روش صحیح لحیم کاری و تجهیزات آن

,
روش صحیح لحیم کاری

لحیم کاری یکی از مهارت های ضروری برای هر کسی است که وارد دنیای الکترونیک می شود. هرچند می شود بدون حتی یک بار دست گرفتن هویه هم الکترونیک آموخت، اما خواهید دید همین مهارت کوچک خود چه نکات مهمی در دل خود دارد! در این مقاله ابتدا به معرفی وسایل لحیم کاری تولید قطعات الکترونیکی DIP خواهیم پرداخت و سپس روش صحیح لحیم کاری دستی را توضیح می دهیم. حتی اگر در الکترونیک حرفه ای هستید مطمئن باشید در این مقاله اطلاعات مفیدی به شما اضافه می شود.
چه کسی لحیم کاری کند؟
لحیم کاری یکی از مهارت های مورد نیاز روزمره خیلی ها است، با دنیایی که هر روز تجهیزات الکترونیکی اطراف ما بیشتر و بیشتر می شود، بهتر است با تکنولوژی این مصولات آشنا باشیم و قادر به تعمیر آنها باشیم. لحیم کاری یکی از مهارت هایی است که برای این امر ضروری است؛ پس سعی می کنم این مقاله را تا جای ممکن ساده بنویسم و افراد غیر متخصص نیز از آن استفاده کنند اما اگر شما در لحیم کاری حرفه ای هستید، باز هم به خواندن ادامه دهید برای شما هم نکاتی داریم!

در دو بخش کل پروسه لحیم کاری قطعات الکترونیک را تشریح می کنیم:

بخش اول: آشنایی با وسایل لحیم کاری
بخش دوم: طریقه صحیح لحیم کاری


بخش اول

لحیم چیست؟لحیم

خوب از پایه شروع می کنیم! لحیم آلیاژی است با نقطۀ ذوب پایین که فلز اصلی آن قلع می باشد و برای اتصال قطعات به کار رود. لحیم کاری در بسیاری از صنایع مورد استفاده است ولی منظور ما از لحیم در این مقاله صرفا لحیم کاری قطعات الکترونیکی است.


سیم لحیم سرب دار و بدون سرب:

Druckاز گذشته آلیاژ لحیم عموما از قلع و سرب تشکیل می شد، سرب فلزی ارزان قیمت است، به وفود در طبیعت یافت می شود و نقطه ذوب پایینی دارد در نتیجه استفاده از آن برای لحیم کاری بسیار مناسب است. اما از زمانی که مضرات سرب برای سلامتی انسان مشخص شد، برخی شرکت ها و کشور ها مصرف آن را کاهش دادند تا نهایتا در سال 2006 اتحادیه اروپا استاندارد RoHs را تصویب نمود که طی آن استفاده از قلع در تولیدات صنایع الکترونیک محدود شد. لزرا هر محصولی که در این کشور ها تولید می شود یا وارد می شود، باید دارای استاندارد RoHs باشد.
لحیم بدون سرب بسیار شبیه نمونه سرب دار است و در آن به جای سرب از فلزاتی مانند مس و نقره استفاده می شود. شرکت های تولید کننده لحیم های دارای این استاندارد، علامت RoHs را بر روی محصول خود درج می کنند. متاسفانه با اهمیت کمی که در کشور ما برای سلامت قائل هستیم، بدون رعایت هیچ یک از نکات ایمنی از محصولات حاوی سرب استفاده نموده و دود مسموم آن را با کمال میل استشمام می کنیم!


انتخاب لحیم مناسب:

حال برای کار ما چه نوع لحیمی مناسب است؟ هنوز هم در اروپا برای مصارف غیر تجاری استفاده از لحیم سرب دار رایج است لذا استفاده از نوع سرب دار چنانچه قصد کسب استاندارد های بین المللی ندارید مانعی ندارد (به جز بحث سلامتی و آسیب به محیط زیست که به خودتان بستگی دارد).
فاکتور دیگر در انتخاب سیم لحیم مناسب، ضخامت آن است، برای قطعات با پایه های نازک و ظریف، بهتر است از سیم لحیم با ضخامت کم استفاده کنید و برای پایه های پهن تر، از سیم لحیم با ضخامت بالا استفاده شود. از طرفی سیم لحیم نازک گران تر است و در مواقع لزوم از آن استفاده کنید. به جز سیم لحیم که برای مونتاژ قطعات DIP به صورت دستی استفاده می شود، لحیم به اشکال دیگری نیز در بازار موجود است:

