенным шилом или иглой и с участков фольги, подлежащих травлению, удаляют защитное покрытие. К фольге подсоединяют положительный полюс источника постоянного тока напряжением 9—12 В. Отрицательный полюс источника тока подсоединяют к металлическому сосуду, в котором будет производиться травление (можно использовать сосуд из любого металла). В сосуд заливают насыщенный раствор поваренной соли, помещают в него заготовку платы и включают источник питания. После окончания процесса травления плату промывают и удаляют с помощью ножа остатки подлежащей травлению фольги. Особое внимание следует уделять тому, чтобы температура раствора во время травления не повышалась, иначе защитное покрытие может нарушиться. Во избежание этого сосуд для травления помещают в ванну с проточной холодной водой.

Растворы для травления печатных плат

Рубрика:  Химия в быту  Автор  admin

Теперь ознакомимся с растворами для травления печатных плат. Они имеют различные составы и способы применения.
Состав первый. Для форсированного (в течение 4—6 мин) травления платы можно использовать смесь следующего состава (в массовых частях):

  • 38 %-ная соляная кислота — 20,
  • 30 %-ная перекись водорода — 20,
  • вода — 60.

Если перекись водорода будет иметь концентрацию 16—18 % (аптечную), то на 20 массовых частей кислоты берут 40 частей перекиси и столько же воды. Сначала смешивают с водой перекись водорода, а затем добавляют кислоту. Печатные проводники следует защищать на плате кислотостойкой краской (например, нитроэмалью НЦ-11).

Состав второй. В стакане холодной воды растворяют 5—6 таблеток пероксида водорода и осторожно добавляют 20—25 мл концентрированной серной кислоты. Для нанесения рисунка печатных проводников на фольгированный материал можно воспользоваться клеем «Феникс». Продолжительность травления — 1 ч.

Состав третий. Травить печатные платы можно в концентрированной азотной кислоте, однако эта операция требует предельной осторожности. Продолжительность травления в данном случае составляет 2—3 мин. После травления плату тщательно промывают теплой водой с мылом.

Состав четвертый. В 500 мл горячей воды растворяют четыре столовые ложки поваренной соли и две ложки мелкоизмельченного медного купороса. Раствор приобретает темно-зеленую окраску. Он готов к употреблению сразу после приготовления. Раствора хватает для снятия 200 см2 фольги. Продолжительность травления — 8 ч.

Состав пятый. Растворяют 350 г хромового ангидрида в 1 л горячей воды, затем в получившийся раствор добавляют 50 г поваренной соли. После того как раствор остынет, приступают к травлению печатных плат. Продолжительность травления этим составом — 40—60 мин. Если в раствор добавить еще 50 г серной кислоты, то процесс травления будет проходить более интенсивно.
Состав шестой. Он представляет собой раствор хлорного железа в воде: в 200 мл воды растворяют 150 г порошкообразного хлорного железа. Хлорное железо нетрудно приготовить самостоятельно. Для этого необходимо иметь 9 %-ную соляную кислоту и мелкие железные опилки. На 25 объемных частей кислоты берут одну часть железных опилок. Опилки засыпают в емкость с кислотой и оставляют на несколько дней. По окончании реакции раствор получается светло-зеленого цвета, а через 5—6 дн окраска меняется на желто-бурую. Это означает, что водный раствор хлорного железа готов к применению.
Для приготовления хлорного железа можно использовать порошкообразный железный сурик. При этом на одну объемную часть соляной кислоты требуется 1,5—2 части сурика. Компоненты тщательно смешивают в стеклянной емкости, добавляя сурик небольшими порциями. После прекращения химической реакции на дно сосуда выпадает осадок, и раствор хлорного железа готов к применению.

Нанесение рисунка контактных площадок

Рубрика:  Электротехника и электроника  Автор  admin

Нанесение рисунка контактных площадок для выводов интегральных схем является трудоемкой операцией. Значительно облегчает эту работу следующий технологический прием. Выводы микросхемы формуют, как для монтажа на плате. Если теперь выводы окунуть в лак и приложить к фольгированной стороне заготовки платы, можно получить оттиск, соответствующий расположению выводов. Разводку выводов на плате выполняют как обычно — рейсфедером или пером. Сразу же после нанесения рисунка контактных площадок выводы микросхемы очищаются от остатков лака с помощью органического растворителя.
Еще одним методом нанесения рисунка является формирование печатного чертежа с помощью липкой ленты. Рисунок печатной платы, выполненный на бумаге, закрепляют на заготовке со стороны фольги с помощью резинового клея или пластилина и кернером намечают на ней точки в местах отверстий под выводы деталей. Отверстия сверлят сверлом 0,8—1 мм. Затем фольгированную сторону заготовки зачищают, обезжиривают и наклеивают на нее самоклеящуюся декоративную пленку ПДСО-0,12 светлого тона. Сквозь отверстия в плате пленку прокалывают шилом и карандашом на пленке повторяют рисунок проводников и контактных площадок печатной платы.
Скальпелем или острозаточенным ножом прорезают слой пленки до фольги по контуру рисунка. Участки пленки, соответствующие вытравливаемым участкам фольги, снимают и погружают заготовку в раствор хлорного железа. После травления плату промывают и сушат.
Можно также наносить рисунок на плату резаком. Для этого зачищенную и обезжиренную поверхность платы из фольгированного материала покрывают тонким слоем асфальтобитумного лака и подсушивают. На лакированную сторону заготовки накладывают чертеж печатной платы и шилом переводят контуры. Резаком по лакированной поверхности обводят проводники, прорезая слой лака до фольги. После этого заготовку травят, как обычно, в растворе хлорного железа.
Использование асфальтобитумного лака обусловлено сохранением его вязкости в течение длительного времени. Быстросохнущие лаки и краски в данном случае непригодны.

