Печатный монтаж

Второй способ состоит в том, что на фольгированный гетинакс наносится кислотоупорной краской рисунок «печатных» проводников, после чего не защищенные краской части фольги вытравляются. Этот способ менее трудоемок, чем предыдущий, но для него нужен реактив — хлорное железо, которое не всегда можно приобрести.
Способ переводной картинки.
Для изготовления платы по этому способу требуется гетинакс толщиной от 1 до 2 мм, медная фольга толщиной 0,05 мм, клей БФ-2, клей конторский универсальный казеиновый или синдетикон, миллиметровка, пергамент, копировальная и писчая бумага. Из приспособлений требуются только две металлические пластины, между которыми зажимается плата при наклейке печатной схемы. Под вычерченную в натуральную величину на миллиметровке печатную схему подкладывают последовательно копировальную бумагу, пергамент (чертежная прозрачная бумага), фольгу и, наконец, какую-либо подложку, например толстую бумагу или картон (рис. 1). Все листы скрепляют по краям скрепками, после чего полученную пачку кладут на ровный металлический лист или стекло и остро заточенным твердым карандашом тщательно обводят контуры печатной схемы. После снятия скрепок получим пергамент, на котором будет виден четкий рисунок печатной схемы, такой же рисунок будет виден и на фольге в виде рельефных линий.

Фольгу перед нанесением на нее рисунка надо обработать с одной стороны наждачной шкуркой, для того чтобы она лучше приклеилась к гетинаксу. Для этого фольгу кладут на стекло и при помощи мелкой шкурки ее глянцевую поверхность делают шероховатой. При копировке фольгу кладут шероховатой стороной вниз. По контурам печатной схемы ножницами вырезаем из фольги проводники будущей схемы и приклеиваем их глянцевой стороной казеиновым клеем к пергаменту (рис. 2).

Силикатный конторский клей непригоден, он не смачивает металл и не держится на медной фольге. Клей следует накладывать тонким, равномерным слоем и следить за точным совпадением контуров проводников с рисунком на пергаменте. Для точного совмещения печатных проводников с гетинаксовой платой на пергамент наклеивают центрирующую рамку. Наклейку схемы на гетинаксовую плату нужно производить немедленно после того, как проводники схемы смонтированы на пергаменте, если клей высохнет, проводники могут отделиться от пергамента.
Плата должна быть обрезана так, чтобы она точно входила внутрь наклеенной на пергамент центрирующей рамки. Мелкой шкуркой надо протереть ту сторону платы, к которой будет приклеена схема. В случае расположения проводников с двух сторон платы (двусторонний печатный монтаж) такую же рамку с монтажом делают и для другой стороны и наклеивают проводники одновременно с двух сторон платы. Такой сравнительно сложный технологический процесс необходим, так как прочно приклеить клеем БФ проводники к плате не удается, клей недостаточно вязок и плохо удерживает проводники на гетинаксовой плате (они отклеиваются и смещаются), в то же время универсальный клей достаточно прочно соединяет проводники с пергаментом.
Затруднено нанесение рисунка печатных проводников на гетинаксовую плату. Если его нанести на плату через копировальную бумагу, то плата сделается жирной и к ней проводники плохо приклеятся, а при обезжиривании смывается рисунок. Поэтому и необходим предварительный монтаж схемы на пергаменте. Вернемся к вопросу приклеивания проводников к гетинаксовой плате. Непосредственно перед склейкой матовые поверхности платы и проводников обезжиривают ацетоном, спиртом, грушевой эссенцией или любым другим растворителем. После этого обе склеиваемые поверхности покрывают тонким слоем клея БФ-2, которому дают подсохнуть в течение 10 мин. После того как клей подсохнет, на поверхность проводников при помощи кисточки вторично наносят слой клея и на смазанную клеем схему кладут гетинаксовую плату шероховатой стороной вниз. Весь пакет зажимают между двумя металлическими пластинами, которые стягивают винтами и выдерживают в таком виде в течение часа при комнатной температуре. После этого пакет нагревают до 120° С в течение 3 ч. Нагревать можно с помощью утюга, прижав пакет к его подошве (рис. 3). При этом надо следить за нагревом утюга, периодически выключая его, чтобы он не перегрелся. Желательно использовать утюг с терморегулятором. После остывания пакет разбирают и с платы острым скальпелем или ножом соскабливают приклеенную к плате бумагу — подложку.

Для облегчения работы бумагу надо увлажнять. Когда вся бумага будет соскоблена с платы, плату с проводниками шлифуют мелкой шкуркой и промывают растворителем. В плате сверлят отверстия для крепления деталей. Необходимо следить за тем, чтобы отверстия, как правило, проходили через центры уширенных концов проводников. Сверлить надо остро заточенным сверлом, при тупом сверле гетинакс будет вспучиваться вокруг отверстий, что вызовет отслаивание фольги. Большие отверстия и отверстия для крепежа сверлят по разметке.
Способ травления фольгированного гетинакса. При помощи копировальной бумаги рисунок монтажа переносят на оклеенный фольгой гетинакс со стороны последней. Фольгированный гетинакс используется заводской, марки ГФ-1 или может быть изготовлен радиолюбителем. В местах, где должны быть отверстия, набивают керном углубления (рис. 4, я), после чего миллиметровку и копировальную бумагу удаляют. Места фольги, которые должны оставаться на плате, закрашивают нитролаком, цапонлаком, асфальтобитумным или каким-либо другим лаком. Сначала на все набитые керном углубления ставят лаком точки. Проще всего это делать спичкой, обмакнув ее конец в лак. Нужно следить за тем, чтобы углубление, набитое керном, было в центре точки. Диаметр точки должен быть 2,5—3 мм (рис. 4, б). Когда все точки поставлены, их соединяют лаком между собой согласно схеме. Соединительные линии проводят с помощью колонковых кисточек № 2 или 3, прямые линии можно выполнить рейсфедером (рис. 4, в).

