Монтаж конденсаторов печатных платах

Требования, предъявляемые к монтажу и креплению конденсаторов

Монтаж и крепление конденсаторов должны обеспечивать не­обходимую механическую прочность, надежный электрический контакт и исключать возможность появления резонансных явле­ний во время воздействия вибрационных нагрузок.

Крепление конденсаторов к шасси, панелям и платам аппа­ратуры в зависимости от их конструкции должно производиться за крепежные устройства (фланцы, резьбовые соединения) с по­мощью скоб, хомутов, заклепок или посредством приклейки, заливки и пайки за выводы. Крепежные приспособления не должны повреждать корпус и защитные покрытия конденсаторов, а также мешать отводу теплоты от них. Запрещается использовать лепестковые выводы конденсаторов для припайки к ним других деталей.

Крепления вакуумных конденсаторов, являющиеся одновре­менно контактными устройствами, должны выполняться из ма­териалов с высокой теплопроводностью и обеспечивать хороший тепловой и электрический контакт с выводами конденсаторов. Поверхности креплений, сопрягаемые с выводами конденсато­ров, должны иметь серебряное покрытие. Крепление конденсато­ров при установке в аппаратуру должно осуществляться без пере­косов, так как они способствуют появлению механического напряжения в баллоне и могут привести к нарушению герметично­сти и выходу конденсатора из строя.

Выводы наружных электродов конденсаторов следует подсое­динять к низкопотенциальной точке устройства или заземлять. Вывод подвижного электрода конденсаторов переменной емкос­ти рекомендуется заземлять. При сопряжении регулировочного вин­та конденсатора переменной емкости с выводом привода должна обеспечиваться их соосность. При необходимости следует исполь­зовать их гибкое соединение.

Контакт выводов конденсаторов с другими элементами осуще­ствляется обычно пайкой или сваркой. Пайка должна произво­диться бескислотными флюсами, при этом не должен происхо­дить опасный перегрев выводных узлов конденсатора. Допускает­ся пайка выводов на меньших расстояниях от корпуса, чем указа­но в нормативной документации, при условии защиты контакт­ного узла от перегрева и повреждений с помощью термоэкранов и теплоотводов. Разрешается также одноразовый изгиб проволоч­ных и лепестковых выводов конденсаторов при наличии защиты контактного узла от повреждений в момент изгиба. Радиус изгиба выводов должен составлять не менее 1,5 диаметра проволочного вывода или 1,5 толщины ленточного вывода.

При монтаже неполярных конденсаторов с оксидным диэлек­триком должна быть обеспечена изоляция их корпуса от других элементов и шасси, а также изоляция элементов друг от друга.

При плотном монтаже конденсаторов для обеспечения изоля­ции корпусов допускается надевать на них изолирующие трубки. При этом изолирующие трубки (кольца, прокладки) не должны нарушать покрытия конденсаторов, ухудшать электрические ха­рактеристики и вызывать перегрев конденсаторов сверх допусти­мой нормы.

Допускается вертикальная установка малогабаритных конден­саторов на печатных платах, при этом оксидные конденсаторы с разнонаправленными выводами должны устанавливаться на пла­ту отрицательным выводом вниз. При толщине печатной платы не менее 2,5. 3 мм возможна установка на нее конденсаторов без зазора. В случае воздействия механических нагрузок при вертикаль­ном монтаже после пайки должна производиться заливка конден­сатора компаундом на высоту не менее 3 мм от его нижнего осно­вания.

Следует соблюдать особую осторожность при установке кон­денсаторов в микросхемы, микросборки и на малогабаритные печатные платы.

Для работы в составе гибридных интегральных микросхем предназначены специальные типы безвыводных конденсаторов (КМ, К10-9, К10-9М, К10-17, К10-27, К10-28, К10-42, К10-43, К10-45, К10-47, К10-49, К10-50, К10-52, К21-5, К21-8, К21-9, К22У-1, К22-4, КТ4-27, К53-15, К53-15А, К52-16А, К53-22, К53-25, К53-26). Кроме того, для работы совместно с микро­схемами и микросборками могут быть использованы и другие типы конденсаторов, соизмеримые с ними по габаритным раз­мерам.

Монтаж конденсаторов безвыводного типа осуществляется пайкой к плате за контактные площадки или с помощью прово­лочных выводов диаметром не более 0,15 мм. В последнем случае конденсаторы должны приклеиваться к плате или заливаться эпоксидным компаундом. Перед пайкой безвыводные конденса­торы следует нагревать. При монтаже на плате распайкой за кон­тактные поверхности необходимо использовать жесткую плату, чтобы исключить коробление при сборке и эксплуатации. Рас­стояние между контактными площадками на плате должно быть таким, чтобы нижние поверхности конденсатора лежали на кон­тактных площадках платы. При установке конденсаторов на пла­ту перекосы не допускаются. Для пайки следует использовать па­яльник мощностью не более 25 Вт. Время пайки не должно пре­вышать 3 с.

