روش شروع مونتاژ بردهای الکترونیکی

برای مونتاژ قطعات الکترونیکی و طراحی برد را به ترتیب حساسیت ابتدا از: مقاومت ، خازن ، دیود ، ترانزیستور و آی سی  IC شروع  به مونتاژ کرده و قطعه را در محل مخصوص خود که بر روی برد مشخص شده است قرار میدهیم و از طرف دیگر برد پایه ها را لحیم میکنیم.  ابتدا هویه را یک طرف قطعه و سیم لحیم را یک طرف دیگر قطعه قرار دهید. اول سیم لحیم را خارج کرده و هویه را چند ثانیه دیگر همان جا نگه دارید . این باعث می شود که لحیم همچنان به ذوب شدن ادامه داده و اتصال به خوبی برقرار شود. سپس ، می توانید هویه را خارج کنید . کل این فرآیند نباید بیشتر از ۵ ثانیه طول بکشد. در حالت عادی ، ۳ تا ۴ ثانیه کافی است . حرکت دادن یا فوت کردن اتصال باعث خراب شدن آن می شود . یک اتصال نامرغوب لحیم ظاهری شبیه به اکسایش ، بیش از حد تیره و دانه دانه دارد . همچنین ممکن است توپی از لحیم روی منطقه اتصال باقی بماند. یک اتصال خوب باید دارای ظاهر صاف و یک دست بوده و طرفین آن مقعر باشند .

آموزش مونتاژ بردهای الکترونیکی

طراحی بردهای الکترونیکی نیاز به مهارت بالایی داشته و ظرافت و دقت بالایی را می طلبد. علاوه بر آن دانش بالایی برای این کار مورد نیاز است و در صورتی که قطعه ای به صورت اشتباه بر روی برد سوار شود عملکرد آن به طور کلی تغییر کرده و دستگاه به درستی کار نمی کند.

ممکن است میخواهید کار آموزش مونتاژ قطعات الکترونیکی را از پایه یاد بگیرید؛ پس این نکات برای افراد تازه کار در آموزش مونتاژ برد اکترونیکی مفید است:

• از هویه مناسب برای مونتاژ استفاده کنید، مثلا اگر قطعات DIP مونتاژ میکنید یا SMD نیاز به هویه با وات متفاوت دارید.
• معمولا هویه ۶۰ وات برای استفاده در مونتاژ بردهای الکترونیکی با قطعات DIP‌ دیپ (درشت) استفاده میشود.
• هویه ۴۰ وات مناسب استفاده مونتاژ قطعات SMD و بردهای چند لایه بکار میرود.
• دسته هویه را با زاویه مناسب دست بگیرید تا هم دید کافی برای قرار دادن قطعات داشته باشید و هم خوب پایه قطعات با قلع پر شود.
• تا آنجایی که میتوانید از نوک هویه سرامیکی و تیز برای کار استفاده کنید.
• برای مونتاژ قطعات سعی کنید که دمای هویه به درجه مناسب برسد.
• برای لیحم کاری و درآوردن و جازدن قطعات معمولا بین ۳۵۰ تا ۴۰۰ درجه تنظیم کنید.
• اگر محیط کاری باد سرد و یا فن در مسیر هویه کاری شما است باید درجه هویه را بیشتر کنید.
• همیشه نوک هویه را با هویه پاک کن تمیز کنید.
• اسفنج نسوز و سیم ظرفشویی مناسب تمیزکاری نوک هویه سرامیکی است.
• اگر از اسفنج نسوز برای تمیزکاری نوک هویه استفاده میکنید همیشه باید مرطوب باشد.
• بیش از حد قلع برای قراردادن قطعات روی برد استفاده نکنید.
• اگر از روغن لحیم و مایع فلکس برای درآوردن قطعات و جازدن قطعات استفاده میکنید حتما برد را با تینر بشویید.
• از تینر ۱۰،۰۰۰ یا اسپری های مخصوص تمیز کردن بعد از لحیم کاری استفاده کنید.
• پنبه و مسواک تمیزکاری برد و پمپ باد از موارد مهم در لحیم کاری و مونتاژ بورد استفاده میشود.
• برای تمرین حتما روی بردهای ضایعات و غیر قابل تتعمیر اسفاده کنید.
• از گیره برد برای نگهداری روی میز و مونتاژ قطعات الکترونیکی استفاده کنید.
• به هیچ عنوان نوک هویه را برای مونتاژ کاری با فشار روی برد اعمال نکنید.

روش لحیم کاری و قلع کاری بردهای مدار چاپی کار پیچیده ای نیست اما یادگیری مونتاژ صحیح قطعات الکترونیکی مهم است و اگر اشتباهی صورت گیرد ممکن است کل مدار کار نکند یا دچار سوختگی برد مدار چاپی شوید.

