مقدمه :

مونتاژ و لحیم‌کاری، دو فرآیند جدانشدنی و حیاتی در دنیای الکترونیک هستند که به بردهای مدار چاپی (PCB) جان می‌بخشند. این دو مرحله، پلی هستند که قطعات الکترونیکی خام را به مدارهای کارا و در نهایت به دستگاه‌های الکترونیکی قابل استفاده تبدیل می‌کنند.

مونتاژ (Assembly):

مونتاژ به فرآیند قرار دادن و اتصال قطعات الکترونیکی روی برد مدار چاپی گفته می‌شود. این قطعات می‌توانند شامل مقاومت‌ها، خازن‌ها، دیودها، ترانزیستورها، مدارهای مجتمع (IC) و بسیاری موارد دیگر باشند. این فرایند به دو روش اصلی انجام می‌شود:

• مونتاژ دستی: در این روش، اپراتورها به صورت دستی قطعات را روی برد قرار می‌دهند. این روش برای نمونه‌سازی، تولیدات با حجم کم، یا قطعات خاص و بزرگ که امکان مونتاژ ماشینی ندارند، مناسب است.
• مونتاژ اتوماتیک (SMT - Surface Mount Technology): این روش، ستون فقرات تولید انبوه بردهای الکترونیکی است. در SMT، از ماشین‌های پیشرفته‌ای به نام "Pick and Place" استفاده می‌شود که با دقت فوق‌العاده بالا، قطعات SMD (Surface Mount Device) را از روی رول‌ها یا سینی‌ها برداشته و روی پدهای مخصوص خود روی برد قرار می‌دهند. قبل از قرار دادن قطعات، خمیر قلع روی پدها چاپ می‌شود تا اتصال موقتی بین قطعه و برد ایجاد شود.

لحیم‌کاری (Soldering):

پس از مونتاژ قطعات روی برد، نوبت به لحیم‌کاری می‌رسد. لحیم‌کاری فرآیندی است که طی آن، یک فلز پرکننده با نقطه ذوب پایین (به نام لحیم) ذوب شده و فضاهای بین قطعه و برد را پر می‌کند، و پس از سرد شدن، یک اتصال الکتریکی و مکانیکی محکم و دائمی ایجاد می‌کند.

خمیر قلع :

خمیر قلع نوعی ماده شیمیایی است که برای مونتاژ قطعات اس ام دی به کار گرفته می‌شود. به طور دقیق تر، از خمیر قلع یا خمیر لحیم کاری جهت برقراری اتصالات بین پایه قطعات و سطح مسی در مدارهای چاپی که در آن‌ها از تکنولوژی نصب سطحی یا همان SMD به کار رفته، استفاده می‌شود؛ به طوری که با قرار دادن این خمیر در مقابل حرارت و اشعه مادون قرمز (Infrared) ذوب شده و باعث اتصال قطعات الکترونیکی به فیبر مدار چاپی می‌شود.

ترکیبات خمیر قلع شامل مواردی زیر می‌شود:

خمیر لحیم کاری از سرب، فلاکس و پودر قلع ساخته شده است. فلاکس، سطح تخته را تمیز می‌کند و از اکسیداسیون بیشتر جلوگیری می‌کند. خمیر قلع علاوه بر اینکه به عنوان یک پوشش محافظ عمل می‌کند، اتصالات را نیز تقویت می‌کند و عبور جریان را امکان پذیر می‌کند. در واقع به طور کلی مواد تشکیل دهنده خمیر قلع را می توان به دو دسته سرب دار و بدون سرب تقسیم کرد.

خمیر قلع برای مونتاژ کاری براساس نوع بسته‌بندی شامل موارد زیرمی باشد:

• خمیر قلع سرنگی:

حجم کمتری دارد و در سرنگ‌های مخصوص بسته‌بندی می‌شود.

برای تعمیرات دستی، نمونه‌سازی و کارهای با حجم کم مناسب است.