  • شمش لحیم (شمش قلع) که برای تولید انبوه مونتاژ قطعات DIP استفاده می شود و شمش را در وان قلع ذوب می کنند.
  • توپ لحیم کاری (solder ball) که فقط برای مونتاژ قطعات BGA که پایه ها در زیر قطعه و غیر قابل دسترس است استفاده می شود. در این نوع، لحیم به شکل گوی های کوچک در آمده.
  • خمیر لحیم کاری (خمیر قلع) که در آن قلع به کمک ماده فلاکس به شکل خمیری درآمده و زمانی که که به آن حرارت داده شود، با خشک شدن فلاکس و ذوب شده قلع لحیم کاری صورت می گیرد. خمیر قلع برای مونتاژ قطعات SMD کاربرد دارد.

1obr_61

چون تمرکز ما در این مقاله بر مونتاژ قطعات DIP است، توضیح بیشتر در مورد انواع لحیم کاری را به مقالات دیگر واگذار می کنیم.


هویه لحیم کاری:

مهمترین ابزار لحیم کاری هویه است. انواع ساده تا پیچیده آن تولید شده اما اساس و ساختار همه آنها ایجاد حرارت به کمک المنت است.
هویه های دستی 2 نوع اند. نوع ساده آن که امکان تنظیم دما را ندارد و مستقیما به برق شهری متصل شده و المنت آنها باعث گرم شده نوک هویه می شود. تنها تفاوت انواع این مدل در توان شان است.
نوع دیگر قابلیت تنظیم و کنترل دما دارد و برای لحیم کاری قطعات حساس مانند IC ها که حرارت موجب سوختنشان می شود، می توان از این نوع هویه استفاده کرد. در این مدل یک مدار واسط، ولتاژ المنت را بر اساس دمای مطلوب کنترل می کند.

هویه


نوک هویه:

محل تمرکز حرارت که با قرار گرفتن در کنار لحیم آن را ذوب می کند؛ اکثر هویه ها قابلیت تعویض نوک را دارند و بسته به استفاده ای که داریم می توانید از نوک مناسب استفاده کنید. تعویض نوک هویه بسیار آسان است و با باز کردن دو پیچ انجام می شود تا در صورت خراب شده نوک هویه، به سهولت بتواند آن را جایگزین کنید.
نوک هویه خوب باید از آلیاژ ضد اکسید و ضد چسبندگی باشد.

نوک هویه


 پایه هویه:

هنگام لحیم کاری بارها پیش می آید که هویه را لازم ندارید و در این زمان می توان آن را در پایه قرار داد. پایه هویه می تواند از انواع ساده فنری شکل تا مدل های پیچیده تر که دارای قطع کن است و با قرار گرفتن هویه در پایه آن را خاموش می کند باشد.

پایه هویه


تمیز کننده نوک هویهتمیز کننده نوک هویه:

در اثر لحیم کاری به مرور زمان نوک هویه اکسید می شود، به رنگ سیاه در آمده و دیگر قلع نمی گیرد. در این مواقع باید به کمک اسفنج نسوز یا سیم برنجی برای پاک کردن نوک هویه استفاده کنید.در گذشته معمولا از اسفنج نسوز مرطوب استفاده می شد اما این روش باعث کاهش عمر نوک هویه می شود (به دلیل شوک حرارتی و ایجاد ترک های ریز) در حال حاضر سیم های برنجی جایگزین بهتری برای تمیز کردن نوک هویه است.


 قلع پاک کن:

حتما برای شما پیش آمده هنگام لحیم کاری اشتباها مسیر های مسی روی برد با لحیم به هم متصل شوند و سعی کنید با نوک هویه آن را بردارید. ابزار اصلی این کار یعنی پاک کردن قلع اضافی از سطح برد، قلع پاک کن است. این ابزار در واقع یک برس ریز از تار و پود مس است که با شما کمک می کند پس از حرارت دادن قلع، لحیم اضافی را پاک کنید.

قلع پاک کن


ترمیم کننده نوک هویه

ترمیم کننده نوک هویه:

ترمیم کننده نوک هویه یک خمیر شیمیایی است که برای تمیز کردن نوک هویه از آن استفاده می شود و از اکسید شدن آن جلوگیری می کند. (نام نگلیسی آن Tip Tinner است و کلمه “ترمیم کننده نوک هویه” ترجمه خوبی برای این محصول نیست!)


