Начинающим
ПРИПОИ И ФЛЮСЫ
А. Черников
Одним из основных элементов электромонтажных и радиомонтажных работ является пайка. Качество монтажа во многом определяется правильным выбором необходимых припоев и флюсов, применяемых при пайке проводов, сопротивлений, конденсаторов и т. п.
Для облегчения этого выбора ниже приводятся краткие сведения о твердых и легких припоях и флюсах, пользовании ими и их изготовлении.
Пайка представляет собой соединение твердых ме- таллов при помощи расплавленного припоя, имеющего температуру плавления меньшую, чем температура плавления основного металла.
Припой должен хорошо растворять основной металл, легко растекаться по его поверхности, хорошо смачивать всю поверхность пайки, что обеспечивается лишь при полной чистоте смачиваемой поверхности основного металла.
Для удаления окислов и загрязнений с поверхности спаиваемого металла, защиты его от окисления и лучшего смачивания припоем служат химические вещества, называемые флюсами.
Температура плавления флюсов ниже, чем температура плавления припоя. Различают две группы флюсов: 1) химически активные, растворяющие пленки окиси, а часто и сам металл (соляная кислота, бура, хлористый аммоний, хлористый цинк) и 2) химически пассивные, защищающие лишь спаиваемые поверхности от окисления (канифоль, воск, стеарин и т. п.). .
В зависимости от химического состава и температуры плавления припоев различают пайку твердыми и мягкими припоями. К твердым относятся припои с температурой плавления выше 400°С, к легким — припои с температурой плавления до 400°С.
ПЕЧАТНЫЕ ПЛАТЫ
Простая технология изготовления печатных плат
Большинство промышленных способов изготовления плат с печатным монтажом требует сложного оборудования и дефицитных материалов.
В ремонтных и любительских условиях технология изготовления печатных плат может быть упрощена за счет введения ручных операций. Ниже предлагаются три способа изготовления печатного монтажа и печатных схем. Мастер или радиолюбитель может выбрать любой из этих способов и нужный ему материал.
Способ переноса. Проводники печатного монтажа, вырезанные из медной или латунной фольги и смонтированные на какой-либо временной подложке (например, на миллиметровой бумаге), наклеиваются на диэлектрик, после чего подложка удаляется. Этот способ ценен тем, что печатные проводники можно наклеить на любой плоский диэлектрик. Кроме того, не требуется сложной оснастки и дефицитных материалов.
Химический способ. На фольгированный гетинакс тем или иным способом наносится рисунок печатного монтажа,
после чего незащищенные места вытравляют. Этот способ менее трудоемок, но для него требуется раствор — хлорное железо, которое не всегда можно приобрести.
Механический способ. На фольгированный гетинакс наносится рисунок монтажа, а затем фольга с пробельных мест удаляется ножом, резаком, скальпелем или фрезой. Этот способ самый простой, но требует от мастера или радиолюбителя определенных навыков.
Способ намотки тороидальных силовых трансформаторов.
Среди радиолюбителей большой популярностью пользуются тороидальные трансформаторы, как наименее габаритные и массивные. Но каждому радиолюбителю доставляет немало хлопот их намотка. Кто-то использует для этого челноки, кто-то отдает сердечники для намотки специалистам, я же обхожусь простым приспособлением в виде обода колеса от велосипеда.
Способ прост и не требует больших затрат, но позволяет за пару вечеров без особых проблем намотать силовой трансформатор для “хорошего” усилителя. Для начала подготовьте тороидальный сердечник к намотке. Для этого его обматывают одним - двумя слоями киперной ленты и покрыв лаком или в крайнем случае клеем “Момент”, просушивают. Таким же образом нужно делать изоляцию между обмотками. Вместо киперной ленты можно применить фторопластовую ленту или в крайнем случае – изоленту на матерчатой основе. Поливинилхлоридную изоленту применять не следует, так как она легко плавится даже при небольшой температуре.
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ и ОСОБЕННОСТИ СБОРКИ И МОНТАЖА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СХЕМ (советы профессионалов)
Приведенная здесь информация в основном рассчитана на тех, кто еще не успел приобрести опыт в самостоятельном изготовлении радиотехнических устройств. В этом случае возникает много вопросов, на которые и даются ответы в соответствующих статьях.
| ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ. |
| ОСОБЕННОСТИ СБОРКИ И МОНТАЖА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СХЕМ |
| НАПУТСТВИЕ ОТ АВТОРОВ САЙТА |
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ.
