книги / Конструкторско-технологическое проектирование электронной аппаратуры

10. Сборка и монтаж электронной аппаратуры

Рис. 10.30. Монтаж ленточных проводов методом прорезки изоляции:

а — стягиванием клина с корпусом соединителя; б — с помощью ножевых V- образных контактов; / — перед прорезкой; II— после прорезки

электрическое соединение. Монтаж всех жил проводится одновременно без предварительной зачистки провода от изоляции.

Метод накрутки — прогрессивный и высокопроизводительный метод монтажа, для которого созданы специальные соединители. Накрутка также используется для создания ответвлений от ленточного провода и присоеди­ нения его к требуемому участку электрической схемы через переходные ко­ лодки в виде матриц. Используют накрутку прежде всего для проводов с круглыми сечениями жил.

Накруткой называется электрическое непаяное газонепроницаемое со­ единение между проводником и штырем (контактом) с острыми краями, при котором проводник накручивается на штырь с определенным усилием, при этом витки проводника обеспечивают контакт и, врезаясь, закрепляются на углах штыря. Усилие обеспечивается за счет жесткости накручиваемого проводника.

Для получения газонепроницаемых площадок в соединении, обеспе­ чивающих постоянство переходного сопротивления, необходимо строго контролировать натяжение жилы. Обычно накрутку проводят специальным инструментом с усилием, равным 70 % предела прочности материала жилы на разрыв. Для создания надежного газонепроницаемого соединения с пло­ щадью поверхности контакта, равной или большей площади сечения жилы диаметром 0,4... 1,6 мм, необходимо накрутить 4— 7 витков.

402

щий момент, возникающий при накрутке. Рекомендуется их изготовлять из сплавов: бериллий-медь, медь-никель, латунь, плакированная сталь и др.

Для монтажа печатных проводов в основном используют пайку и тер­ мокомпрессорную сварку. Пайка облегчается, если проводники позолочены, так как в этом случае покрытие не требует обработки флюсом. При приме­ нении флюса после пайки необходимо тщательно промывать соединения. Подсоединение проводника печатного провода к соединителю осуществля­ ют чаще всего пайкой к специальным штырям (контактам) (рис. 10.32, а). Закругление штыря предотвращает повреждение тонкой пластмассовой пленки при его установке.

Для установки штыря на однослойном печатном проводе 5 делается сквозное отверстие и штырь 4 проходит через отверстие, так что пленка

Рис. 1032. Установка штырей на печатные однослойный (а) и много­ слойный (б) печатные провода:

1— изоляционный слой; 2— припой; 3— буртик; 4— штыри; 5— печатный провод; 6 — отверстия в печатных проводах

403

10. Сборка и монтаж электронной аппаратуры

ложится на буртик 3 штыря. В изоляционном слое 1 провода предусмат­ ривается отверстие меньше ширины жилы, обеспечивающее достаточ­ ную площадь для капли припоя 2, который соединяет штырь и жилу, что обеспечивает необходимую механическую и электрическую проч­ ность. Конец многослойного печатного провода 5 (рис. 10.32, б) разде­ лывают ступенчато для установки штырей, представляющих собой кон­ такты. Штыри припаивают к верхнему слою проводников каждой сту­ пеньки. Отверстия 6 для установки штырей просверливают с увеличенным диаметром, чтобы не было электрического контакта шты­ рей с жилами нижних слоев, по этой же причине хвостовики штырей покрываются лаком.

Готовые соединительные устройства должны быть надежно упакова­ ны при межоперационной транспортировке. Ленточный провод складывают и сворачивают в спираль, диаметр которой исключает перелом или остаточ­ ную деформацию провода. Спираль провода закладывают в кассету, а концы провода с соединителями пропускают через паз и закрепляют зажимами. Кассету закрывают крышкой. На соединители надевают плотные пластмас­ совые или резиновые защитные заглушки.

10.4. Размещение ленточных проводов в ЭА

Одним из основных преимуществ ленточных проводов является про­ стота их монтажа в аппаратуре. При разработке ЭА с использованием лен­ точных проводов необходимо учитывать конкретные марки и характеристи­ ки ленточных проводов, особенности их планарной конструкции, строго определяющей место каждой жилы провода в пространстве.

