Печатные платы находят применение в самой разнообразной аппаратуре — приемниках, телевизорах и т. д., но особенно широко такой монтаж применяется в малогабаритных полупроводниковых приемниках, в том числе и изготовляемых радиолюбителями. Применение печатных плат позволяет уменьшить габариты радиоустройств, при массовом выпуске упрощает монтаж, в большой степени избавляет от ошибок в монтаже и повышает надежность.

При массовом производстве радиоаппаратов в производственных условиях часто используется фотоспособ, выгодный при изготовлении большого количества одинаковых плат. Печатная схема для.самодельных радиоприемников выполняется, как правило, всего в одном экземпляре, так что, по сути дела, это уже не печатный, а просто плоский монтаж на изоляционной плате.

Существует ряд способов изготовления печатного монтажа, пригодных для использования в самодельных приемниках.

Из изоляционных материалов, используемых для основания, плат, лучшие результаты дает стеклотекстолит. В дешевых конструкциях иногда применяют гетинакс.

Конструирование печатной платы. При конструировании печатной платы, в том числе и изготовляемой радиолюбителем, прежде всего следует добиться такого расположения деталей на ней, при котором .наилучшим образом используется площадь платы, а соединительные проводники проходят кратчайшими путями и не пересекаются друг с другом. Должно учитываться также взаимное влияние элементов. Если компоновка деталей будет произведена неправильно, то готовое устройство впоследствии может самовозбудиться.

Выбор наилучшего варианта размещения деталей на площади пластины представляет наибольшую трудность в конструировании печатной платы. Для облегчения этой задачи рекомендуется заранее вырезать из плотной бумаги контурные рисунки деталей в натуральную величину. Рисунков должно быть столько, сколько деталей в схеме.

Приступая к компоновке, следует оценить хотя бы приближенно максимально возможные размеры печатной платы. Наметив форму платы и определив размеры, ее контуры наносят в натуральную величину на плотную бумагу и приступают непосредственно к компоновке.

Перемещая и поворачивая на площади платы контурные рисунки деталей, добиваются наилучшего с точки зрения монтажа расположения деталей: выводы деталей, соединяемые между собой, должны располагаться возможно ближе друг к другу.

Найдя наиболее приемлемое расположение, деталей на площади платы, контурные рисунки деталей следует приклеить в соответствующих местах к бумаге резиновым клеем (клей этот удобен тем, что приклеенные рисунки можно в случае необходимости снять). После этого на рисунок платы накладывается лист кальки и на него перерисовываются контуры платы с выбранным расположением деталей. Затем, перевернув кальку, на обратной стороне ее намечают соединительные линии, стремясь к тому, чтобы они не пересекались и были по возможности короче. Минимальная ширина линий токонесущих проводников и промежутки между соседними проводниками не должны быть менее 1 мм, иначе проводники будут непрочными..

В местах пересечений, если их невозможно избежать, одну из соединительных линий следует разорвать и на ее концах начертить дополнительные контактные площадки. При монтаже они соединяются_упроволочной перемычкой с той стороны платы, где размещены детали.

Далее чертеж печатной платы приклеивают за уголки к пластине фольгированного гетинакса каплями клея БФ-2 или другого подходящего клея и после высыхания клея острым шилом наносят на фольгу центры всех контактных площадок, отверстий, контуры вырезов и контуры самой платы, а затем переносят и рисунок печатной платы на фольгу,

Изготовление печатных плат. Печатные платы чаще всего изготовляются травлением. Для этого рисунок платы на обезжиренной поверхности фольгированного гетинакса закрашивают кислотоупорной краской, например нитроэмалью НЦ-25, асфальтово-битумным лаком, цапон-лаком и т, д. Дав краске высохнуть, пластину погружают в травящий раствор. Травление печатной платы обычно производят раствором хлорного железа (в 200 см³ воды растворяется 150 г хлорного железа в порошке) . Травление ведется в плоской стеклянной или эмалированной посуде, например в~ ванночке для фоторабот. При температуре раствора 20 — 25 °С травление продолжается примерно в течение часа. Затем плату хорошо промывают в проточной воде. После травления на поверхности гетинаксовой пластины о.стается фольга только под теми местами, которые были защищены краской. Далее плата тщательно промывается, высушивается и краску удаляют тампоном, смоченным растворителем, например ацетоном.