- Если вы решили собрать понравившуюся электрическую схему, а раньше этим никогда не занимались, то вам пригодятся приводимые ниже советы, а со временем, при появлении опыта, вы сможете выбрать наиболее удобную для себя методику.
- Вся современная радиоаппаратура собирается на печатных платах, что позволяет повысить ее надежность, а также упростить сборку. Несложно научиться делать печатные платы своими руками, тем более что особых секретов в технологии нет.Итак, вы выбрали нужную схему и приобрели необходимые детали. Теперь можно приступать к разводке топологии печатных проводников, учитывая реальные габариты деталей. Удобнее это делать на миллиметровой бумаге, но можно взять и обычный лист в клеточку. Рисуем контуры платы, габариты которой будут определяться с учетом размещения ее в каком-то готовом корпусе, что наиболее удобно, так как изготовление самодельного потребует много времени и не каждый сможет его сделать аккуратно и красиво. Разводку топологии платы выполняют карандашом, отмечая места отверстий для выводов радиоэлементов и пунктиром контуры самих элементов. Линии соединения элементов выполняются в соответствии с электрической схемой по кратчайшему пути при минимальной длине соединительных проводников. Входные и выходные цепи схемы должны быть разнесены друг относительно друга по возможности дальше, что исключит наводки и самовозбуждение схем усилителей. Наилучшее размещение элементов с первой попытки, как правило, не получается, и приходится пользоваться ластиком при изменении компоновки деталей.
- После размещения всех элементов необходимо еще раз проверить соответствие топологии платы электрической схеме и устранить все выявленные ошибки (они будут). Теперь можно приступать к изготовлению платы. Для этого из фольгированного стеклотекстолита вырезается заготовка печатной платы (ножовкой, резаком или ножницами по металлу). К заготовке закрепляем рисунок топологии (липкой лентой или пластырем). По рисунку, с помощью керна или шила, намечаются отверстия для выводов радиоэлементов и крепления платы. Сверлим отверстия, сняв бумагу, сверлом диаметром 0,9... 1, 5 мм для радиоэлементов и 3... 3, 5 мм — для крепления платы. Иногда я сверлю плату по бумаге. Это несколько ускоряет изготовление, однако в случае необходимости рисунок топологии будет уже трудно использовать во второй раз, причем пострадают точность расположения отверстий и аккуратность исполнения. После сверления мелкой наждачной шкуркой (нулевкой) слегка зачищаем фольгу, чтобы снять заусенцы и окисную пленку, — это ускоряет процесс травления. Перед нанесением рисунка топологии плату нужно обезжирить техническим спиртом или ацетоном (протерев поверхность смоченной тряпкой), подойдут и многие другие растворители. Для выполнения рисунка проводников используется любой быстро сохнущий лак, например женский лак для ногтей или мебельный (его можно подкрасить пастой от шариковой авторучки, чтобы было хорошо видно на плате). Очень удобно рисовать печатные соединения тонким водостойким маркером (не каждый тип подойдет).
- Для нанесения рисунка можно воспользоваться двумя методами: первый- берется рейсфедер или перо (или маркер) и рисуются проводник от отверстия к отверстию в соответствии с рисунком топологии (рекомендуется)во втором методе покрывается лаком вся поверхность платы и при его подсыхании счищаются лишние участки лака при помощи скальпеля и линейки, оставляя закрашенными только токопроводящие дорожки. Первый метод более быстрый, и чаще используется именно он, а второй иногда необходим для изготовления различных высокочастотны схем и схем с очень высокой плотностью монтажа. После нанесения рисунка, когда лак подсохнет, топологию проводников можно подретушировать и скорректировать, аккуратно соскоблив скальпелем лишние участки лака. Затем плату помещаем в ванночку с раствором хлорного железа. Если плата двухсторонняя, чтобы заготовка не легла рисунком проводников на дно, необходимо в крепежные отверстия вставить диэлектрические клинья или любым другим способом обеспечить зазор. Весь процесс травления займет около часа, но если вы хотите его у корить, то раствор должен быть слегка теплым и при травлении иногда его помешивайте (время зависит и от концентрации раствора хлорного железа в воде). После окончания травления заготовку промываем под струёй воды и отверткой соскабливаем лак с платы (его можно также, растворить, например ацетоном, но это дольше и создает больше грязи). Для удобства монтажа, проводники платы необходимо облудить припоем ПОС-61 с использованием жидкого спирто-канифольного флюса (для лучшей пайки плату можно слегка зачистить мелкой шкуркой). Прикосновения паяльника должны быть легкими и не надолгими, иначе медная фольга дорожек начнет отслаиваться. Остатки канифоли после облуживания удаляют с платы ацетоном или спиртом. На этом процесс изготовления печатной платы считается законченным и можно приступать к монтажу элементов на ней.