کنترل دقیق‌تر میزان خمیر در هنگام اعمال.

• خمیر قلع کاسه‌ای (قوطی):

حجم بالاتری دارد و در ظروف کاسه‌ای یا قوطی عرضه می‌شود.

برای استفاده در دستگاه‌های چاپ خمیر اتوماتیک در خطوط تولید انبوه مناسب است.

نیاز به هم زدن و آماده‌سازی قبل از استفاده دارد.

هویه استاندارد:

انتخاب مدل هویه کاملا وابسته به نوع بردی است که قرار است مونتاژ شود. هرچه حساسیت برد بیشتر باشد پارامترهای دقت هویه نیز اهمیت بیشتری پیدا خواهند کرد. برای مثال داشتن سیم ارت جهت خالی کردن الکتریسیته ساکن که به سادگی می‌تواند منجر به سوختن یک قطعه شود. یا قابلیت تنظیم دمای هویه که برای قطعات حساس تر از دماها ۳۰۰ درجه سانتی‌گراد استفاده می‌شود و دمای ۴۰۰ می‌تواند به قطعه آسیب برساند.

پایه هویه:

بعضی از تجهیزات جهت تسهیل روند کارمونتاژاستفاده می‌شوند و نبودشان اختلال جدی در روند کار ایجاد نمی‌کند. پایه هویه از این دست اقلام می‌باشد؛ این پایه سبک و قابل حمل است و به شما کمک می‌کند که در هنگام کار به‌طور مداوم هویه را در دست خود نگه ندارید.

نوک هویه:

انتخاب صحیح نوک هویه برای مونتاژ کاری، تاثیر به سزایی روی کیفیت نهایی کار دارد. علاوه بر انواع مختلف، نوک‌های هویه در سایزهای گوناگونی نیز عرضه می‌شوند.

یکی از مهم‌ترین نکات در انتخاب نوک هویه، اطمینان از همخوانی اندازه آن با کار موردنظر است. نوک کوچک نمی‌تواند به طور مؤثر گرما را به محل اتصال منتقل کند و در نتیجه، باعث لحیم ‌کاری ضعیف و ایجاد اتصالی ناپایدار می‌شود.

اگر نوک هویه بیش از حد بزرگ باشد، قلع می‌تواند از یک نقطه‌به‌نقطه دیگر جریان پیدا کند و باعث ایجاد اتصال ناخواسته (اتصال کوتاه) شود که به آن پل قلع (solder bridge) گفته می‌شود. بااین‌حال، مراقبت صحیح نیز اهمیت دارد؛ نوکی که به‌خوبی نگه‌داری شود، عمر طولانی‌تری خواهد داشت.

اگر نوک هویه را برای هویه لحیم‌ کاری موجود خریداری می‌کنید، مطمئن شوید که نوک‌ها برای مطابقت و کار با تجهیزات شما ساخته شده‌اند. برخی از نوک‌ها برای کارهای سنگین و برخی دیگر برای کارهای سبک و دقیق طراحی شده‌اند.

انواع نوک هویه و کاربردشان به شرح جدول زیر می باشد :

و شکلشان به صورت زیر است :

سیم قلع:

یکی از پرکاربردترین ابزار در فرایند مونتاژ، سیم قلع است که با عنوان سیم لحیم نیز شناخته می‌شود. برای انتخاب سیم لحیم مناسب باید به دمای ذوب پایین آن توجه ای ویژه داشت. آلیاژ سیم های لحیم از قلع و سرب ساخته شده است که میزان درصد هرکدام بر روی قرقره سیم قلع درج می‌شود.

اسفنج نسوز :

در هنگام استفاده از هویه نوک آن در اثر اکسید شدن سیاه می‌شود اسفنج نسوز ابزاری که جهت پاک کردن نوک هویه به کار می‌رود. هنگامی که از این پاک کننده استفاده می‌کنید هیچ‌گونه دود و سمی تولید نمی‌کند. همچنین هنگام تمیز کردن نوک هویه دمای هویه تغییر نخواهد کرد.