Для изготовления печатных плат из фольгированно-го гетинакса (стеклотекстолита) можно использовать и другие варианты этой же технологии. Так, рисунок можно делать чернилами, которые обычно применяются для нанесения надписей на полихлорвиниловых трубках. Рисунок такими чернилами можно выполнять ученическими и плакатными перьями или рейсфедером. Рисунок получается очень четким и аккуратным, а края печатных проводников после травления — ровными. Особенно удобны эти чернила при изготовлении микроплат. Чернила быстро высыхают и уже через 5 — 10 мин после нанесения рисунка плату можно обрабатывать обычным образом в растворе хлорного железа.

Чтобы изготовить самому такие чернила, необходимо 90 г циклогексанола и 5 г перхлорвиниловой смолы, перемешивая, нагреть в «водяной бане» до полного растворения смолы. В отдельной посуде в 10 г спирта растворяют 3 — 5 г красителя черного цвета — нигрозина (возможны красители и других цветов). Растворы эти смешивают и после остывания получают чернила, готовые к употреблению. Хранить их необходимо в герметичной посуде.

Выполняя рисунок, перо следует время от времени протирать тряпочкой, смоченной в спирте или ацетоне. Чернила такого состава можно применять и по прямому назначению — для надписей на стекле, пластмассе и других материалах.

Для изготовления рисунка печатной платы на фольгированном гетинаксе можно использовать также бакелитовый лак средней вязкости, выполняя рисунок чертежной стеклянной трубочкой или шариковой ручкой, предварительно удалив из ее наконечника шарик. Линии проводников получаются при этом ровные и одинаковой ширины. Приступая к этой операции, поверхность фоль-гированного гетинакса следует предварительно обезжирить.

Заправляют трубочку так: тонкий конец ее опускают в лак, а на другом конце создают разрежение, например, подсасывая воздух через хлорвиниловую трубку.

Нанесенный рисунок высушивают при температуре 80 — 100 °С в течение часа (можно поместить его под электрическую лампу мощностью 100 Вт). Затем гети-наксовую пластину в течение 1 — 5 мин травят в растворе азотной кислоты, после чего тщательно промывают водой с мылом. Лак с протравленной пластины удаляют спиртом или ацетоном.

Если при изготовлении печатных плат испытываются затруднения в приобретении хлорного железа и кислотоупорных красок, то для выполнения рисунка можно применять пятипроцентный раствор канифоли в этиловом спирте. Рисунок на фольгированной плате делается обычным пером, рейсфедером или кисточкой. Для высыхания рисунка обычно достаточно 10 мин. Травление печатной платы производят в двухпроцентном растворе соляной или азотной кислоты в течение 3 — 5 мин. Протравленную плату тщательно промывают в проточной воде, затем (для нейтрализации остатков кислоты) в пятипроцентном растворе двууглекислого натрия (питьевой соды) и снова в проточной воде. После полного высыхания печатные проводники легко залуживаются по всей поверхности. С готовой платы канифоль удаляется тампоном, смоченным в спирте.

Нужно иметь в виду, что несмотря на некоторые удобства, этот способ может не обеспечить нужного качества изготовления платы..К тому же необходимо помнить, что при работе с кислотами требуется соблюдать большую осторожность.

Изготовление фольгированного гетинакса. В случае необходимости фольгированный гетинакс для печатных плат можно изготовить самостоятельно. Для этого листовой гетинакс толщиной 1,5 — 2,0 мм зачищают с одной стороны мелкой шлифовальной шкуркой и обезжиривают спиртом или ацетоном. Затем по размеру пластины гетинакса вырезают пластину из медной фольги толщиной не более 0,1 мм, одну сторону которой тоже зачищают и обезжиривают. Зачищенные поверхности гетинакса и фольги смазывают тонким слоем клея БФ-2 и сушат около 10 мин. Затем гетинакс еще раз смазывают слоем клея, приклеивают фольгу и заготовку ставят под пресс, зажимая между металлическими пластинами. Для лучшего склеивания между металлическими пластинами и гетинаксом с фольгой прокладывают с обеих сторон листы тонкого картона. В качестве зажима можно использовать струбцины или тиски. Пакет держат в зажатом состоянии в течение часа при комнатной температуре, а затем в течение трех часов — при температуре около 120° С.