При установке подстроечных конденсаторов на металлическую плату или шасси следует заземлять, если это возможно, ротор­ную обкладку, связанную с регулировочным винтом, или соеди­нять с такой точкой схемы, чтобы исключалось влияние паразит­ной емкости при регулировке.

Клеи, компаунды, лаки и другие материалы, используемые для приклеивания, заливки и дополнительной защиты конденсато­ров от влаги, должны обеспечивать хорошую теплопроводность, адгезию, высокую электрическую прочность, а также не должны нарушать защитных покрытий конденсаторов и ухудшать их ха­рактеристики.

Погружение подстроечных конденсаторов в моечные составы, а также покрытие их защитными компаундами, лаками и другими материалами без дополнительной защиты от попадания указан­ных составов и материалов внутрь конденсаторов не допускается.

Источник

Замена конденсаторов

В элементной базе компьютера (и не только) есть одно узкое место – электролитические конденсаторы. Они содержат электролит, электролит – это жидкость. Поэтому нагрев такого конденсатора приводит к выходу его из строя, так как электролит испаряется. А нагрев в системном блоке – дело регулярное.

Поэтому замена конденсаторов – это вопрос времени. Больше половины отказов материнских плат средней и нижней ценовой категории происходит по вине высохших или вздувшихся конденсаторов. Еще чаще по этой причине ломаются компьютерные блоки питания.

Поскольку печать на современных платах очень плотная, производить замену конденсаторов нужно очень аккуратно. Можно повредить и при этом не заметить мелкий бескорпусой элемент или разорвать (замкнуть) дорожки, толщина и расстояние между которыми чуть больше толщины человеческого волоса. Исправить подобное потом достаточно сложно. Так что будьте внимательны.

Итак, для замены конденсаторов понадобится паяльник с тонким жалом мощностью 25-30Вт, кусок толстой гитарной струны или толстая игла, паяльный флюс или канифоль.

В том случае, если вы перепутаете полярность при замене электролитического конденсатора или установите конденсатор с низким номиналом по вольтажу, он вполне может взорваться. А вот как это выглядит:

Так что внимательнее подбирайте деталь для замены и правильно устанавливайте. На электролитических конденсаторах всегда отмечен минусовой контакт (обычно вертикальной полосой цвета, отличного от цвета корпуса). На печатной плате отверстие под минусовой контакт отмечено тоже (обычно черной штриховкой или сплошным белым цветом). Номиналы написаны на корпусе конденсатора. Их несколько: вольтаж, ёмкость, допуски и температура.

Первые два есть всегда, остальные могут и отсутствовать. Вольтаж: 16V (16 вольт). Ёмкость: 220µF (220 микрофарад). Вот эти номиналы очень важны при замене. Вольтаж можно выбирать равный или с большим номиналом. А вот ёмкость влияет на время зарядки/разрядки конденсатора и в ряде случаев может иметь важное значение для участка цепи.

Поэтому ёмкость следует подбирать равную той, что указана на корпусе. Слева на фото ниже зелёный вздувшийся (или потёкший ) конденсатор. Вообще с этими зелёными конденсаторами постоянные проблемы. Самые частые кандидаты на замену. Справа исправный конденсатор, который будем впаивать.

Выпаивается конденсатор следующим образом: сначала находите ножки конденсатора с обратной стороны платы (для меня это самый трудный момент). Затем нагреваете одну из ножек и слегка давите на корпус конденсатора со стороны нагреваемой ножки. Когда припой расплавляется, конденсатор наклоняется. Проводите аналогичную процедуру со второй ножкой. Обычно конденсатор вынимается в два приема.

Спешить не нужно, сильно давить тоже. Мат.плата – это не двухсторонний текстолит, а многослойный (представьте вафлю). Из-за чрезмерного усердия можно повредить контакты внутренних слоев печатной платы. Так что без фанатизма. Кстати, долговременный нагрев тоже может повредить плату, например, привести к отслоению или отрыву контактной площадки. Поэтому сильно давить паяльником тоже не нужно. Паяльник прислоняем, на конденсатор слегка надавливаем.

После извлечения испорченного конденсатора необходимо сделать отверстия, чтобы новый конденсатор вставлялся свободно или с небольшим усилием. Я для этих целей использую гитарную струну той же толщины, что и ножки выпаиваемой детали. Для этих целей подойдет и швейная игла, однако иглы сейчас делают из обычного железа, а струны из стали. Есть вероятность того, что игла схватится припоем и сломается при попытке ее вытащить. А струна достаточно гибкая и схватывается сталь с припоем значительно хуже, чем железо.