روغن لحیم:

روغن لحیم روغنی است که در حرفه‌ی مونتاژ ‌کاری 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 لحیم ‌کاری استفاده می‌شود؛ روغن لحیم جامد یا غلیظ (که در دمای بسیار پایین ایجاد می‌شود)، روغن لحیم نیمه مایع یا نیمه غلیظ، روغن لحیم مایع یا رقیق (که استفاده‌ از آن بسیار آسان‌تر است).

این روغن لحیم از ترکیب دو یا سه نوع روغن ساخته می‌شود تا از حالت مایع خارج شود. 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 لحیم‌ کاری، بی‌اثر می‌شود و باقی‌مانده آن روی برد، مشکلی ایجاد نخواهد کرد.

قلع کش:

قلع کش یکی از ابزارهای پر کاربرد الکترونیک که برای برداشتن قلع اضافی از روی برد که مونتاژ استفاده می‌شود ؛ که داخل خود یک پمپ دارد وتوسط مکش به داخل قلع آب شده را از روی برد به داخل پمپ هدایت می‌کند.

ممکن است شما بخواهید یک قطعه از روی برد جدا کرده و آن را تعویض کنید به این سادگی نمی‌توانید قطعه چسبیده را جدا کنید شما نیاز دارید که قلع را ابتدا آب کنید و سپس توسط قلع کش آن را از روی برد بردارید.

سیم قلع کش :

اگر شما مبتدی هستید و هنگام مونتاژ قطعات حساس مثل آی سی ممکن است دچار اشتباه شوید ما در اینجا به شما ابزاری را معرفی می‌کنیم که می‌توانید قلع اضافی را از سطح pcb پاک کند. سیم کش قلع از تار و پود مس ساخته شده و می‌توانید با حرارت دادن به آن قلع اضافی روی پدها را پاک کرد.

پنس:

پنسها بسته به نوع کاربردی آن‌ها، در طول، ضخامت و زوایای مختلفی وجود دارند؛ پنس ها یکی از ابزارهای مونتاژ برد هستند که برای نصب قطعات یا تعویض قطعات الکترونیکی روی برد بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرند. نکته مهم در استفاده از پنس ها نسبت اندازه قطعه با مدل و اندازه پنس است. به طور کلی پنس ها دارای چند مدل کلی می‌باشند.

هیتر:

هیتر یک دستگاه الکترونیکی هست که معمولا با هویه به کار می رود این دستگاه باد سردی را از پمپ خود از طریق شلنگ به داخل دسته خود می‌فرستد داخل دسته المنت است که از برخورد این باد به گرمای المنت باعث می‌شود یک باد بسیار داغ از دهانه هیتر بیرون آید که این باد داغ بسیار پرکاربرد است.

زمانی از هیتر استفاده می‌کنیم که بخواهیم قطعه اس ام دی که مونتاژ کردیم از روی برد جدا یا متصل کنیم استفاده می‌شود. با قلع کش و هویه این فرایند بسیار سخت بود و باعث آسیب به قطعات و برد الکترونیکی می‌شود.

بطری مخصوص تینر و الکل:

محفظه مایع مدل پمپی یا بطری فشاری الکل یک نوع بطری است که حاوی محتوای الکلی، تینر یا بنزین هواپیما (مثل الکل اتیلیک یا الکل متیلی) و در فشار بالاتری قرار دارد.

این بطری‌ها معمولاً به‌عنوان اسپری الکل، یا بطری الکل فشاری شناخته می‌شوند. ویژگی فشاری این بطری‌ها اجازه می‌دهد که با استفاده از پنبه بر روی ظرف الکل پمپی قرار داده و به مقدار مناسب پنبه الکلی شود .