О ремонте печатного монтажа аппаратов промышленного выпуска. Отремонтировать аппарат с печатным монтажом можно, заменив поврежденную плату или восстановив ее. Трещину в токопроводящих линиях можно залить припоем.

Постоянные резисторы и конденсаторы, заменяемые при ремонте устройств, смонтированных печатным способом, не рекомендуется выпаивать из печатной платы — выводы нужно аккуратно откусывать бокорезами таким образом, чтобы в печатной плате остались выводы длиной 8 — 10 мм. Они используются в дальнейшем для подсоединения деталей, устанавливаемых на место вышедших из строя. Припаивать новую деталь нужно быстро, не допуская перегрева места пайки, иначе может выгореть печатный проводник. Обрыв токопроводящей дорожки на плате, как правило, вызывается чаще всего именно такой неаккуратностью (проводник при перегреве отслаивается). Иногда обрыв может возникнуть также вследствие деформации самой платы или просто механического повреждения проводника:

Если обрыв проводника имеет вид трещины шириной не более 1 мм, то трещину следует залить припоем так, чтобы он прочно соединился с проводником на 5 — 10 мм по обе стороны от трещины. При повреждении печатного проводника на большем протяжении его восстанавливают прокладкой медного луженого провода диаметром 0,8 мм, концы которого впаивают в отверстия, имеющиеся на концах токопроводящей дорожки. Провод следует уложить на токопроводящую дорожку, чтобы не нарушать прежнего взаимного расположения проводов, иначе могут измениться емкости между проводниками, что приведет к изменению взаимосвязей между различными элементами схемы.

Если же доступ к поврежденной печатной линии затруднен, то устанавливается перемычка с.другой стороны платы. В этом случае перемычка выгибается в виде буквы П во избежание замыканий с другими линиями. Концы перемычки припаивают к конечным точкам поврежденной линии.

Прогоревший участок изоляционной основы платы высверливается, а поврежденный участок схемы заменяется навесным монтажом (проводами).

У новой детали, предназначенной для установки на плату, длина выводов должна быть минимальной, однако достаточной для того, чтобы новый элемент не прикасался к деталям платы.

Важно отметить, что пайка во всех случаях должна производиться паяльником мощностью не более 50 Вт с хорошо залуженным-тонким жалом (диаметром не более 4 мм).

Во избежание поражения током аппаратуру перед пайкой следует отключать от сети.

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. Этот флюс почти полностью испаряется, не оставляя следов.

В качестве припоя рекомендуется применять люоои припой, имеющий низкую температуру плавления, в том числе и припой ПОС-40, а также припой, изготовленный в виде трубочек с канифольным флюсом внутри.

Хорошие результаты при ремонте печатного монтажа дает, в частности, сплав с температурой плавления 117°С, составленный по следующему рецепту: олово — 54,6%,свинец — 25,5%, кадмий — 16,3%, висмут — 3,6%.

Пайку «печатного» монтажа следует производить в этом случае со спиртово-канифольным флюсом. Перед пайкой соединяемые .между собой участки металлической фольги следует тщательно зачистить на 4 — 5 мм от места обрыва и хорошо обезжирить.

Как уже отмечалось, перегрев паек печатного монтажа часто приводит к отслаиванию фольги от платы и к ее обрывам. Отслоенную фольгу можно приклеивать к плате клеем БФ-2 и для- более быстрого высыхания клея слегка прогревать это место паяльником.

Не рекомендуется проверять прочность пайки так, как это делается при обычном монтаже — подергиванием припаянной детали, так как при этом ее можно легко оторвать от платы вместе с проводником.