Ленточные провода применяют при внутриблочном и межблочном монтаже аппаратуры, к которой предъявляются жесткие требования по ог­ раничению массы и габаритов. Ленточные провода рекомендуется исполь­ зовать в конструкциях с выдвижными или шарнирно-закрепленными блока­ ми. В этих случаях у них должны быть участки в виде спирали или гармош­ ки. Рассмотрение вопросов применения ленточных проводов необходимо проводить на этапе эскизного проектирования ЭА.

При проектировании электрического монтажа из ленточных проводов необходимо предусмотреть свободные, незадействованные электрически жилы (до 10 % от общего числа жил) для возможных последующих измене­ ний или доработок в схеме.

Ленточные провода монтируют в аппаратуре с помощью крепежных элементов, исключающих механические воздействия на изоляцию, а также с помощью клеев и лаков, не влияющих на изоляцию. Для предохранения

404

J0.4. Размещение ленточных проводов в ЗА

ленточных проводов от механических повреждений в местах их прохода через стенки металлических шасси предусматриваются изоляционные втул­ ки или отбортовки. При огибании проводами ребер также следует ставить предохранительные детали из изоляционных материалов. Ленточные прово­ да позволяют проводить ввод в соединительные и в разветвительные короб­ ки. Окончательный монтаж ленточных проводов заключается в группировании и разводке проводов согласно монтажной схеме и их закреплении.

Способы прокладки ленточных проводов

Прокладку ленточных проводов осуществляют в воздухе (горизон­ тальная, вертикальная), по поверхности металла или диэлектрика. Проклад­ ка проводится одно- и многослойной с переменой направлений в одной плоскости и в пространстве. Для изменения направления прокладки провода при монтаже или создания ответвлений используются методы изгиба прово­ дов, приведенные на рис. 10.33.

Рис. 10.33. Монтаж ленточных проводов методом сгибания:

а — изгиб провода на 90°; б — двойной изгиб провода с изменением его направле­ ния; в — смещение провода на его ширину; г — изменение положения жил провода

405

10. Сборка и монтаж электронной аппаратуры

Рис. 10.34. Создание ответвлений в многослойном проводе: а— групповое сгибание проводов; б— сгибание отдельных проводов

Для создания ответвлений в многослойном проводе используется групповое сгибание провода (рис. 10.34, а), что обеспечивает, более ком­ пактную, плотную разводку при меньшем числе открытых краев. Создание ответвлений сгибанием отдельных ленточных проводов (рис. 10.34, б) об­ легчает монтаж, удаление и замену отдельных устройств. Рекомендуется сгибать не более 10 проводов.

Если требуется развести больше 10 проводов, монтаж следует вести в два параллельных жгута. Ответвления в отдельных проводах ленточного тканого провода осуществляются несколькими приемами: в период изготов­ ления провода делают необходимое число ответвлений как скрепленных, так и не скрепленных нитями; вытягивают необходимое число проводов из тканого провода; расплетают тканый провод на отдельные ветви и т. п. Про­ вода сгибают с помощью ручного инструмента с соответствующими смен­ ными насадками, площадь и конфигурация которых определяется шириной провода, формой места изгиба и радиусом изгиба.

При монтаже однослойного печатного провода, несущего на своей изогнутой поверхности жилы, во внутренних углах возникают местные на­ пряжения, и пленка может порваться. Для снижения концентрации напря­ жений в углах переходов необходимо пробивать отверстия. При изгибе мно­

406

10.4. Размещение ленточных проводов в ЭА

гослойного печатного провода, слои которого склеены, следует избегать применения клея в местах изгибов. Иначе там возникнут напряжения среза, которые могут нарушить изоляцию и даже привести к разрыву жил.

Способы закрепления ленточных проводов

Ленточные провода закрепляют зажимами и клеем. При применении зажимов замена провода не вызывает больших затруднений. Основные тре­ бования к крепежным зажимам: они не должны повреждать изоляцию про­ вода (желательно иметь унифицированные зажимы в зависимости от шири­ ны провода); быть пригодными для монтажа с помощью простых и доступ­ ных инструментов; выдерживать климатические и механические нагрузки.

Монтаж с помощью клея применяют для небольших проводов посто­ янного закрепления. Такой метод обеспечивает хорошую компактность (нет дополнительных зажимов), однако приклеенные провода трудно в после­ дующем заменить.

