Основные ошибки при монтаже и сборке радиоэлектронных конструкций
В первых четырёх уроках вы получили основные знания, необходимые для сборки несложных электронных устройств. Если вы были внимательны и прилежны, то можете гордо сказать друзьям и родителям: «да, я умею паять!». Пожалуйста, не говорите «я профи и отлично паяю» - пока это слишком самоуверенно, но после следующего курса уроков и десятка-другого самостоятельно собранных устройств ваш профессиональный уровень, конечно, вырастет.
Мы заканчиваем первый цикл уроков, который можно назвать «радиомонтаж для самых начинающих». В дальнейших уроках я планирую познакомить читателей с современным SMD-монтажом. SMD-компоненты – это такие радиодетали размером с рисовое зёрнышко или даже меньше. Я расскажу, как их паяют, какое оборудование для этого требуется. Я расскажу про то, как сделать печатную плату в домашних условиях. Поговорим мы и о программировании микросхем.
А сейчас предлагаю подвести итоги первой части курса. Я решил, что лучше всего сделать итоговый урок в форме обзора наиболее часто встречающихся ошибок начинающих радиолюбителей. Разобрав эти ошибки, мы постараемся избежать их в своей деятельности, а также ещё раз вспомним некоторые важные вещи.
Ошибка: плохая организация рабочего места
«Какой порядок на столе, такой и в голове» - гласит одна из пословиц. На рабочем столе должны быть только инструменты и радиодетали, предназначенные для сборки данной электронной конструкции. Это настраивает на рабочий лад. Если же на столе бардак, то в нём непременно потеряются правильные мысли и нужные детали.
Плохое освещение рабочего места ведёт к быстрой утомляемости глаз и может спровоцировать ошибки в монтаже. Недостаточная вентиляция рабочего места ведёт к снижению концентрации внимания, может вызвать головную боль и усталость.
Ошибка: неподходящий инструмент
При работе надо использовать только радиомонтажный инструмент.
Например, если при обрезке выводов вместо специальных радиотехнических бокорезов использовать маникюрные ножницы или слесарные кусачки, то в первом случае вы просто испортите ножницы и мамино настроение, а во втором – не сможете аккуратно обрезать выводы.
Если для тонких радиомонтажных работ использовать паяльник, предназначенный для пайки кастрюль или мощных кабелей, ничего хорошего из этого не выйдет: радиодетали могут быть перегреты и выйдут из строя; можно испортить саму печатную плату (вызвать отслоение дорожек); легко допустить паразитные замыкания между проводниками платы.
Ошибка: неправильный монтаж компонентов на плату
Многие радиодетали похожи, как братья-близнецы. Например, резисторы 1 кОм и 10 кОм, входящие в состав одного набора, имеют одинаковый корпус и различаются только цветом одной полоски. Но если при монтаже перепутать их местами – схема не заработает.
Очень многие компоненты (диоды, электролитические конденсаторы, транзисторы и т.п.) требуют при установке на плату соблюдения полярности. В противном случае готовая конструкция также может не заработать, а в некоторых случаях «сгореть» сразу после включения.
Поэтому важно быть очень внимательным при монтаже набора.
Ошибка: использование при пайке кислотного активного флюса
Флюс используется для обезжиривания контактных площадок печатной платы и выводов компонентов. При использовании качественной лужёной печатной платы и новых электронных компонентов, а также припоя с каналом канифоли особой необходимости в применении флюса нет.
Но, если уж очень хочется, можно применять флюсы, специально предназначенные для радиомонтажных работ. Простейший вариант флюса – это раствор канифоли в спирте. В радиомагазинах можно купить и другие марки флюса (например, ЛТИ-120, ФКТ, ФКЭТ, ФКДТ, импортные аналоги). Главное – не применять флюсы, в состав которых входит кислота. Кислотные флюсы высокоактивны и применяются в основном для пайки алюминия, стали и других металлов. Но кислотные флюсы разъедают материал печатной платы и компонентов, могут обладать остаточным электрическим сопротивлением, плохо удаляются с платы даже при тщательной отмывке. Электронная конструкция, спаянная с применение кислотных активных флюсов, может не заработать изначально, либо выйти из строя через некоторое время.
