10.3. Методы монтажа радиоаппаратуры

Существующие в настоящее время методы монтажа радиоэлектронной аппаратуры можно свести к двум основным видам: проволочный монтаж и печатный монтаж.

Под монтажом в этом случае понимают соединения между собой различных элементов данного устройства или аппарата электропроводными линиями (монтажными проводами).

Различные виды проволочного монтажа, при котором в качестве соединений используют проволочные или монтажные выводы деталей и специальные соединительные проводники, в настоящее время занимают значительно меньший объем в современной РЭА.

Радиус изгиба монтажных выводов навесных деталей выбирают не меньше удвоенной величины их диаметра (толщины). Резкие изгибы выводов и изгибы вровень с корпусом детали не допускаются. Длину выводов навесных резисторов и конденсаторов от их корпуса до места пайки берут 8—15 мм. Выводы полупроводниковых приборов изгибают и паяют на расстоянии не менее 10 мм от их корпуса, обеспечивая достаточный теплоотвод во избежание перегрева приборов.

Длину обоих выводов радиодеталей после их закрепления берут по возможности одинаковой.

При монтаже полупроводниковых триодов их базовый контакт подключают первым. Поляризованные детали (полупроводниковые диоды всех типов ДГ-Ц, электролитические конденсаторы) монтируют, соблюдая полярность их выводов.

Навесные детали удаляют друг от друга и прочих токонесущих поверхностей на расстояние не менее чем 2 мм. Если предусмотрено покрытие монтажа влагостойким лаком, это расстояние может быть уменьшено.

В условиях тесного монтажа на детали надевают изолирующие трубки. Контактные лепестки прецизионных и остеклованных сопротивлений при монтаже отгибать запрещается.

Навесные детали монтируют так, чтобы надписи номиналов и маркировки были хорошо видны, а при монтаже на расшивочных панелях — обращены в одну сторону. Монтажные провода, жгуты и навесные детали не должны заслонять маркировочные знаки.

Пайка монтажных соединений должна обеспечивать надежность электрического контакта и необходимую механическую прочность соединений.

Законченный электромонтаж тщательно очищают от загрязнений.

Непрерывное усложнение электронных схем и растущая потребность в аппаратуре делают навесной монтаж рентабельным только в мелкосерийном производстве и при изготовлении аппаратуры с высокими мощностями рассеяния, имеющей разнородные, часто нестандартные и тяжелые детали.

Проволочный монтаж радиоэлектронной аппаратуры является весьма трудоемкой операцией. Он поглощает около 60% труда, затрачиваемого на изготовление изделия в целом.

Попытки частично или полностью механизировать рабочие операции соединений в электронной аппаратуре с проволочным монтажом не дали положительных результатов.

Механизировать навесной монтаж удается только с помощью монтажных автоматов, где соединение проводников осуществляется скручиванием. При этом проводка получается слишком сложной, и во многих случаях ручной монтаж оказывается значительно дешевле механизированного.

Методы проволочного монтажа радиоэлектронной аппаратуры разделяют на проволочный навесной, проволочный колончатый и проволочный бескаркасный монтаж.

Проволочный навесной монтаж применяют при изготовлении аппаратуры способом ручной сборки на металлических шасси, каркасах, основаниях и т. п.

Монтаж производят в основном выводами деталей. Монтажный провод используется только для цепей питания и межблочных соединений.

Выводы от точек схемы выполняют проводниками такой длины, которая достаточна для их соединения с другими точками схемы. Мелкие сопротивления и конденсаторы с проволочными выводами закрепляются на выводах-лепестках других деталей.

Несмотря на некоторую «архаичность» такого метода, он может дать в ряде случаев значительное повышение надежности, так как число переходных контактов при этом способе минимально, он может дать значительный эффект при мелкосерийном изготовлении аппаратуры Повышенной плотности компоновки.

Наибольшая плотность, которая может быть получена при навесном монтаже, не превышает 300 элементов на 1 дм³.