- В заключение отметим, что существует способ изготовления печатной платы без использования химических реактивов. При этом зазоры между контактными дорожками выполняются резаком при помощи металлической линейки, но этот метод требует больше сил и определенных навыков, так как резак может соскочить и порезать нужные участки фольги. Поэтому этим методом обычно пользуются очень редко, когда топология очень простая, а хлорного железа нет под руками. Хлорное железо нетрудно изготовить самостоятельно. Для этого берется соляная кислота с концентрацией около 9% (ее можно приобрести в хозяйственных магазинах) и железные опилки (или тонкие листовые кусочки). Опилки заливаем кислотой и оставляем в открытой емкости на несколько дней. Если кислота имеет низкую концентрацию, то ее берется 25 частей на 1 часть объема опилок для получения водного раствора хлорного железа сразу нужной плотности. По окончании реакции получается светло-зеленый раствор, который, постояв еще несколько дней, становится желто-бурым.
- По этому адресу Вы можете скачать простую програмку разводки печатных плат, которая даст Вам возможность приобрести навыки проффесионального конструктора. ExpressPCB
- В заметке невозможно рассказать, что всех особенностях данной работы, однако наиболее важные правила необходимо знать, перед тем как вы первый раз приступите к изготовлению любой радиотехнической конструкции. Это позволит сэкономить время и деньги при настройке. Во многих схемах применяются микромощные микросхемы, изготовленные по КМОП технологии (серии 561, 1561, 564), а также полевые транзисторы. Все эти детали, пока они не установлены в плату, боятся статического электричества. На человеке оно образуется из-за трения одежды и может превышать потенциал 1000 В. Поэтому до прикосновения к этим деталям необходимо надеть заземленный браслет или хотя бы коснуться рукой металла батареи отопления. Детали, боящиеся статического электричества, должны храниться в металлической фольге или в специальных коробках. Для защиты полевых транзисторов выводы у них можно обмотать оголенным проводом, который снимается при монтаже. Монтаж этих деталей на плату лучше выполнять в последнюю очередь, после установки всех остальных деталей.
- Сборку печатной платы начинают с установки элементов, требующих механического крепления. При этом приходится иногда расширять отверстия и пазы, а делать это с уже установленными деталями неудобно. Все устанавливаемые детали не должны иметь на корпусе царапин, трещин, вмятин или каких-то других механических повреждений. Даже если такие детали и работают, то еще не значит, что это продлится долго. Детали устанавливаются так, чтобы они не касались друг друга.
- Паяльник лучше использовать с заземляемым жалом, а температура жала должна быть около 270°С. Если она значительно выше, то припой на але быстро выгорает и приобретает серый цвет, а при нормальной температуре расплавленный припой не теряет зеркального блеска, который остается и после его остывания. Такая пайка обеспечивает качественное электрическое соединение. Для ускорения пайки используют жидкий спирто-канифольный флюс он разрушает окисную пленку на поверхности выводов деталей. Флюс легко можно сделать самостоятельно, растворив кусок канифоли в спирте в пропорции примерно 1: 10. При пайке элементов, чтобы их не перегревать, паяльником с припоем на жале касаются выводов не более чем в течение 3 секунд. Сами элементы при этом удобно придерживать пинцетом. Для лучшей пайки выводы деталей полезно до установки на плату предварительно облудить.