Ошибка: неправильная температура пайки
Нормальная температура жала паяльника лежит в диапазоне от 270 до 310С. Проконтролировать её в домашних условиях сложно, поэтому приходится подбирать приемлемую температуру опытным путём.
При слишком низкой температуре пайки припой как следует не растекается, процесс пайки превращается в мучение. Даже если схема будет кое-как собрана и заработает, пайка будет непрочной, и конструкция может перестать работать в любой момент. Если пруток припоя, поднесённый к жалу, не плавится, или плавится крайне медленно – температура жала недостаточна. Подождите несколько минут, пока паяльник прогреется. Если и через несколько минут припой не плавится – возможно, паяльник неисправен или имеет недостаточную для работы мощность (возможно также, вы используете неподходящий припой).
Слишком высокая температура пайки может повредить печатную плату и электронные компоненты, а также приводит к преждевременному выгоранию флюса из припоя. Обычные дешёвые паяльники без терморегулятора очень часто уже через несколько минут после включения имеют температуру жала выше 350…400С, то есть слишком высокую для радиомонтажных работ. Можно рекомендовать либо периодическое включение-выключение паяльника, либо применение специальных самодельных или промышленных приставок, ограничивающих мощность паяльника.
Паяльная станция, поддерживающая заданную температуру – идеально решение для радиолюбителя. Стоимость таких станций зависит от их функционала (например, наличия/отсутствия дисплея с индикацией текущей температуры жала паяльника) и может начинаться от 1000 рублей.
Ошибка: плата не промыта
После пайки плату необходимо тщательно очистить от остатков паяльных материалов с помощью спирта, щётки, тампонов. Во-первых, некоторые флюсы активны и со временем разрушают места пайки. Второй, особенно важный момент, заключается в том, что на чистой плате гораздо лучше видны дефекты пайки (некачественно пропаянные точки и паразитные перемычки). И ещё есть такое понятие, как культура производства. Любой уважающий себя производитель отмывает свои платы. Но внутри какого-нибудь «особенно китайского» гаджета легко обнаружить печатную плату, всю залитую флюсом, с небрежной пайкой и криво установленными компонентами. Решите для себя, на кого вы хотите равняться.
Ошибка: плата не проверена перед включением
Вполне естественно желание любого радиолюбителя как можно быстрее включить свою конструкцию и убедиться, что всё работает как надо. Но дело в том, что некоторые ошибки (например, паразитные перемычки или неправильно установленные компоненты) фатальны и могут привести к моментальному выходу из строя компонентов схемы в первые же секунды после её включения. Если бы ошибка была обнаружена до включения – её можно было бы сравнительно легко исправить за несколько секунд или минут. Если же пропустить этап проверки и сразу же после сборки подать на схему напряжение питания - возможно, придётся идти в радиомагазин или заказывать по почте новую деталь.
Ошибка: неправильное питание
Каждая электронная схема корректно работает в строго определённом интервале напряжений. Например, 9…12В, или 7…9В. Некоторым схемам требуется точное напряжение: 5В или 12В. При пониженном рабочем напряжении схема может не заработать. Но более серьёзная ошибка – превышение допустимого напряжения питания. Не надо думать, что схема с допустимым диапазоном питания 9…12В будет работать от 15В «ещё лучше» – при таком напряжении отдельные элементы схемы могут просто «сгореть».
Другой серьёзной ошибкой является подключение напряжения питания в неправильной полярности – это тоже часто приводит к выходу элементов схемы из строя. Корректная полярность указана либо на самой печатной плате, либо в прилагаемой инструкции.