فرچه تمیزکاری برد :

Wire Brush Set يک ابزار چند منظوره است که از سيم‌هاي فلزي به عنوان مواد برس استفاده مي‌کند. اين ابزار براي تميز کردن و آماده سازي سطح براي مونتاژ کاري استفاده می‌شود. سيم‌هاي فلزي در انواع مختلف از جمله برس‌هاي براي دستگاه‌هاي سنگ‌زني، دستگاه‌هاي حفاري و حتي برس‌هاي دستي موجود هستند.

اين برس‌ها براي پاک کردن زنگ و ساير ذرات از سطوح مختلف مثل فلزات و چوب‌ها استفاده مي‌شوند. همچنين، با استفاده از آن‌ها مي‌توان سطوح را صيقل داده و صاف کرد و حتي الگوها و بافت‌ها را روي سطح ايجاد کرد. اين ابزار براي صنعت‌ کارهای حرفه اي ارزشمند است.

نحوه استفاده از تجهیزات:

آماده‌سازی: سطح کار را تمیز کرده و ابزارها را آماده کنید. نوک هویه را با اسفنج نسوز تمیز کنید.

کاربرد خمیر قلع: مقدار کمی خمیر قلع را روی نقاطی که می‌خواهید لحیم کنید، قرار دهید.

ذوب کردن قلع: نوک هویه را گرم کرده و روی سیم قلع و نقطه اتصال ببرید تا قلع ذوب شود.

ایجاد اتصال: نوک هویه را به آرامی حرکت دهید تا قلع به طور یکنواخت پخش شود و اتصال ایجاد شود.

برداشتن اضافی قلع: از قلع کش یا پمپ قلع کش برای برداشتن اضافی قلع استفاده کنید.

تمیزکاری: پس از اتمام کار، ابزارها و برد را با تینر یا الکل تمیز کنید.

نکات مهم:

1. دمای مناسب: دمای هویه را متناسب با نوع قلع و اجزای مورد استفاده تنظیم کنید.
2. تمیزی: ابزارها و سطح کار باید همیشه تمیز باشند.
3. ایمنی: هنگام کار با هویه و سایر ابزارها باید نکات ایمنی را رعایت کنید.
4. تمرین: با تمرین مداوم می‌توانید مهارت‌های مونتاژکاری خود را بهبود ببخشید.

نتیجه گیری :

مونتاژ کاری، فرآیندی حیاتی در تولید و تعمیرات است که نیازمند دقت و استفاده از ابزارهای تخصصی است. در این فرآیند، لحیم‌کاری به عنوان بخش جدایی‌ناپذیری مطرح می‌شود که کیفیت محصول نهایی را تضمین می‌کند

تجهیزات مورد نیاز برای لحیم‌کاری و مونتاژ بسیار متنوع هستند و هر یک نقش خاص خود را ایفا می‌کنند. از خمیر قلع که اتصالات بین قطعات و مدار چاپی را برقرار می‌کند ، تا هویه و نوک هویه که دما و دقت لازم را برای لحیم‌کاری فراهم می‌آورند ، همگی ابزارهای ضروری محسوب می‌شوند.

ابزارهای کمکی مانند پایه هویه برای سهولت کار ، سیم قلع برای ایجاد اتصال ، و اسفنج نسوز برای تمیز نگه داشتن نوک هویه ، به بهبود کیفیت و کارایی فرآیند کمک می‌کنند. همچنین، ابزارهای رفع خطا مانند سیم قلع‌کش و قلع‌کش برای برداشتن قلع اضافی ، و پنس‌ها برای جابجایی دقیق قطعات ، اهمیت بالایی دارند.

در نهایت، هیتر برای نصب و جدا کردن قطعات SMD ، و بطری‌های مخصوص تینر و الکل به همراه فرچه تمیزکاری برای نظافت برد ، تکمیل‌کننده مجموعه ابزار مورد نیاز هستند. رعایت نکات مهمی چون تنظیم دمای مناسب هویه، تمیزی ابزار و سطح کار، و رعایت ایمنی، در کنار تمرین مستمر، برای دستیابی به مهارت و کیفیت مطلوب در لحیم‌کاری ضروری است.