24)1. Подбор оптимального термопрофиля
При использовании бессвинцовых припойных паст разница температур между участками плат с большей массой и меньшей должна быть минимальной. Это достигается правильно подобранным температурным профилем пайки. Уменьшить разницу температур позволяют следующие методы:
Увеличение времени предварительного нагрева. Этот метод позволяет в значительной степени уменьшить температурную разницу, однако при увеличении времени предварительного нагрева происходит испарение флюса, что приводит к ухудшению смачиваемости из-за окисления спаиваемых поверхностей.
Увеличение температуры предварительного нагрева. Обычно температура предварительного нагрева 140-160°С, однако для бессвинцовых припойных паст она может быть увеличена до 170-190°С. Так как температура преднагрева повышена, скачок температур между этапом преднагрева и пайки будет меньше чем в обычном термопрофиле, следовательно не будет такой заметной разницы температур различных участков печатной платы, вызванной разной скоростью нагрева. Недостаток этого метода, как и предыдущего, заключается в быстром испарении флюса (еще на этапе предварительного нагрева), что сказывается на надежности пайки.
24)3.
Корпус аппарата должен обладать достаточным противодействием к
приложению внешних сил. Соответствие этому требованию проверяют следующими испытаниями.
1. Жесткий испытательный палец в течение 10 с прикладывают к раз-
личным точкам корпуса, включая отверстия и текстильную обивку, с усилием, направленным внутрь и равным (50 ±5) Н.
2. С помощью испытательного крюка прикладывают направленное наружу усилие (20 ±2) н во всех точках, где это возможно, в течение 10 с.
Конструкция аппарата должна исключать возможность короткого замыкания изоляции между опасными для жизни частями и доступными частями или частями, соединившимися с ними, например, в результате случайного ослабления или потери винтов.
Для проверки соответствия требованиям на механическую прочность
проводят испытание вибрацией, испытание падением и испытание ударом.
Например, передвижные аппараты, предназначенные для усиления звука музыкальных инструментов, портативные аппараты, а также аппараты, имеющие
металлический корпус, подвергают испытаниям на виброустойчивость.
После окончания испытаний аппарат не должен иметь повреждений, в
особенности не должны нарушаться соединения или ослабляться крепления
деталей, приводящие к снижению безопасности.
24)2.
Основным проводящим материалом, применяемым для объемных проводников, является чистая медь, обладающая высокой электро- и теплопроводностью. Широкое применение меди обусловлено ее хорошей паяемостью низкотемпературными припоями и возможностью нанесения на нее защитных токопроводящих покрытий.
К недостаткам чистой меди можно отнести низкую механическую
прочность. Поэтому для изготовления проводов применяют также медные
сплавы − латунь и бронзу, имеющие более высокие прочность и гибкость при некотором ухудшении проводимости.
Алюминиевые проводники в ЭС применяются достаточно редко, из-за
плохой способности к контактированию пайкой.
25)1.
Резисторы и конденсаторы
Чип компоненты (резисторы и конденсаторы) в первую очередь разделяются по типоразмерам, бывают 0402 – это самые маленькие радиодетали, очень мелкие, такие применяются например в сотовых телефонах, 0603 - так же миниатюрные, но чуть больше чем предыдущие, 0805 – применяются например в материнских платах, самые ходовые, затем идут 1008, 1206 и так далее.
Транзисторы
В основном радиолюбители применяют транзисторы вида SOT-23
Диоды и стабилитроны
Диоды как и резисторы с конденсаторами, бывают разных размеров, более крупные диоды обозначают полоской с одной стороны – это катод, а вот миниатюрные диоды могут отличаться в метках и цоколевке. Такие диоды обозначаются обычно 1-2 буквами и 1 или 2 цифрами.
Микросхемы и микроконтроллеры
Микросхемы бывают в разных корпусах, основные и часто применяемые типы корпусов показаны ниже на фото. Самый не хороший тип корпуса это SSOP – ножки этих микросхем располагаются настолько близко, что паять без соплей практически нереально, все время слипаются ближайшие вывода.
25)3.
В течение предполагаемой эксплуатации аппарата ни одна из его частей
не должна нагреваться до чрезмерной температуры
Изолирующий материал, поддерживающий детали, соединенные с сетью, должен быть устойчив к нагреву, если в течение предполагаемой эксплуатации аппарата через эти детали протекает ток свыше 0,2 А и они могут
вырабатывать значительное количество тепла вследствие плохого контакта.
Температура размягчения изолирующего материала не должна быть
менее 150 °С.
Примерами частей, которые могут вырабатывать значительное количество тепла в течение предполагаемой эксплуатации, могут быть контакты
выключателей и устройств установки напряжения, клеммы с винтовыми зажимами и держатели плавких предохранителей.
25)2. Электромонтажные соединения (элементы контактирования) должны:
• иметь механическую прочность не ниже ЭРЭ;
• иметь минимальное и стабильное электрическое сопротивление;
• не изменяться со временем;
• контролироваться простыми и надежными средствами.
26)1.Достоинства
снижение массы и размеров печатных узлов за счёт отсутствия выводов у компонентов или их меньшей длины, а также увеличения плотности компоновки и трассировки, уменьшения размеров самой элементной базы и уменьшения шага выводов.
лучшая ремонтопригодность, поскольку упрощается очистка контактных поверхностей от припоя и отсутствует необходимость в прогреве припоя внутри металлизированного отверстия. Однако, ремонт ТМП плат требует специализированного инструмента и предполагает правильное применение технологических режимов;
возможность размещения деталей на обеих сторонах печатной платы;
меньшее число отверстий, которое необходимо выполнить в плате;
повышение технологичности, по сравнению с монтажом в отверстия — процесс легче поддаётся автоматизации;
существенное снижение себестоимости серийных изделий.
Недостатки
повышенные требования к качеству проектирования топологии печатных плат, вынуждающие учитывать распределение тепловых полей за счёт
повышенные требования к точности температуры пайки и её зависимости от времени, поскольку при групповой пайке нагреву подвергаются все компоненты;
высокие начальные затраты, связанные с созданием опытных образцов из-за необходимости наличия специального оборудования (инструментария) для единичного и опытного производства;
высокие требования к качеству и условиям хранения технологических материалов.
26)3. Аппаратура должна быть спроектирована таким образом, чтобы, насколько это возможно, предотвращалось воспламенение и распространение
огня и не возникало опасности выхода огня за пределы аппарата.
Это достигается:
• использованием хорошей инженерной практики в проектировании и производстве аппаратуры, дающей возможность избежать потенциальных источников воспламенения;
• использованием огнестойких материалов вблизи потенциальных источников воспламенения;
• использованием противопожарных кожухов, ограничивающих распространение огня.
Когда аппарат работает в условиях неисправностей, то ни одна из его частей не должна нагреваться до такой температуры, чтобы:
появилась опасность возникновения пожара вблизи аппарата;
снижалась его безопасность из-за чрезмерного количества тепла, выделяемого аппаратом.
Кроме того, соединения пайкой не должны использоваться в качестве
защитного механизма, за исключением паек, которые предназначены для того, чтобы расплавляться, например таких как термопредохранители.
Следующие части могут являться незначительной добавкой горючего
материала при воспламенении:
• мелкие механические части, масса которых не превышает 4 г, такие
как опорные части, приводы, шестерни, кулачки, приводные ремни, подшипники;
• мелкие электрические компоненты, такие как конденсаторы объемом, не превышающим 1750 мм3, интегральные схемы, транзисторы и корпуса оптопар, если эти компоненты установлены на материал, имеющий категорию огнестойкости FV1 или лучше, соответствующий требованиям МЭК 60707.
Изоляция проводов не должна способствовать распространению огня
в следующих условиях:
• проводка, работающая под напряжением, превышающим 4 кВ (пиковое значение) переменного тока или постоянного тока;
• проводка, выходящая из внутреннего противопожарного кожуха, за исключением изоляции, состоящей из определенных типов полихлорвинила,
тетрафторэтилена, фторированного этиленпропилена или неопрена (ПВХ, ТФЭ, ФЭП).
26)2.
В зависимости от количества слоёв с электропроводящим рисунком, печатные платы подразделяют на:
односторонние (ОПП): имеется только один слой фольги, наклеенной на одну сторону листа диэлектрика.
двухсторонние (ДПП): два слоя фольги.
многослойные (МПП): фольга не только на двух сторонах платы, но и во внутренних слоях диэлектрика. Многослойные печатные платы получаются склеиванием нескольких односторонних или двухсторонних плат
Жёсткие
Теплопроводные
Гибкие