Изготовление макета печатной платы

Рубрика:  Электротехника и электроника  Автор  admin

Теперь ознакомимся с изготовлением макета печатной платы. На лист ватмана, имеющий размеры будущей платы, наносят слой пластилина толщиной 2—4 мм. Этот лист в нескольких точках приклеивают к другому листу ватмана или к листу миллиметровки.
В пластилин, слегка вдавливая выводы, устанавливают радиоэлементы и микросхемы. Необходимо при этом учитывать принципиальные особенности устройства (взаимовлияние цепей, температурные режимы элементов и т. п.), уменьшать длину соединительных проводников, не делать перемычек.
Выводы элементов предварительно подготавливают, изгибая их соответствующим образом (формируя). Линии будущих печатных проводников прочерчивают на пластилине шилом. Перемещая элементы, находят наиболее рациональную компоновку.
Затем, поочередно снимая каждый радиоэлемент с макета, прокалывают шилом оба листа в точках будущих отверстий в плате. По нескольку проколов более тонкой иглой делают вдоль будущих печатных дорожек. После этого устанавливают на прежние места все радиоэлементы.
Отклеивают нижний лист, рисуют на нем соединения и обозначают места расположения элементов. Рисунок соединений переносят на фольгированную плату. После этого детали с макетной платы снимают. Макетная плата может быть использована многократно.
После нанесения рисунка на заготовку ненужный фольгированный проводник следует удалить. На простых печатных платах эту операцию проще делать механическим путем, вырезая печатные проводники концом ножа. Нож следует держать под острым углом к печатному проводнику. Целесообразно также использовать специальный резак, изготовленный из обломка ножовочного полотна. Ненужный слой фольги удаляют путем отслаивания при механическом натяжении подрезанных участков.
Печатную плату с большим количеством проводников проще изготовить химическим способом. Для этого перенесенный на фольгированный слой рисунок проводников покрывают цветным водонерастворимым составом — нитрокраской, цапонлаком и т. п.
Наносить защитный состав на фольгированный слой можно с помощью рейсфедера, перьевой ручки, тонкой виниловой трубочки, надетой на стержень карандаша, и т.п. После высыхания защитного состава заготовку погружают в травильный раствор.
Для облегчения монтажа, настройки и ремонта радиоэлектронной аппаратуры целесообразно наносить на печатную плату обозначения (порядковые номера резисторов, конденсаторов, транзисторов и т. д.). Эту операцию можно выполнить быстро и качественно, если использовать пленку с переводными знаками (де-коль). Порядок изготовления печатной платы в этом случае обычный: обезжиривание, нанесение рисунка и обозначений, травление с последующей промывкой.

Монтажная плата для макетирования

Рубрика:  Электротехника и электроника  Автор  admin

Монтажная плата для макетирования может быть изготовлена на основе гнезд (колодок) многоконтактных разъемов МРН-22, МРН-44, ГРПМ-45, ГРПМ-61 и других. Конструкция содержит две рейки и две прямоугольные пластины из дюралюминия, гетинакса или текстолита (рис. 5).


Рис. 5

На пластинах монтируются разъемы, с помощью которых макетируемую схему можно будет подключить к источнику питания или другим устройствам.
В рейках делают ряд резьбовых отверстий МЗ с шагом 10 мм и отверстия соответствующего диаметра для последующего крепления в них тумблеров, переменных резисторов и других элементов. Рейки крепятся к пластинам на расстоянии друг от друга, соответствующем расстоянию между крепежными отверстиями выбранных колодок.
Радиоэлементы выводами вставляют в гнезда разъемов. Если вывод входит в гнездо слишком свободно, то его слегка изгибают. На монтажную плату для макетирования одинаково удобно вставлять самые различные радиоэлементы (резисторы, конденсаторы, транзисторы и прочие), а также микросхемы в некоторых корпусах.
Все необходимые соединения паяют с нижней стороны макетной монтажной платы — на выводах разъемов. Поскольку выводы деталей вставлены в гнезда без пайки, замена радиоэлементов при отладке макетируемой схемы упрощается.

Технологии выполнения электро- и радиотехнических работ

Рубрика:  Электротехника и электроника  Автор  admin

При изготовлении электро- и радиотехнических устройств в домашних условиях необходимо выполнить много технологически операций, знание которых значительно сокращает время конструирования, повышает надежность работы устройства, улучшает его внешний вид. Изготовление любительской конструкции можно разделить на следующие технологические этапы: выбор принципиальной схемы, макетирование, изготовление печатной платы, монтаж электронных элементов на плате, наладка, изготовление корпуса.
При выборе принципиальной схемы следует ознакомиться с литературой по этой тематике и использовать нужный материал для своей конструкции. Это значительно сократит время макетирования и наладки устройства.
После выбора принципиальной схемы целесообразно провести макетирование. Платы с печатными проводниками и контактными площадками в любительской практике удобно использовать лишь тогда, когда устройство предварительно хорошо отработано. В процессе настройки приходится несколько раз демонтировать отдельные элементы и устанавливать другие, а печатные контактные площадки под действием многократных тепловых и механических нагрузок, как правило, отслаиваются. Поэтому на этапе отладки схемы целесообразно применять монтажные платы для макетирования.