مونتاژ بردهای الکترونیکی به صورت های مختلف و برای بردهای الکترونیکی مختلف توسط متخصصین انجام می گیرد. در این مطلب به ساختار بردهای الکترونیکی و انواع مونتاژهایی که بر روی بردها صورت می گیرد پرداخته شده است.

انواع قطعات مونتاژ بردهای الکترونیکی

قطعاتی که در انواع بردهای الکترونیکی به کار می روند از لحاظ شکل ظاهری در دو دسته SMD و DIP قرار می گیرند. در هنگام طراحی PCB اولین نکته ای که باید مورد توجه قرار داد نوع قطعات به کار رفته در آن می باشد.

مونتاژهای برد را می توان به صورت دستی و یا توسط دستگاه انجام داد. DIP کوتاه شده عبارت dual in-line pin می باشد که این قطعات در داخل برد قرار می گیرند و به راحتی لحیم می گردند. با بستن مدار مورد نظر بر روی برد می توان از این قطعات برای آزمایش و تست های ساده استفاده نمود.

اما SMD که انواعی دیگر از قطعات مونتاژی بردهای الکترونیکی می باشند کوتاه شده عبارت surface-mount device بوده و با قرار گرفتن بر روی سطح مدار چاپی از روی سطح لحیم می گردند. در هنگام نصب این قطعات بر روی برد نیازی به سوراخ کردن برد نبوده و می توان به جای آن از پد استفاده نمود.

با پیشرفت تکنولوژی که محصولات الکترونیکی مختلف از تکنولوژی بالایی بهره مند می باشند میزان ظرافت بردهای الکترونیکی بیشتر شده و می توان قطعات SMD و DIP را به صورت ترکیبی در بردها مونتاژ نمود.

مراحل مختلفی برای هر یک از روش های SMD و DIP وجود دارد که در صورت استفاده از روش ترکیبی باید مراحل مورد نیاز برای هر دو نوع مونتاژ را به کار گرفت. این که از چه نوع مونتاژی استفاده شود در زمان هایی که بحث تولید انبوه بردهای الکترونیکی وجود دارد اهمیت بسیاری پیدا می کند و باید به آن توجه ویژه ای داشت. در ادامه به معرفی مونتاژ SMD، مونتاژ DIP و مونتاژ ترکیبی اشاره شده است.

مونتاژ قطعات برد الکترونیکی

مونتاژ DIP چیست؟

مونتاژ DIP یکی از انواع مونتاژ بوده که در آن از قطعات DIP استفاده می گردد و به این نوع مونتاژ، مونتاژ درون حفره ای نیز گفته می شود. بردهای مدار چاپی یا PCB ها از حفره هایی تشکیل شده اند که باید پایه قطعات مختلف درون این حفره ها قرار گیرند. با قرار گرفتن قطعات در این حفره ها، پایه ها از سمت دیگر برد بیرون زده و مورد لحیم کاری قرار می گیرند. مراحل مختلفی برای انجام مونتاژ DIP باید صورت گیرد که به آنها اشاره خواهد شد:

• قطعه چینی مرحله اول مونتاژ DIP: در این مرحله که به صورت دستی و توسط تکنسین ماهر انجام می گیرد نیاز است تا بر اساس فایلی که برای PCB طراحی شده است، قطعات بر روی این پوزیشن ها قرار گیرند. برخی از قطعات به راحتی چیده شده اما برخی دیگر مانند LED ها باید در قاب مورد نظر توسط دستگاه پایه خم کن خم گردند.

• لحیم کاری در مونتاژ DIP: زمانی که تمام قطعات مورد نظر بر روی قاب قرار گرفته شد و مشکلات مربوط به نحوه جای گذاری در آن رفع شد نوبت به لحیم کاری قطعات می رسد. برای این کار از وان قلع استفاده شده و برد الکترونیکی به همراه قطعات مونتاژ شده بر روی آن درون وان قلع قرار داده می شوند.

به دستگاهی که از یک مخزن قلع ذوب شده تشکیل شده است وان قلع گفته می شود که با قرار گرفتن برد درون این وان، یک لایه از قلع بر روی برد قرار گرفته تا پایه قطعات به درستی لحیم شوند. البته نیاز است تا پیش از آن که بردها را درون وان قلع قرار دهیم در ابتدا پشت برد را فلاکس پاشی نمایید تا کاملا تمیز گردند.