- При установке элементов их выводы загибаются так, чтобы была видна маркировка. Это пригодится, когда будете настраивать устройство и разбираться в ошибках монтажа. Некоторые детали (диоды, стабилитроны, электролитические конденсаторы и др.) имеют полярность, и ее необходимо соблюдать при монтаже. Наиболее легко ошибиться с установкой электролитических конденсаторов.После окончания пайки выступающие выводы деталей укорачиваем и растворителем смываем остатки канифоли, что позволит проконтролировать качество монтажа: на плате не должно остаться капель припоя и междорожечных замыканий.
- ALTEC http://www.aquanet.co.il/vip/altec/
- e-mail:Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Примечание. Этот материал приводится как основополагающие принципы любительского радиоконструирования. Вместе с тем необходимо сделать некоторые предупреждения для начинающих радиолюбителей.
Прежде всего необходимо твердо уяснить при разводке печатных плат, что ни одна программа не способна заменить человеческий разум и радиолюбительскую смекалку. А потому не рекомендуется прибегать к машинной разводке не научившись разводить вручную - на миллиметровке простым карандашем и стирательной резинкой. Начинать лучше с простых плат. Если вы зашли в тупик - не стирайте то, что по-вашему удалось. Возьмите новый лист миллиметровки и перечертите это туда, а затем попытайтесь развести неудачный участок снова. Большие схемы разводите частями. И только потом объединяйте.
Шаг разводки должен быть кратен 1,25 мм. Рекомендуется придерживаться шага 2,5 мм. Расстояния между центрами дорожек так же рекомендуется выдерживать не менее 2,5 мм. Не стоит между ножками микросхемы (шаг обычно 2,5 мм) пропускать проводники.
В общем руководствуйтесь принципом : развести чтобы изготовить и не отслоить при настройке!
И только "набив руку" переходите к машинным методам разводки.
Обратите внимание, что в каждой программе авторазводки есть возможность установки "стратегии разводки". Внимательно с этим разберитесь.
Удачи!
Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ЛИЦЕВЫХ ПАНЕЛЕЙ
Известно, что при изготовлении любого электронного устройства его внешнее оформление является едва ли не самым трудоемким делом. При этом оформлению корпуса и лицевой панели прибора посвящается наибольшее время. А поскольку лицевая панель в основном определяет внешний вид прибора, то ее изготовление всегда было важной задачей.
Автор предлагает несколько технологий (способов) изготовления лицевых панелей при помощи компьютерной техники.
Область применения. Способы (технологии) универсальны и применимы для изготовления лицевых панелей, шкал, индикаторов, шильдиков, всевозможных табличек, световых транспарантов, декоративных фонарей, панелей с подсветкой, наклеек, лейблов, а также для изготовления заготовок для мембранных клавиатур (далее – изделия) и др. Все зависит от вашей фантазии и потребности. Технологии пригодны также в авто- и авиамоделизме, во внешней рекламе и т.д. Применение компьютера дает возможность осуществить давнюю мечту самодеятельного конструктора – тиражирование изделия, хранение банка конструкторской документации и внесение в нее изменений.
Используемые материалы. При изготовлении изделий по этим способам используются доступные и недорогие материалы, которые можно приобрести в магазинах канцтоваров (липкая бумага, прозрачный скотч односторонней липкости, двухсторонний скотч, термопленка для ламинирования книг), расходных материалов для оргтехники (пленки BASF для печати на струйных и лазерных принтерах)*.
Изделия изготавливаются в домашних условиях без применения вредных и пахучих лаков, красок, клеев, растворителей.
Все это становится возможным благодаря применению компьютера, снабженного любым струйным или лазерным принтером.
Технология изготовления печатных плат при помощи аппликации изоленты
Описываемая ниже технология позволяет получить платы достаточно высокого качества в домашних условиях. В некоторых случаях возможно даже изготовление небольших серий плат внешне практически идентичных друг другу. Особенно удобно изготавливать платы небольшой площади например для радиомикрофонов.
Итак, потребуется собственно изолента, кусок пластика или оргстекла размером примерно 200х200 мм, скальпель, керн, молоток...Естественно фольгированный текстолит и принципиальная схема.