При демонтаже конденсаторов припой чаще всего забивает отверстия в плате. Попробовав впаять конденсатор тем же способом, которым я советовал его выпаивать, можно повредить контактную площадку и дорожку, ведущую к ней. Не конец света, но очень нежелательное происшествие. Поэтому если отверстия не забил припой, их нужно просто расширить. А если все же забил, то нужно плотно прижать конец струны или иглы к отверстию, а с другой стороны платы прислонить к этому отверстию паяльник. Если подобный вариант неудобен, то жало паяльника нужно прислонять к струне практически у основания. Когда припой расплавится, струна войдёт в отверстие. В этот момент надо ее вращать, чтобы она не схватилась припоем.

После получения и расширения отверстия нужно снять с его краев излишки припоя, если таковые имеются, иначе во время припаивания конденсатора может образоваться оловянная шапка , которая может припаять соседние дорожки в тех местах, где печать плотная. Обратите внимание на фото ниже – насколько близко к отверстиям располагаются дорожки. Припаять такую очень легко, а заметить сложно, поскольку обзору мешает установленный конденсатор. Поэтому лишний припой очень желательно убирать.

Если у вас нет под боком радио-рынка, то скорее всего конденсатор для замены найдется только б/у. Перед монтажом следует обработать его ножки, если требуется. Желательно снять весь припой с ножек. Я обычно мажу ножки флюсом и чистым жалом паяльника облуживаю, припой собирается на жало паяльника. Потом скоблю ножки конденсатора канцелярским ножом (на всякий случай).

Вот, собственно, и все. Вставляем конденсатор, смазываем ножки флюсом и припаиваем. Кстати, если используется сосновая канифоль, лучше истолочь ее в порошок и нанести его на место монтажа, чем макать паяльник в кусок канифоли. Тогда получится аккуратно.

Замена конденсатора без выпаивания с платы

Условия ремонта бывают разные и менять конденсатор на многослойной (мат. плата ПК, например) печатной плате — это не то же самое что поменять конденсатор в блоке питания (однослойная односторонняя печатная плата). Надо быть предельно аккуратным и осторожным. К сожалению, не все родились с паяльником в руках, а отремонтировать (или попытаться отремонтировать) что-то бывает очень нужно.

Как я уже писал в первой половине статьи, чаще всего причиной поломок являются конденсаторы. Поэтому замена конденсаторов наиболее частый вид ремонта, по крайней мере в моём случае. В специализированных мастерских есть для этих целей специальное оборудование. Если оного нет, приходится пользоваться оборудованием обычным (флюс, припой и паяльник). В этом случае очень помогает опыт.

А если опыта нет, то попытка ремонта вполне может закончится плачевно. Как раз для таких случаев спешу поделиться способом замены конденсаторов без выпаивания из печатной платы. Способ внешне довольно не аккуратный и в некоторой степени более опасный, чем предыдущий, но для личного пользования сгодится.

Главным преимуществом данного метода является то, что контактные площадки платы придётся в значительно меньшей степени подвергать нагреву. Как минимум в два раза. Печать на дешёвых мат.платах достаточно часто отслаивается от нагрева. Дорожки отрываются, а исправить такое потом достаточно проблематично.

Минус данного способа в том, что на плату всё-таки придётся надавить, что тоже может привести к негативным последствиям. Хотя из моей личной практики давить сильно ни разу не приходилось. При этом есть все шансы припаяться к ножкам, оставшимся после механического удаления конденсатора.

Итак, замена конденсатора начинается с удаления испорченной детали с мат.платы.

На конденсатор нужно поставить палец и с лёгким нажатием попробовать покачать его вверх-вниз и влево-вправо. Если конденсатор качается влево-вправо, значит ножки расположены по вертикальной оси (как на фото), в обратном случае по горизонтальной. Также можно определить положение ножек по минусовому маркеру (полоса на корпусе конденсатора, обозначающая минусовой контакт).

Дальше следует надавить на конденсатор по оси расположения его ножек, но не резко, а плавно, медленно увеличивая нагрузку. В результате ножка отделяется от корпуса, далее повторяем процедуру для второй ножки (давим с противоположной стороны).

Иногда ножка из-за плохого припоя вытаскивается вместе с конденсатором. В этом случае можно слегка расширить получившееся отверстие (я делаю это куском гитарной струны) и вставить туда кусок медной проволоки, желательно одинаковой с ножкой толщины.

Половина дела сделана, теперь переходим непосредственно к замене конденсатора. Стоит отметить, что припой плохо пристаёт к той части ножки, которая находилась внутри корпуса конденсатора и её лучше откусить кусачками, оставив небольшую часть. Затем ножки конденсатора, приготовленного для замены и ножки старого конденсатора обрабатываются припоем и припаиваются. Удобнее всего паять конденсатор, приложив его к к плате под углом в 45 градусов. Потом его легко можно поставить по стойке смирно.

Вид в результате, конечно неэстетичный, но зато работает и данный способ намного проще и безопаснее предыдущего с точки зрения нагрева платы паяльником. Удачного ремонта!

Если материалы сайта оказались для вас полезными, можете поддержать дальнейшее развитие ресурса, оказав ему (и мне ) моральную и материальную поддержку.

Источник