Зажимы в виде скоб обеспечивают наиболее надежное крепление про­ водов и позволяют сравнительно легко проводить их демонтаж и переста­ новку. Применяют скобы металлические и неметаллические. Их изготавли­ вают по форме провода, они должны плотно охватывать провод и не допус­ кать его перемещения относительно корпуса.

Крепление ленточного провода 1 с помощью металлической скобы 2 приведено на рис. 10.35, а. Для предотвращения повреждения провода место крепления обертывается несколькими слоями липкой ленты 3. Крепление провода 1 к шасси 4 через технологические отверстия с помощью ниток 5 показано на рис. 10.35, б. На нитки надевается эластичная изоляционная трубка 6.

Пример фиксации одиночного провода зажимом приведен на рис. 10.36. Двухэлементные зажимы 2, 4 (рис. 10.37) применяют для фиксации наборов

Рис. 10.35. Крепление ленточных проводов к шасси:

а — скобами; б — нитками; в — клеем; 1 — провод; 2 — скоба; 3 — липкая лента; 4 — шасси; 5 — нитки; 6 — трубка; 7— корпус; 8 — клей

407

10. Сборка и монтаж электронной аппаратуры

40 мм для провода шириной 5 мм; 60 мм для провода шириной 5... 10 мм; 80 мм для провода шириной 10... 15 мм; 100 мм для провода шириной 15...25 мм; 140 мм — для кабеля шириной 25...40 мм и 200 мм — для кабе­ ля шириной свыше 40 мм.

Для крепления ленточных проводов любой ширины рекомендуется использовать односторонние нейлоновые зажимы. К шасси зажимы крепят­ ся при помощи клея. Достоинством таких зажимов является возможность быстрой замены и перемонтажа проводов.

Для скрепления проводов между собой следует применять липкую ленту, которой обертывают в 2— 3 слоя провода, наложенные друг на друга. Для этого можно использовать и клей, который наносят между проводами полоской в 4— 5 мм. Крепление параллельно расположенных проводов можно проводить, если это не вызывает недопустимого увеличения наводок.

Пример крепления ленточного провода в аппаратуре приведен на рис. 10.38. Провод 1 закрепляется на основании 4 с помощью опорного уголка или швеллера 3 и зажима 2. В необходимых местах устанавливают

Рис. 10.37. Крепление набора ленточных проводов:

1— несущая конструкция; 2,4 — зажим; 3 — набор проводов; 5 — винт; 6 — прокладка

408

ности монтажа соединительные устройства дополнительно крепят к шасси или печатным платам винтами (через уголки и скобы), проволокой и т. п.

Монтаж ленточных проводов в подвижных блоках

Гибкие ленточные провода можно использовать для электрических соединений между неподвижными и подвижными блоками шарнирной или выдвигаемой конструкции. Для этого удобно использовать провода, кото­ рые вытягиваются и снова убираются до своего первоначального размера (возвращаются в исходное положение).

Ленточный провод 1 в виде «змейки» используют для электрической связи с выдвижным блоком 2 в стойке (рис. 10.39). Штриховыми линиями показано положение блока и ленточного провода при выдвинутом положе­ нии блока.

409

10. Сборка и монтаж электронной аппаратуры

Рис. 10.40. Укладка провода «гармошкой»:

а — с выдвигаемым блоком; б — с блоком шарнирной конструкции; 1— провод; 2 — блок

Соединение блока 2 шарнирной конструкции с соединенным устрой­ ством в виде «гармошки» 1 приведено на рис. 10.40, б.

Наибольшую компактность обеспечивает соединение подвижных бло­ ков ленточным проводом, свернутым в спираль. На рис. 10.41 приведены внешний вид спирали ленточного провода 1 в каркасе 2 и примеры соедине­ ния подвижных блоков 3 проводом 1, сворачиваемым в спираль.

Физико-механические свойства некоторых ленточных проводов по­ зволяют использовать их в тех случаях, где требуется передача электриче­ ских сигналов через вращающееся соединение (поворотные антенные уст­ ройства и т. п.). Схема применения ленточного провода 7 для поворотного устройства представлена на рис. 10.41, в. Здесь вращается либо корпус 5, либо вал 4.

Рис. 10.41. Соединение подвижных блоков ленточным проводом, свернутым в спираль:

а — спираль провода в каркасе; б — соединения с выдвижными блоками; в — использование ленточного провода для поворотного устройства; 1 — провод; 2 — каркас; 3 — подвижной блок; 4 — вал; 5 — корпус

410