Процесс изготовления начинается с разработки рисунка будущей печатной платы на компьютере, либо на бумаге. В случае бумажной технологии удобно пользоваться "милиметровкой" или просто тетрадными листами в клетку. Важно чётко обозначить места отверстий под выводы деталей на будущей плате. В общем и целом этот этап мало отличается от других технологий.
Далее изготавливается заготовка из текстолита нужных размеров. На неё карандашом наносятся продольные линии для соблюдения масштаба и затем переносятся точки под будущие отверстия. Их обозначаем керном и сверлим. После этого плата обрабатывается мелкой наждачной бумагой.
Следующий этап связан с изолентой и является ключевым. Небольшой кусок изоленты сопоставимый с размерами платы наклеивается на оргстекло. При помощи металической линейки и скальпеля нарезается вдоль в виде полос шириной 2.5.....3 мм или той толщины которая требуется в каждом конкретном случае. Это заготовки для будущих проводников на плате. Дальше эти полосы наносятся на фольгированный текстолит согласно разработанному рисунку. Соединения дорожек в этом методе удобно выполнять под углом 90 градусов. Места таких стыков дорожек желательно накрывать сверху небольшим кусочком изоленты.
Собственно вот и всё. Дальше травление в хлорном железе и промывка в воде. Перед монтажом элементов плату желательно ещё раз зашкурить.
Вместо изоленты возможно применение и скотча, но в процессе апликации элементы будущей платы приходится подгонять по месту, а скотч как выяснилось оставляет следы от клея. В этом месте образуются непротравленные участки. С изолентой это тоже возможно, но просто потому что между дорожками образуются пузырьки воздуха и раствор хлорного железа туда не попадает. Но в начале процесса травления это сразу видно и устранимо.
В многих случаях эта технология может составить конкуренцию "лазерно-утюжной технологии" и возможно вытеснит методы с примененим лака. Важно что после травления получается практически готовая плата. Дорожки и контактные площадки имеют геометрически правильную форму как на заводских платах.
УМНОЖИТЕЛИ НАПРЯЖЕНИЯ
В статье описаны основные варианты умножителей
напряжения, применяемых в самых различных электронных
устройствах, и приведены расчетные соотношения. Этот
материал будет интересен радиолюбителям, занимающимся
разработкой аппаратуры, в которой применяются умножители.
В современных радиоэлектронных устройствах умножители нашли широкое применение. Они используются в телевизионной и медицинской аппаратуре (источники анодного напряжения кинескопов, питания маломощных лазеров), в измерительной технике (осциллографы, приборы для измерения уровня и доз радиоактивного излучения), в приборах ночного видения и электрошоковых устройствах, бытовых и офисных электронных устройствах (ионизаторы, "люстра Чижевского", ксерокопировальные аппараты) и многих других областях техники. Произошло это благодаря главным свойствам умножителей - возможности формировать высокое, до нескольких десятков и сотен тысяч вольт, напряжение при малых габаритах и массе. Еще одно их важное преимущество - простота расчета и изготовления. Умножитель напряжения состоит из включенных определенным образом диодов и конденсаторов и представляет собой преобразователь напряжения переменного тока низковольтного источника в высокое напряжение постоянного тока.
Принцип его работы понятен из рис. 1, на котором приведена схема однополупериодного умножителя. Рассмотрим происходящие в нем процессы поэтапно. Во время действия отрицательного полупериода напряжения конденсатор С1 заряжается через открытый диод VD1 до амплитудного значения приложенного напряжения Uа. Когда к входу умножителя приложено напряжение положительного полупериода, конденсатор С2 через открытый диод VD2 заряжается до напряжения 2Uа. Во время следующего этапа - отрицательного полупериода - через диод VD3 до напряжения 2Uа заряжается конденсатор С3. И, наконец, при очередном положительном полупериоде до напряжения 2Uа заряжается конденсатор С4. Очевидно, что запуск умножителя происходит за несколько периодов переменного напряжения. Постоянное выходное напряжение складывается из напряжений на последовательно включенных и постоянно подзаряжаемых конденсаторах С2 и С4 и составляет 4Uа.
Изображенный на рис. 1 умножитель относится к последовательным умножителям. Существуют также параллельные умножители напряжения, для которых требуется меньшая емкость конденсатора на ступень умножения. На рис. 2 приведена схема такого однополупериодного умножителя.