Mill
2002
■nil
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ
С. МАЛАХОВ,
г. С-Петербург
М
о нтаж
двусто ро нних
плат
В РАДИОЛЮБИТЕЛЬСКИХ УСЛОВИЯХ
Применение цифровых компонентов
большой степени интеграции приводит к
значительному увеличению плотности мон-
тажа на печатных платах. Как известно, в
домашних условиях очень трудно выпол-
нить металлизацию отверстий, а некото-
рые компоненты не допускают подведение
к ним проводников со стороны деталей без
металлизации. К этим компонентам отно-
сятся некоторые виды разъемов, кварцы,
переключатели, панельки под микросхемы,
реле, конденсаторы типа К50-35 и т.д. В
общем, любые детали, которые своим кор-
пусом закрывают выводы и ложатся им на
поверхность платы. Выходом из этой си-
туации может быть разведение проводни-
ков с обратной (нижней) стороны, но это
значительно усложняет трассировку, при-
водит к увеличению переходных отверстий
(которые радиолюбитель тоже не может
металлизировать) и зачастую вообще де-
лает невозможной 100% разводку печатной
платы. Особую трудность вызывает мон-
таж изготовленных в домашних условиях
плат по чертежам, рассчитанным на про-
мышленные технологии.
Выход из сложившейся ситуации был
найден при размышлении о том, как рас-
паять DIP панельку под микроконтроллер
на плате, изготовленной по чертежам, опуб-
ликованным в Интернете.
Идея заключается в введении в отвер-
стие тонкой проволочки, например, одной
жилки от провода МГШВ или НВ. Как пока-
зывает практика, сечения такой проволоч-
ки достаточно для соединения сигнальных
цепей микросхем любых типов. Естествен-
но, цепи питания лучше так не соединять.
Хотя если токи, текущие через такую “ме-
таллизацию”, невелики или используются
микросхемы КМОП серии, то применение
данного способа не отразится негативно на
работе устройства. В любом случае сна-
чала необходимо оценить цепь, а потом
уже соединять.
Технология “металлизации” выглядит
следующим образом.
Берется проволочка и вставляется в от-
верстие. Затем кончик длиной 2.
..3 мм, вы-
ступающий над верхней стороной платы,
загибается вдоль проводника и аккуратно
припаивается минимальным количеством
припоя. При этом надо следить, чтобы не
залить отверстие припоем. После установ-
ки всех необходимых перемычек устанав-
ливается деталь. Отрезки проволочек вы-
ступающих с нижней стороны загибаются
и пропаиваются вместе с выводом.
Как показывает практика, диаметр от-
верстий, используемых радиолюбителями,
достаточен для прохода проволочки и вы-
вода детали. А если деталь имеет плоские
выводы, к примеру, DIP микросхемы, то
ввести перемычку между сторонами пла-
ты вообще не составляет труда.
Конечно, такая “металлизация” увели-
чивает трудоемкость монтажа, но зато дает
возможность изготовить более компактные
устройства и, самое главное, позволяет ис-
пользовать компоненты с очень плотным
расположением штыревых выводов.
В заключение хочу привести несколь-
ко советов радиолюбителям, пользую-
щимся для трассировки печатных плат ав-
томатическими средствами проектирова-
ния типа P-CAD.
Как известно, автоматические трас-
сировщики при установке двух сигналь-
ных слоев равномерно распределяют
проводники по обеим сторонам платы.
Для радиолюбителей это не лучший ва-
риант, т.к. чем больше проводников на
нижней стороне, тем проще распаивать.
Для улучшения ситуации можно пореко-
мендовать следующую последователь-
ность трассировки.
После оптимального размещения ком-
понентов необходимо в настройках отклю-
чить верхний сигнальный слой (Тор). Пос-
ле этого можно запускать выбранный
трассировщик и наблюдать за процессом.
Если схема сложная, трассировщик, ес-
тественно, не сможет развести все 100%.
Но при выключенном верхнем слое он по-
пытается развести на нижнем сигнальном
слое (Bottom) максимальное количество
соединений.
Затем, сохранив результат трассиров-
ки, необходимо отключить нижний слой и
включить верхний. Теперь можно опять за-
пускать трассировщик и ждать результа-
тов. Если осталось не разведенным не-
большое количество цепей, этот способ
позволит получить полностью разведен-
ную плату без переходных отверстий меж-
ду сторонами. Но если цепей осталось
много, данный вариант не подходит. Для
этого надо после предварительной трас-
сировки нижнего слоя в настройках сло-
ев не отключать его, а только включить
верхний. При вызове программы трасси-
ровки в настройках необходимо обяза-
тельно запретить трассировщику разры-
вать ранее проложенные проводники. Это
позволит сохранить ранее разведенный
нижний слой и заставит программу рабо-
тать над верхним слоем, но уже с приме-
нением, при необходимости, переходных
отверстий.
И только при очень сложном монтаже
необходимо трассировать обе стороны
вместе, т.к. программа анализирует их од-
новременно.
Данная технология позволит иметь на
нижней стороне печатной платы макси-
мальное число проводников.
Для запрещения разводки указанных
выше компонентов на верхней стороне
платы можно воспользоваться барьерами
трассировки. Они запрещают пересекать
проводниками указанную границу. Для их
установки необходимо установить актив-
ным верхний слой и, выбрав соответству-
ющий инструмент, установить необходи-
мые границы. При этом следует учесть,
что если вы обведете барьером несколь-
ко деталей или, к примеру, обведенная
микросхема будет иметь несколько соеди-
ненных между собой выводов, то трасси-
ровщик преспокойным образом разведет
эти цепи внутри очерченной зоны на вер-
хней стороне платы. Он не будет пересе-
кать границ, но все цепи внутри будет
стремиться развести.
Если все указанные способы не дадут
полной трассировки всех цепей, то придет-
ся вводить проволочные перемычки. Их
проще всего выполнить введением еще од-
ного сигнального слоя и имитацией их
обычными проводниками на нем. Разво-
дить их следует вручную, с ручной установ-
кой переходных отверстий в начале и кон-
це каждой перемычки (если вы не исполь-
зуете технологию, когда вывод и перемыч-
ка вставляется в одно отверстие). Можно,
конечно, поэкспериментировать и с авто-
трассировкой, но при этом вы рискуете по-
лучить перемычки, начинающиеся от вы-
водов деталей и пересекающих плату по
самым замысловатым траекториям, в том
числе и под корпусами деталей.
При печати чертежей платы, исполь-
зующей описанные перемычки, необходи-
мо установить печать этого слоя вместе
со слоем, на котором указываются графи-
ческие символы компонентов.
И последнее.
При автоматической трассировке луч-
ше устанавливать шаг для трассировки,
равный 1,25 мм (50 mil в дюймовой систе-
ме). Но при такой сетке необходимо подо-
брать ширину прокладываемых проводни-
ков таким образом, чтобы трассировщик
не мог проложить их между выводами, раз-
мещенными с шагом 2,5 мм (шаг выводов
у микросхем в DIP корпусах). Можно, ко-
нечно, просто установить сетку 2,5 мм и
не думать о ширине, но этот способ резко
снижает возможность 100% разводки
сложных плат. При сетке 2,5 мм трасси-
ровщик проложит между двумя рядами
выводов узкого DIP корпуса только два
проводника, а при 1,25 мм и соответству-
ющей ширине-уже три. Причем получив-
шаяся плотность проводников легко вы-
полняется с помощью самого архаичного
способа перенесения рисунка на заготов-
ку платы. Например, я использую однора-
зовый шприц с укороченной штатной иг-
лой и обычной нитрокраской. Главное при
такой технологии - это правильно подо-
брать консистенцию краски. Ее лучше хра-
нить в достаточно больших объемах, т.к.
тогда она менее подвержена изменению
консистенции с течением времени.
1/2002
РЛ
предыдущая страница 16 Радиолюбитель 2002-01 читать онлайн следующая страница 18 Радиолюбитель 2002-01 читать онлайн Домой Выключить/включить текст