После высыхания лака плату ретушируют, т. е. подправляют рисунок скальпелем, лезвием безопасной бритвы или специальным скребком, используемым при ретуши фотографий (рис. 4, г). Отретушированную плату подвергают травлению, для чего ее помещают в фарфоровую или пластмассовую фотографическую ванночку с раствором хлорного железа (FeCl3) плотностью 1,3 (для получения такого раствора в стакан емкостью 200 см3 кладут 150 г хлорного железа и заливают его до краев водой), ванночку энергично и непрерывно покачивают. Схема полностью вытравливается за 50—60 мин. Если раствор подогреть до 40° С, то плата вытравится за 10—15 мин. С вытравленной платы смывают растворителем лак, хорошо ее промывают несколько раз попеременно холодной и кипящей водой, сушат и в местах, набитых керном, остро заточенными сверлами делают в плате отверстия для выводов радиодеталей (рис. 4, д). Угол заточки сверла должен быть от 45 до 60°. После сверления 20—30 отверстий сверло следует заточить или заменить на новое. Если сверлить затупившимся сверлом, то гетинакс и фольга будут вспучиваться вокруг отверстия и фольга может отделиться от гетинакса. После этого плату полируют мелкой шкуркой, промывают растворителем и покрывают канифольным лаком (15%-ный раствор канифоли в спирте), который предохранит проводники от окисления и облегчит пайку радиодеталей.
Выводы радиодеталей, которые будут укреплены на печатной плате, отгибают в одну сторону, пропускают через отверстия в плате и припаивают к печатным проводникам. Детали должны плотно лежать на плате. Их выводы выгибают так, чтобы при нажиме на деталь выводы не могли перемещаться в отверстиях платы (перемещающиеся выводы могут отрывать печатные проводники от платы).
Имитация печатного монтажа. Плата с имитацией печатного монтажа представляет собой гетинаксовую плату, в которой просверлены отверстия для крепления деталей согласно чертежу платы с печатным монтажом. В эти отверстия пропускают выводы деталей и соединяют их между собой отрезками голого медного луженого или серебряного провода, выгнутого по форме проводника печатного монтажа (рис. 5). Эти проводники укладывают вплотную на плоскость гетинаксовой платы и места соединений с выводами деталей пропаивают.

После пайки всех выводов плату промывают каким-либо растворителем и покрывают (со стороны проводников) клеем БФ-2, который приклеивает проводники к плате. Покрывать клеем нужно 2—3 раза, каждый раз после высыхания предыдущего слоя. На рис. 6 показана плата, смонтированная таким способом.
Пайка навесных деталей. Пайку деталей к печатным платам надо производить с большой осторожностью, при сильном и длительном перегреве печатных проводников они отклеиваются от платы. Для пайки следует применять свинцово-оловянные припои с низкой температурой плавления, больше всего подходит П0-60. Для пайки радиоаппаратуры на транзисторах желательно применять припои с более низкой температурой плавления, например ПОК-56. Рекомендуется пользоваться трансформаторным паяльником. Пользуясь обычным паяльником с жалом диаметром 6—8 мм, можно перегреть при пайке печатные проводники. Для того чтобы избежать этого, на жало паяльника надо навить несколько витков медной 2-мм проволоки (рис. 7), оставив прямой конец длиной 15 мм. Такая насадка обеспечивает получение очень чистых и ровных паек. При пайке полупроводниковых приборов во избежание их перегрева следует зажимать выводы плоскогубцами, играющими в данном случае роль теплоотвода.
Изготовление фольгированного гетинакса. При отсутствии фольгированного гетинакса заводского производства наклейка фольги на гетинакс производится следующим образом. Одну сторону фольги, а также гетинакса делают шероховатой при помощи мелкой шкурки, обезжиривают (промывают спиртом, ацетоном, эфиром и т. п.), смазывают фольгу и гетинакс тонким слоем 'клея БФ-2 и дают ему подсохнуть 10— 15 м ин. Вторично смазывают гетинакс слоем клея, прикладывают к нему фольгу, следя за тем, чтобы между фольгой и гетинаксом не было воздушных пузырьков, и зажимают гетинакс с приклеенной фольгой между двумя металлическими пластинами. Между фольгой и металлической пластиной надо проложить два-три листа ватмана. В качестве зажима можно использовать струбцинки или винты, для которых по краям пластин сверлят отверстия. Собранный таким образом пакет выдерживают сначала в течение 1 ч при комнатной температуре, а затем в течение 3 ч при температуре 120° С.