 فلاکس و روغن لحیمفلاکس و روغن لحیم:

فلاکس مایعی شیمیایی است که در اثر حرارت موجب پاک شدن سطح اکسید شده می شود. در لحیم کاری به روش صنعتی همیشه قبل از لحیم کاری به کف برد فلاکس پاشیده و در عملیات پیش گرمایش، سطح اکسید شده برد را تمیز می کنند. استفاده از فلاکس باعث اتصالات بهتر و لحیم کاری تمیز تر خواهد شد. در روغن لحیم هم همین نوع مواد وجود داشته و خاصیت تمیز کردن سطح اکسید از برد را داراست، اما عاجزانه خواهشمندم از روغن لحیم استفاده نکنید زیرا کاملا منسوخ شده است. مخصوصا روشی که بسیاری از دوستان استفاده می کنند فقط جنبه زیبایی دارد! (بار ها دیده ام دوستانی که نوک داغ هویه را در روغن لحیم فرو برده و از صحنه زیبای تولید دود روغن سوخته لذت می برند! این که دقیقا قصد پاک کردن چه اکسیدی را از کدام سطح دارند نمی دانم)


 قلع کش:

این ابزار کارآمد هم با مکش هوا قلع اضافی را به داخل خود می کشد و برای باز کردن قطعات از روی برد وسیله ای ضروری است.

دست سوم:

وقتی هویه در یک دست و سیم لحیم در دست دیگرتان باشد باید به نحوی برد را ثابت نگه دارید. این ابزار ساده به شما کمک می کند از حرکت برد جلوگیری کنید.

قلع کش


مراحل لحیم کاریبخش دوم: روش صحیح لحیم کاری

مراحل طریقه درست لحیم کاری:

1. موقعیت برد را به کمک دست سوم تنظیم نمایید.

2. دمای هویه را در صورت امکان روی 350oC تنظیم کنید.

3. نوک هویه را مقدار بسیار کمی به قلع آغشته کنید

4. هم پایه قطعه و هم پد مورد نظر را با هویه حرارت دهید (توجه کنید از نوک هویه استفاده نکنید، از چند میلیمتر بالاتر و از پهلوی آن جهت گرم کردن استفاده کنید)

5. سپس سیم لحیم را به پایه و پد مورد نظر نزدیک کنید(به نوک هویه نچسبانید) تا ذوب شود.

 6. ابتدا سیم لحیم و سپس هویه را از کنار قطعه فاصله دهید.

7. لحیم صحیح باید شبیه به قیف معکوس باشد و شکل گرد یا توده ای نشان از لحیم کاری نامرغوب است.

 


در تصویر زیر نحوه صحیح لحیم کاری و ایراداتی که ممکن است با آن مواجه شوید توضیح داده شده:

عیب یابی لحیم کاری


پس از لحیم کاری بهتر است برد را تمیز کنید زیرا به خاطر استفاده از فلاکس و روغن لحیم سطح آن کثیف می شود.

حتما تا قبل از این هم لحیم کاری کرده بودید، اما بهتر است روش صحیح لحیم کاری را بلد باشید تا برد هایی تمیز تر و مطمئن تر ایجاد کنید. به یاد داشته باشید بسیاری از اتصالی ها، قطعی مدار و یا سوختن قطعات ناشی از اشکالات لحیم کاری است، پس این کار حرفه ای را ساده نگیرید.

با گشت و گذاری در سایت می توانید مقالات دیگری در مورد لحیم کاری صنعتی و لحیم کاری SMD هم پیدا کنید!

contact mersa


 

مقالات مرتبط:

ارزان ترین کارگاه مونتاژ برد های الکترونیکی برای ت... فرآیند تولید ارزان برد های الکترونیکی در کارگاه مونتاژ برد برای تولید ارزان و در حجم بالا باید از ماشین آلات مناسب استف...
اموزش لحیم کاری با هیتر و هویه هوای گرم... لحیم کاری با هیتر و هویه هوای گرم هیتر ابزاری بسیار کار آمد و ضروری در امور الکترونیکی است. درهنگام کار و ساخت یک برد ا...
لحیم کاری قطعات SMD | آموزش تصویری مرحله به مرحله ...  آیا تا کنون با مشکل لحیم کاری قطعات SMD مواجه شده اید؟ رشد روز افزون استفاده از قطعات SMD در  برد های الکترونیکی از یک ...
1 پاسخ
  1. حسین گفته:

    سلام. وقت شما بخیر.
    از مطلب دقیق و مفید شما سپاسگزارم.
    موفق و سربلند باشید.

    پاسخ

ثبت دیدگاه

مایل به ملحق شدن به بحث هستید ؟
به ما بپیوندید !

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *