10 نکته برای مونتاژ دستی

مونتاژ قطعات الکترونیکی یکی از کار هایی است که در زمینه الکترونیک از اهمیت بالایی برخوردار است و باید با حداکثر دقت و صحت انجام شود تا مدارات عملکرد درستی از خود داشته باشند.

به همین منظور ما در این مقاله قصد داریم تا 10 نکته برای مونتاژ دستی قطعات الکترونیکی را به شما بگوییم تا با رعایت این نکات ، مونتاژ بهتر و اصولی تری داشته باشید.

1-نوک هویه مناسب انتخاب کنید

انواع نوک هویه یا انواع سر هویه در مونتاژ قطعات الکتریکی و الکترونیکی اهمیت فراوان دارند.

با توجه به وجود انواع هویه، اندازه ها و انواع مختلف قطعات الکتریکی و الکترونیکی، توان های مورد نیاز متفاوت و کاربردهای خاص متفاوت، انواع و اقسام نوک هویه ساخته شده اند.

برخی از انواع نوک هویه به گونه ای هستند که می توان آنها را در بسیاری از کاربردها استفاده کرد.

برخی دیگر با وجود این که می توانند برای کاربردهای مختلف استفاده شوند، برای کاربردهای خاص ساخته شده اند.

انواع نوک از نظر اتصال به هویه وجود دارند که برای هویه های الکتریکی معمول، به طور کلی چهار نوع نوک وجود دارد:

1. نوک هویه برای هویه هایی که اغلب المنت سیمی دارند و نوک وارد حفرۀ هویه می شود. که بالای نوک هویه استوانه ای تو پر است و وارد حفرۀ المنت هویه می شود. و معمولاً با یک یا دو پیچ، در جای خود محکم می شود.
   

   10 نکته برای مونتاژ دستی – انتخاب نوک هویه

2. نوک هویه برای هویه هایی که اغلب المنت سرامیکی دارند و المنت وارد حفرۀ نوک هویه می شود. که نوک هویه در قسمت بالا، دارای یک حفره است و المنت درون آن قرار می گیرد. و با یک پوشش فلزی و یک مهره در بالای قسمت فلزی هویه، در جای خود محکم می شود
3. نوک هویه مخصوص هویه های تفنگی ترانسی. که قطعه فلزی است که از دو جهت به هویه متصل می شود و جهت دیگر برای لحیم کاری است. و با پیچ و مهره در جای خود محکم می شود. در این نوع هویه، خود نوک هویه المنت است.
   

   10 نکته برای مونتاژ دستی – انتخاب نوک هویه

4. نوک هویه با المنت سرامیکی داخلی
   

   10 نکته برای مونتاژ دستی – انتخاب نوک هویه

همانطور که بیان شد انواع و اقسام نوک هویه داریم که برای کاربرد های مختلف استفاده میشوند.

به طور مثال برای مونتاژ قطعات با پکیج 0603 /0805/1206 و… نوک هویه کاتری مناسب نیست و باعث آسیب رسیدن به PCB میشود. به این منظور نوک هویه دیگر مثل نوک هویه های سوزنی مناسب این کار هستند.

---

2-هویه با توان مناسب انتخاب کنید

یکی از سوالاتی که برای برخی از لحیم کاران پیش می‌آید این است که آیا توان و وات بالای هویه به گرمای بیشتر آن اشاره دارد یا خیر.

برخی تصور دارند که هر چقدر میزان وات هویه بیشتر باشد، یعنی گرمای بیشتر از آن ساطع می‌شود. در صورتی که دقیقا اینطور نیست.

در بعضی موارد جنس بدنه ، المنت و نوک هویه در انتقال حرارت از المنت به نوک هویه تاثیر گذار است و همین باعث میشود تا انتقال حرارت بهتری از المنت به نوک را شاهد باشیم.

اما از این اصل هم نمیتوان چشم پوشی کرد که توان هویه تاثیر مستقیمی بر میزان حرارت تولیدی توسط هویه دارد.

اگر بخواهیم به چند مورد از مزایا و معایب هویه ها با توان پایین اشاره کنیم ، میتوان گفت که :

معایب

• هویه‌های کم وات تنها برای کارهای کوچک مناسب هستند و برای پروژه‌های بزرگ مناسب نمی‌باشند. چرا که برای کار بر روی پروژه‌های بزرگ، نیاز به توان بالا است که از عهده هویه‌های کم وات خارج است.
• هویه‌های کم وات ممکن است برای برخی از کارهای لحیم کاری به اندازه کافی داغ نشوند. برای همین امکان اینکه عمل لحیم کاری با کیفیت بالا صورت نگیرد، وجود دارد.
• هویه‌هایی که از وات و توان کمی برخوردار هستند، خیلی سریع گرمای خود را از دست می‌دهند.

مزایا

• کار با این نوع از هویه‌ها آسان است و افراد مبتدی هم می‌توانند به راحتی از آنها استفاده نمایند.
• این هویه‌ها از جریان بالا استفاده نکرده و مصرف برق کمتری دارند.
• هویه‌های کم توان اغلب از وزن سبکی برخوردار هستند و در سایزهای متفاوتی به فروش می‌رسند.

 

پس همانطور که متوجه شدید هویه در توان های مختلف میتواند کاربرد های مختلفی هم داشته باشد و شما باید با توجه به قطعاتی که لحیم میکنید از هویه با توان مناسب استفاده کنید.

به طور مثال برای مونتاژ یک میکروکنترلر که پایه های ظریف و حساسی دارد بهتر است از هویه های 30 یا 40 وات استفاده کنید و هویه های 60 یا 100 وات به بالا اصلا برای این کار مناسب نیستند و باعث آسیب رساندن به قطعه و PCB میشوند.

---

3- تا قلع ذوب شده خشک نشده ، قطعه یا PCB را تکان ندهید

معمولا سیم لحیم هایی که در لحیم کاری از آنها استفاده میشود دمای ذوبی حدودا 180 درجه سانتی گراد دارند.

وقتی که شما یک پایه قطعه یا هرچیزی را لحیم میکنید مقداری قلع را ذوب میکنید که از سطح مقطع خود سیم بیشتر است ، پس طبیعتا باید زمان بیشتری هم صرف شود تا این قلع ذوب شده خشک شود.

اگر پایه قطعه قبل از خشک شدن قلع ذوب شده تکان بخورد ، باعث میشود که اتصال به خوبی شکل نگیرد و در بعضی موارد باعث ایجاد لحیم سردی میشود و همچنین ظاهر مناسبی ندارد و لحیم کاری یکدستی شکل نمیگیرد.

---

4-با دمای مناسب قلع را ذوب کنید

همانطور که اشاره شد دمای ذوب سیم لحیم های مناسب قطعات الکترونیکی حدودا 180 درجه سانتی گراد است .

حال موقع لحیم کاری بعضی سیم لحیم ها در دمای مقداری بالاتر یا پایین تر ذوب میشوند که به کیفیت سیم لحیم و مقدار قلع و سرب موجود در آن بستگی دارد.

اگر سیم لحیم به خوبی ذوب نشود ( صد درصد ذوب شده و مایع شکل نشود)  اتصال الکتریکی خوبی شکل نمیگیرد و در نتیجه با لحیم سردی مواجه میشوید.

---

5- سیم لحیم مناسب استفاده کنید

سیم لحیم یکی از مهمترین لوازم فرایند لحیم کاری به حساب می‌آید و بدون آن نمیتوان این کار را انجام داد. برای همین لازم است پیش از شروع فرایند لحیم کاری، یک سیم لحیم با کیفیت را خریداری نمایید.

سیم لحیم خوب (A Short Guide to Choosing Solder Wire) باید از دمای ذوب پایینی برخوردار باشد و در عرض چند ثانیه به خوبی ذوب شود.

در صورتی که مدت زمان ذوب سیم لحیم بالا باشد، باعث آسیب به قطعات حساس خواهد شد.

هنگام خرید سیم لحیم، به میزان قلع و سرب به کار رفته و ضخامت آن توجه داشته باشید و آن را در قطر مناسب خریداری نمایید.

• سیم لحیم 60/40 و 63/37 جزو متداولترین سیم‌ها هستند که به ترتیب دارای 60 و 63 درصد قلع می‌باشند. از آنجایی که سرب ماده سمی محسوب می‌شود، سیم لحیم 63/37 از این نظر سالم‌تر خواهد بود.
• برخی از سیم‌های لحیم حاوی روغن لحیم در داخل مغز خود هستند. وجود یا عدم وجود روغن فلاکس یا لحیم را می‌توانید از روی اطلاعات درج شده بر روی قرقره سیم لحیم متوجه شوید. در صورتی که عبارت فلاکس بر روی قرقره درج شده باشد، یعنی در این سیم لحیم روغن فلاکس وجود دارد.
• سیم لحیم در اندازه و قطرهای مختلفی وجود دارد. سیم لحیم نازک و ظریف برای اتصال قطعاتی چون SMD مناسب است. از سیم لحیم با ضخامت بیشتر نیز میتوانید برای اتصال قطعات دیگر استفاده نمایید. قطر های متداول 0.8mm و 0.5mm است ، امادر قطر های 0.3mm ،0.5mm ، 1mm و… هم تولید میشوند.

---

6- از روغن لحیم استفاده کنید

روغن لحیم روغنی است که در کار لحیم‌کاری به شدت مورد نیاز است و عملا بدون آن کار لحیم به درستی قابل اجرا نیست.

این روغن انواع مختلفی دارد که ترکیبات تقریبا یکسانی را شامل می‌شوند.

سه حالت از روغن لحیم وجود دارد که در لحیم‌کاری استفاده می‌شود:

1. روغن لحیم جامد یا غلیظ(که در دمای بسیار پایین ایجاد می‌شود)
2. روغن لحیم نیمه مایع یا نیمه غلیظ،
3. روغن لحیم مایع یا رقیق( که استفاده‌ از آن بسیار آسانتر است)

این روغن باید ترکیباتی داشته باشد که به رسانایی روغن کمک کند و هنگام لحیم به مانعی برای اتصال فلزات تبدیل نشود.

بنابراین روغن لحیم از موادی به نام کالیفون یا کلوفون ساخته شده که نوعی حلال بوده که مواد زائد و اکسیژن را در خود حل کرده و بعد از سرد شدن محل لحیم‌کاری، بی‌اثر می‌شود و باقی‌مانده آن روی برد، مشکلی ایجاد نخواهد کرد.

همانطور که در قسمت قبلی گفته شد ، بعضی سیم لحیم ها در خود مقداری فلاکس دارند ، اما این مقدار برای یک لحیم کاری تمیز و مرتب کافی نیست .

به طور خلاصه بخواهیم بگوییم این است که روغن لحیم برای جلوگیری از اکسیداسیون ( مانع ایجاد پیوند خوب) است و همچنین وقتی از روغن لحیم استفاده شود پس از اتمام لحیم کاری خواهید دید که محل های لحیم کاری براق هستند و زیبایی بهتری هم به برد مونتاژ شده شما میدهد.

---

7- زیاد از روغن لحیم استفاده نکنید!!!

شاید با خودتان بگویید تکلیف چیست؟؟

بلاخره از روغن لحیم استفاده بکنیم یا نه؟؟

استفاده از روغن لحیم به شدت توصیه میشود اما به اندازه .

استفاده از روغن لحیم بیش از حد چند مشکل دارد از قبیل :

1. خطرناک بودن برای سلامتی ( دود روغن لحیم عوارضی برای انسان دارد مثل درد های عضلانی و جسمی ، سرگیجه و سردرد و خستگی ، ایجاد سرطان و…)
2. کثیف کردن مدارات الکترونیکی ( روغن لحیم پس از اینکه عمل لحیم کاری به اتمام میرسد ، معمولا خشک شده و کثیفی های زیادی از خود بر جای میگذارد)
3. آسیب به مدارات الکترونیکی ( روغن لحیم و فلاکس به شدت جاذب آب و رطوبت است ، اگر روغن لحیم بر روی مدار وجود داشته باشد و مدار بخواهد در آب و هوای مرطوب و شرجی کار کند ، کارکرد مدار به مشکل بر میخورد و باعث آسیب رسیدن و اکسیداسیون مدار میشود) همچنین روغن لحیم در مداراتی که فرکانس کاری مدار بالا است ممکن است باعث اختلال و ایجاد نویز در سیستم شود .

پس از روغن لحیم استفاده کنید ، اما حد و مرز استفاده از آن را هم رعایت کنید تا مونتاژی بدون ایراد داشته باشید.

---

8-تمیز کردن برد را فراموش یا به تعویق نیندازید!!

همانگونه که گفته شد روغن لحیم از خود کثیفی های زیادی به جا میگذارد .

همچنین در فرآیند مونتاژ ، کثیفی های محیطی دیگر هم ایجاد میشود که باید در انتهای لحیم کاری تمیز شوند.

این کثیفی ها را میتوان با روش ها و محلول های مختلف از بین برد مثل :

• اسپری هوا : از این اسپری بیشتر برای تمیز کردن گرد و غبار ایجاد شده روی مدار استفاده میشود .
• اسپری شستشو دهنده خشک : از این اسپری معمولا برای تمیز کردن چربی ها و کثیفی ها استفاده میشود . دقت کنید که برای اشتفاده از این اسپری ابتدا باید گرد و غبار ها را گرفته و سپس از این اسپری استفاده کنید.
• تینر : اغلب افراد از تینر استفاده میکنند ، تینر خاصیت پاک کنندگی بالایی دارد ، اما این امر سبب میشود که در بعضی موارد نوشته ها و اطلاعات روی قطعات و رنگ های PCB آسیب ببینند.
• الکل ایزوپروپیل : این ماده هم همانند تینر میتواند تمام چربی ها و کثیفی های روی مدار را از بین ببرد و آسیبی هم به PCB و اطلاعات نوشته شده روی قطعات نمیزند.
• دستگاه حمام آلتراسونیک: یکی از بهترین راه های شستشوی برد های الکترونیکی استفاده از این دستگاه است ، برد را داخل مخزن این دستگاه قرار داده و این دستگاه با ایجاد ارتعاش در محلول داخل مخزن خود باعث میشود تا محلول در تمام نقاط برد حتی غیر قابل دسترس ترین نقاط ، شروع به لرزش کند و کثیفی ها و تمام چربی ها را از بین ببرد . میتوان برای محلول داخل این مخزن از الکل ایزوپروپیل استفاده کرد.
  

  شستشوی برد با حمام آلتراسونیک

به هیچ وجه برد را زیر شیر آب نگیرید!

همانطور که متوجه شدید برای تمیز کردن برد های مونتاژ شده راه های مختلفی وجود دارد ، که میتوانید از آن روش استفاده کنید ، فقط توجه داشته باشید که بهتر است بعد از مونتاژ ، برد را تمیز کنید و شستشو را به تعویق نیندازید ، چون هرچه از زمان مونتاژ بگذرد ،شستشوی لکه ها و کثیفی ها مخصوصا چربی ها به مراتب سخت تر میشود.

---

9- تمیز کردن برد را با حوصله و با دقت انجام دهید

میتوان گفت که تمام مراحل مونتاژ یک برد را باید با دقت و حوصله انجام داد .

اما معمولا افراد از مرحله تمیز کردن برد ، سریع عبور میکنند و توجهی به بعد آن ندارند.

همیشه وقتی که برد را شستشو میدهید باید تماما آن را خشک کنید و چیزی از محلول های پاک کننده بر روی آن باقی نمانده باشد .

در اکثر موارد زیر آیسی های بزرگ و میکروکنترلر ها بعد از خشک شدن برد ، کامل خشک نمیشود و حتی در بعضی موارد روغن لحیم های زیر میکرو کنترلر ها هم در مرحله شستشو به خوبی از بین نمیروند و این باعث میشود که وقتی برد را برای تست راه اندازی میکنید در بعضی مواقع این محلول باقی مانده یا روغن لحیم باقی مانده زیر آیسی ها مخصوصا پردازنده ها  باعث ایجاد نویز و مختل کردن کارکرد برد میشود .

حتما بعد از اینکه برد را شستشو دادید کاملا آن را خشک کنید و عاری از هرگونه محلول شستشو و روغن لحیم باشد .

به این منظور بهتر است پس از شستشو به کمک یک هویه هوای گرم یا اسپری باد قوی زیر پردازنده ها و آیسی ها بگیرید تا اگر محلول شستشویی زیر آن باقی مانده باشد از بین برود و یا اگر روغن لحیمی باقی مانده باشد به کمک این باد  از زیر آی سی خارج شود. ( بهتر است باد گرم باشد) .

در مداراتی که فرکانس کاری بالایی دارند حتما حتما به این نکته توجه کنید و برد کاملا باید تمیز باشد ، پیشنهاد میشود برای شستشوی این نوع مدارات از حمام آلتراسونیک استفاده کنید تا به خوبی تمام قسمت های برد حتی زیر آی سی ها به خوبی شستشو داده شود.

---

10 – چک کردن نهایی بعد از مونتاژ را فراموش نکنید (QC)

خوب در مقاله 10 نکته برای مونتاژ دستی قطعات الکترونیکی رسیدیم به آخرین نکته و شاید مهم ترین نکته

بعد از مونتاژ حتما باید برد را QC (Quality control) کنید و از مونتاژ صحیح قطعات اطمینان حاصل کنید .

در مونتاژ دستی چون قطعات الکترونیکی از رنج وسیعی با اشکال مختلف ساخته میشوند احتمال خطای انسانی زیاد است و احتمال اینکه قطعه ای را اشتباها مونتاژ کرده باشید و یا جا به جا مونتاژ کرده باشید ، هست .

چک کردن مونتاژ را با دقت و حوصله باید انجام دهید و سعی کنید حتی از ساده ترین موضوعات به راحتی عبور نکنید ، حتی تا میتوانید سعی کنید تمام اتصالات قطعات یک اندازه باشد و همگی آنها صیقلی و براق باشد ، این کار علاوه بر اینکه مونتاژ شما را چشم نواز میکند و زیبایی خیره کننده ای به مونتاژ شما میدهد ، باعث میشود تا شما خواه نا خواه تمام پد ها را چک کنید و در حین این چک کردن مشکلات احتمالی را هم ببینید و اصلاح کنید.

تقریبا میتوان گفت یکی از واحد های مهم و اساسی در شرکت هایی که خدمات مونتاژ برد را انجام میدهند ، واحد QC است . چرا که تقریبا آخرین مرحله قبل از اتمام مراحل مونتاژ به حساب می آید و هرگونه مشکل و خطا در این واحد میتواند ضربه سنگینی به اعتبار و کیفیت مونتاژ آن شرکت وارد کند .

برای چک کردن مونتاژ علاوه بر اینکه میتوان چشمی نظارت کرد، میتوان از دستگاه های مخصوص این کار که با نام AOI شناخته میشوند نیز استفاده کرد ، که معمولا به خاطر قیمت بالای این دستگاه ها ، باید تیراژ بالای تولید هم داشته باشید.

---

نتیجه گیری از 10 نکته برای مونتاژ دستی قطعات الکترونیکی

خوب همانگونه که متوجه شدید ، مونتاژ دستی برد های الکترونیکی هم به این سادگی نیست و برای بهتر شدن مونتاژ باید به خیلی از نکات توجه کنید ، از انتخاب هویه مناسب گرفته تا انتخاب سیم لحیم و روغن لحیم و حتی شستشوی برد باید نکات زیادی را مورد بررسی قرار دهید و رعایت کنید.

در مقاله 10 نکته برای مونتاژ دستی قطعات الکترونیکی به چند تا از این موارد اشاره کردیم ، اگر نکته دیگری هم در نظر دارید که به آن اشاره نشده حتما در بخش نظرات مطرح کنید.

شرکت مرصا میتواند به شما در زمینه های مختلفی خدمات بدهد از قبیل :

• مونتاژ SMD و THT دستی و ماشینی
• خدمات تولید PCB
• طراحی و تولید صفر تا صد مدارات الکترونیکی
• تامین قطعات
• و….