Проволочный колончатый монтаж был разработан в связи с требованиями современной электроники. Он позволяет значительно увеличить плотность монтажа элементов, повысить надежность электронной аппаратуры и ее устойчивость к вибрации и ударным нагрузкам.

При колончатом монтаже электрорадиоэлементы монтируются на двух изоляционных платах, которые жестко крепятся между собой при помощи двух или большего числа колонок или скоб.

Методом колончатого монтажа могут быть выполнены различные функциональные узлы и блоки. После сборки и электрических испытаний узлы, как правило, герметизируют. При использовании стандартных миниатюрных элементов плотность монтажа в функциональных узлах достигает 4 тыс. элементов в 1 дм³.

Разновидностью колончатого монтажа является и так называемый метод сварных модулей. Он нашел широкое применение при изготовлении цифровых вычислительных машин, где имеются десятки идентичных элементов. Используя стандартные сверх- миниатюрные элементы в сварных модулях, можно получить плотность монтажа до 10 тыс. элементов на 1 дм³.

Проволочный бескаркасный монтаж, по мнению зарубежных специалистов, является наиболее совершенным видом обычного проволочного монтажа.

К проволочному бескаркасному монтажу можно отнести метод свертывания узла из плоской в трехмерную конструкцию.

В этом случае узел первоначально монтируется на изоляционной перфорированной плате с шагом 2—4 мм. В необходимых местах платы вложены специальные монтажные пистоны.

После выполнения всех необходимых паек узел вынимают вместе с монтажными пистонами из кондуктора перфорированной платы и проверяют на функционирование. Затем он сворачивается в трехмерную конструкцию, еще раз проверяется и заливается пластмассой.

Получается очень плотно скомпонованная конструкция с высокой механической прочностью.

Этим способом можно добиться получения самых высоких значений k^v_зап для узлов с проволочным монтажом при относительно малых затратах и простоте технологического процесса.

Печатный монтаж (или печатная схема). При изготовлении радиоэлектронной аппаратуры методом печатного монтажа соединительные проводники наносят на изоляционные основания (платы). В плату можно вставлять, впаивать или наносить методом печати активные и пассивные элементы, объединяющиеся в печатную схему.

Печатный монтаж по сравнению с проволочным монтажом обладает рядом преимуществ:

1) возможность механизированного изготовления печатных схем;

2. точное воспроизведение печатных схем, а следовательно, и монтажа аппаратуры;

3. значительное снижение веса и размеров электронной аппаратуры;

4. увеличение механической прочности и стабильности параметров аппаратуры;

5. повышение надежности аппаратуры;

6. упрощение ремонта и ухода за аппаратурой.

В результате бурного развития техники печатных схем появилась возможность изготовлять методом печати электро- и радиоэлементы.

Для печатных схем процесс пайки монтажа легко механизировать методами погружения, волной припоя и др.

Радиоэлектронная аппаратура, выполненная способами печатного монтажа, обладает рядом преимуществ:

лучшая ремонтоспособность аппаратуры;

- уменьшение проводного монтажа и числа паяных соединений;

- возможность применения широкой унификации и стандартизации функциональных схем;

- возможность использования микроминиатюрных радиоэлектронных устройств;

- возможность применения высокой степени автоматизации производственных процессов.

В настоящее время насчитывается несколько десятков различных промышленных способов изготовления печатного монтажа.

Такое разнообразие было вызвано целым рядом причин, основными из которых являются:

- различная степень технологической подготовленности заводов к внедрению печатного монтажа;

- отсутствие достаточного количества фольгированных материалов;

- большое количество требований, предъявляемых к радиоаппаратуре применяемых деталей, и частичное отсутствие унификации и типоразмеров.

В отечественной и зарубежной практике в настоящее время наиболее широкое применение получили четыре способа получения печатных плат: химического травления, гальванического нанесения, временного основания и комбинированный.