• کف چینی یا چیدن قطعات اضافی: بعد از این که برد از درون وان قلع برون آورده شد باید برد را به دقت چک کرد و پایه های اضافی مربوط به قطعات مختلف را برش داد. برای این کار از دستگاهی به نام کف بر استفاده می شود که می توان با استفاده از آن به برش اضافی قطعات پرداخت.
• انجام تست های کنترل کیفی: برای اطمینان از صحت انجام کار به دو روش بردهای الکترونیکی مونتاژ شده کنترل کیفی می گردند. در ابتدا این بردها را با تست های چشمی به دقت بررسی کرده و از اتصال درست قطعات و لحیم کاری آنها مطمئن می گردند. پس از آن این بردها توسط تخت میخ پایه فنری مورد بررسی قرار می گیرند تا اطمینان حاصل شود که این بردها عملکرد درستی دارند.

ابزار مورد نیاز برای مونتاژ برد:

• هویه ۴۰ و ۶۰ وات
• روغن لحیم کاری
• مایع فلکسی
• پنس سرکج و سرصاف
• اسفنج نسوز
• گیره برد
• زیر دستی نسوز
• فن تسفیه هوا
• قلع کش
• سیم قلع کش
• تینر با خلوص ۱۰۰۰۰
• کف چین

مونتاژ SMD چیست؟

مونتاژ SMD بردهای الکترونیکی روشی دستگاهی و تمام اتوماتیک بوده که از این روش بیشتر برای بردهایی که نیاز به ظرافت بیشتری دارند استفاده می گردد.

انجام این مونتاژ توسط ربات pick & place صورت می گیرد و این کار به صورت کاملا هوشمندانه انجام می شود. این روش در زمان کوتاه تری انجام شده و برای تولید انبوه بردهای الکترونیکی کاربرد بیشتری دارد.

در این روش مونتاژ بردهای الکترونیکی نیز مانند روش DIP مراحل مختلفی وجود دارد با این تفاوت که در این روش تمام مراحل توسط دستگاه انجام خواهد شد. در ادامه به توضیحاتی در رابطه با مراحل مختلف کار ارائه شده است:

• در ابتدا نیاز است تا خمیر قلع بر روی کل برد کشیده شود. این کار توسط شابلون های مختلفی که ویژه برد شما طراحی گشته است صورت می گیرد. به این مرحله، مرحله شابلون زدن خمیر قلع گفته می شود.
• دستگاهی به نام pick & place وجود دارد که باید بردهایی را شیت بندی شده اند به همراه قطعاتی که باید بر روی این برد قرار گیرند بر روی این دستگاه قرار می دهند. دستگاه به شکل کاملا اتوماتیک این قطعات را بر مکان های تعیین شده در برد قرار می دهد. البته پیش از آن عملیات پردازش تصاویر توسط این دستگاه انجام می گیرد.
• برای چسباندن قطعات بر روی برد کوره مادون قرمزی طراحی شده است که با قرار دادن برد به همراه قطعات قرار گرفته بر روی آن، خمیر قلعی که ذوب شده است باعث اتصال قطعات به برد الکترونیکی می گردند.
• در نهایت نیز مانند مونتاژ DIP باید کنترل کیفی چشمی همچنین توسط میخ تخت پایه فنری انجام می گیرد و بردها و قطعاتی که دارای مشکل می باشند مجددا مورد بررسی و تعمیر قرار می گیرند.

مونتاژ ترکیبی در چه مواقعی استفاده می شود؟

در مونتاژ ترکیبی همان طور که از نامش پیداست هر دو نوع مونتاژ DIP و مونتاژ SMD بر روی بردها صورت می گیرد. این کار باعث دقت و ظرافت بیشتر در طراحی بردها شده و تمام مراحلی که برای هر دو نوع مونتاژ وجود داشت، در این روش مونتاژ اجرا می گردد.

مونتاژ SMD و DIP دارای چه مزایایی می باشد؟

مسلما این روش به علت دستگاهی و اتومات بودن دارای سرعت بیشتری بوده و در تیراژهای بالا مقرون به صرفه تر می باشد. اما مونتاژ DIP با وجودی که سرعت کمتری دارد اما لحیم کاری آن استحکام بیشتری داشته و مطمئن تر می باشد.

در روش DIP نیاز به شابلون و استنسیل نمی باشد و در تیراژهای پایین صرفه اقتصادی بیشتری دارد. همچنین قطعاتی وجود دارند که ممکن است در دماهای بالای دستگاه دچار خرابی شوند که در این صورت بهتر است برای مونتاژ این قطعات از روش دستی یا DIP استفاده نمود.

علاوه بر آن قطعاتی وجود دارند که دارای اشکال نامتعارف می باشند و مرکز ثقل آنها به درستی مشخص نمی باشد. به همین دلیل امکان به وجود آمدن مشکل در هنگام مونتاژ SMD برای این گونه قطعات وجود دارد که در این گونه مواقع از مونتاژ دستی استفاده می شود.