Метод печатного монтажа был предложен для усовершенствования технологии, снижения трудоемкости повышения качества и производительности труда при массовом производстве радиоэлектронной аппаратуры. До внедрения печатного монтажа радиодетали устанавливались на контактных планках и лепестках ламповых панелей с использованием соединительных монтажных проводов. Такой способ монтажа называется навесным.
Трудоемкость навесного монтажа была чрезвычайно высокой. Если только на одну пайку с учетом установки радиодетали, формования и изгиба ее вывода, откусывания лишнего конца этого вывода и закрепления в отверстии лепестка, нанесения флюса и собственно пайки монтажнице требуется около минуты, то на припайку одного радио элемента нужно 2 мин, а при наличии 300 деталей (объем черно-белого телевизора) - 600 мин. то есть 10 рабочих часов непрерывной работы, которая крайне утомительна, требует сосредоточенного внимания и вредна из-за неизбежного вдыхания паров свинца и канифоли. Кроме того, при ручном монтаже неизбежны ошибки, выявить которые в уже смонтированном аппарате достаточно трудно. Конвейеризация навесного монтажа, при которой каждая монтажница выполняла установку нескольких одних и тех же деталей, практически не увеличивала производительность труда из-за потерь времени на движение конвейера и из-за невозможности точно уравнять длительность всех операций. Конвейер приводил лишь к уменьшению ошибок монтажа, но полностью исключить их не мог.
Внедрение печатного монтажа привело к революционным преобразованиям технологии изготовления радиоэлектронной аппаратуры. Сначала удалось ликвидировать большинство соединительных проводников, оставив лишь жгуты для соединения печатных плат между собой. Затем после освоения высоконадежных разъемов жгуты оказались не нужны. Полностью оказались исключены ошибки монтажа, а идентичность размещения деталей привела к такому значительному уменьшению разбросав паразитных емкостей и индуктивностей, что стало возможно настраивать колебательные контуры еще до их установки в схему аппарата. Высшим достижением технологии стало изобретение автоматических станков, которые устанавливают весь комплект радиоэлементов в отверстия печатной платы, в применение скоростной пайки сразу всех соединений па печатной плате волной расплавленного припоя.
Печатный монтаж при массовом производстве также приводит к резкому повышению качества аппаратуры и ее надежности за счет максимальной жесткости и стабильности монтажа, благодаря которым изменения паразитных емкостей и индуктивностей в процессе транспортировки и ремонта невозможны. Благодаря этому в настоящее время печатный монтаж используется повсеместно и практически полностью вытеснил навесной монтаж.
Разработка рисунка печатной платы, соответствующего принципиальной схеме аппарата для его массового производства представляла собой достаточно трудную задачу, так как все проводники лежат в одной плоскости и не должны пересекаться. Порой эта задача не имеет решения даже при двусторонней «печати». Тогда приходится устанавливать проволочную перемычку, изолированную от печатных проводников, что приводит к увеличению трудоемкости производства. В настоящее время проблема профессиональной разработки рисунка печатных плат успешно решается соответствующей компьютерной программой.
В радиолюбительских условиях, конечно, вопросы производительности труда не представляют интереса. Поэтому, если для повторения какой-либо публикации отсутствует уже готовый рисунок печатных проводников на плате или необходимо разработать новую печатную плату для своей конструкции. часто радиолюбитель не решается приступить к разработке рисунка печатной платы, полагая, что подобную работу он не сможет выполнить. Тем не менее разработать рисунок печатной платы для любой принципиальной схемы в любительских условиях вовсе не так трудно, как кажется тем, кто не пытался эту задачу решить. Дело значительно облегчается тем, что вовсе нет необходимости добиваться оптимального рисунка, при котором отсутствуют пересечения печатных проводников. Если путь очередного печатного проводника пересекается другим проводником, достаточно прервать путь и установить проволочную перемычку к продолжению проводника уже с другой стороны препятствия. Это решение аналогично строительству пешеходной эстакады над проезжей частью или подземного перехода. Если в массовом производстве каждая перемычка увеличивает себестоимость изделия, то в самодельной конструкции такой проблемы вообще не возникает.
Как же разработать рисунок печатной платы?
В первую очередь необходимо собрать полный комплект именно тех радиодеталей (резисторы, конденсаторы, диоды, транзисторы, микросхемы и т.д.), которые должны быть размещены на печатной плате в соответствии с ее принципиальной схемой. И здесь необходимо заметить, что очень часто не удается воспользоваться готовым рисунком печатной платы, почерпнутым из журнальной статьи с описанием какой-либо конструкции, потому что эта плата была рассчитана на установку деталей других габаритов по сравнению с имеющимися.
После того как полный комплект деталей подобран, берут лист миллиметровой бумаги и на нем раскладывают все радиодетали в той последовательности, которая соответствует их расположению на принципиальной схеме, с учетом необходимых расстояний между деталями. Как правило, входные и выходные цепи устройства должны располагаться на противоположных краях платы. Далее рисуют контуры каждой детали и ее выводы в натуральную величину После этого выводы радиодеталей соединяют проводниками также в соответствии с принципиальной схемой. Для каждого вывода нужно предусмотреть кружок диаметром Я мм (для микросхем - 2 мм). Наконец, остается очертить границы печатной платы.
Если встает задача минимизировать ее размеры, в первую очередь нужно постараться подобрать более миниатюрные детали, так как одни и те же электрические характеристики могут иметь детали разных типов и габаритов. Добиться уменьшения размеров печатной платы также можно в том случае, если на ней осталось свободное место. В этом случае просто придется передвинуть некоторые радиоэлементы.
