Historie montáže elektroniky. Elektronky a ruční pájení

Bez všudypřítomných elektronických přístrojů by nevznikl ani tento článek. Připomeňme si vzhled a výrobu elektronických přístrojů na úsvitu věků. Přibližně před sto lety byly jedinými aktivními součástkami vakuové elektronky. Masová výroba elektronek byla možná díky technologickým zkušenostem s výrobou klasických Edisonových žárovek, od kterých převzaly elektronky většinu konstrukce.

Ochrana životního prostředí tenkrát před sto lety ještě vynalezena nebyla, takže všechny elektrické obvody byly propojeny tlustým měděným drátem, ručně připájeným pájkou ze slitiny cín-olovo.

První přístroje, které bylo možné nazvat zábavní elektronikou, byly elektronkové radiopřijímače. V tehdejším Československu začalo regulérní vysílání pro veřejnost 18. května 1923. Už předtím bylo možné na našem území zachytit vysílání některých silných vysílačů ze západní Evropy. Zpočátku byl radiopřijímač exkluzivní zábavou, byl jich jen omezený počet, a tak si přijímače často stavěli techničtí nadšenci vlastními silami. To se změnilo během dvacátých a třicátých let dvacátého století, kdy na československém území vzniklo několik výrobců a dostupné byly i přijímače z dovozu, hlavně z Německa.

Předválečný radiopřijímač byl většinou úctyhodný kus nábytku. Skříňka z leštěného dřeva, na čelní straně mohutná podsvícená stupnice a reproduktor skrytý za elegantní krycí látkou (obr. 1). Vlastní radiopřijímač byl také kusem solidního řemesla. Základem bylo šasi (chassis), dolů otevřená krabice z ocelového plechu (obr. 3a). Horní strana sloužila jako základna pro rozměrné a těžké díly, což byl síťový transformátor, vzduchový ladicí kondenzátor, velké elektrolytické kondenzátory, a hlavně objímky elektronek. Elektronky té doby byly rozměrné skleněné baňky, uvnitř se složitým a křehkým systémem mřížek, žhavení a anody, dole zakončené bakelitovou paticí s kontakty. Životnost prvních elektronek nebyla příliš velká, a tak bylo nutné mít možnost je snadno vyměnit i bez odborných znalostí. Elektronky byly proto v přijímači vyměnitelné, přičemž se usazovaly do bakelitových objímek. Šasi, které neslo i veškerou ostatní elektroniku, bylo možné ze skříňky vytáhnout relativně jednoduše po odstranění zadního krytu a odmontování ladicích knoflíků.

Objímky elektronek byly v celé konstrukci přístroje velmi důležité, protože jejich vývody ve formě pájecích oček nesly také většinu ostatních součástek, rezistorů a kondenzátorů. Zapojení součástek bylo jakousi prostorovou (vzdušnou) montáží. Všechny pasivní součástky měly bezvýhradně dlouhé vývody z měděného pocínovaného drátu, které byly připájeny k vývodům objímek pro elektronky, případně zkrouceny a spájeny navzájem. Součástky, které by nedosáhly od jedné elektronky k druhé, byly uchyceny na lišty z izolantu (pertinaxu – odpovídá přibližně materiálu umakart) a s pájecími oky, která byla na lištu přinýtovaná. Bylo běžné, že do jednoho pájecího oka bylo připájeno i několik vývodů. Kde bylo třeba spojit několik vývodů součástek dohromady, použila se spirálka stočená z měděného drátu, do které se vývody zasunuly a zapájely (spíš byly zalité pájkou).

Montáž přístrojů byla důsledně ruční, včetně ručního pájení hrotovou páječkou (obr. 2). Je zřejmé, že tento způsob montáže dával velký prostor pro chyby. Každý kus byl vlastně originál, i když se používaly montážní výkresy s informativním rozmístěním součástek (obr. 3b). Hlavně na začátku připomínaly elektronkové přístroje spíš něco, co patří do elektrárny, než jemnou elektroniku. Porucha pasivních součástek nebyla nic neobvyklého. Výměna probíhala tak, že tělísko vadné součástky se štípacími kleštěmi vystřihlo a na ponechané původní vývody se napájela nová součástka.

Postupem doby počet součástek rostl, součástky včetně elektronek se zmenšovaly, ale filozofie konstrukce zůstávala stejná.

Zlom nastal teprve s prosazením desek plošných spojů v padesátých letech dvacátého století. Nástup desek plošných spojů byl spojený s vývojem diskrétních polovodičových součástek a využitím technologie hromadného pájení tzv. cínovou vlnou. Přesto se ještě v televizorech vyráběných v Československu v 70. letech minulého století běžně používaly miniaturní elektronky, jejichž objímky byly zapájené do desek plošných spojů.