لحیم کاری SMD چیست؟
در صنعت الکترونیک، مونتاژ برد SMD یا لحیمکاری SMD (Surface Mount Device) به فرایند اتصال قطعات الکترونیکی نصب سطحی روی برد مدار چاپی (PCB) گفته میشود.
با پیشرفت فناوری و کوچکتر شدن مدارها و تجهیزات الکترونیکی، استفاده از قطعات SMD به سرعت رواج یافته است. این قطعات به دلیل ابعاد بسیار کوچک خود، امکان چیدمان تعداد بیشتری از اجزا در فضای محدود برد را فراهم میکنند و در نتیجه، دستگاههای امروزی سبکتر و فشردهتر شدهاند.
البته همین ظرافت و چگالی بالا، چالشهایی را در مرحله مونتاژ و لحیمکاری ایجاد میکند.
در این مطلب با ابزارهای لازم، مراحل گامبهگام لحیمکاری صحیح و همچنین روش بازکاری (Rework) قطعات SMD آشنا خواهید شد.
ابزار و مواد موردنیاز برای لحیمکاری
- هویه نوکتیز: هویه با نوک حدود ۰٫۵ میلیمتر و توان ۱۵ تا ۳۰ وات، برای کار روی قطعات SMD ایدهآل است. کنترل دمای آن از آسیب دیدن قطعات جلوگیری میکند.
- فلاکس (Flux): در قالب مایع یا خمیر وجود دارد و باعث بهبود چسبندگی و کاهش اکسیداسیون در هنگام لحیمکاری میشود. نوع قلمی آن دقت بالاتری دارد.
- تفنگ هوای گرم (Hot Air Gun): برای ذوب خمیر لحیم یا قلع با هوای داغ، به همراه نازلهای متنوع جهت تمرکز حرارت در ناحیه مورد نظر.
- میکروسکوپ یا ذرهبین قوی: جهت مشاهده دقیق محل پایهها و بررسی کیفیت اتصالات، معمولاً با بزرگنمایی ۲۰ تا ۴۰ برابر.
- مایع تمیزکننده: معمولاً از الکل ایزوپروپیل برای پاککردن باقیمانده فلاکس پس از لحیمکاری استفاده میشود.
- خمیر لحیم (Solder Paste): ترکیبی از پودر آلیاژ قلع و فلاکس است که پیش از نصب قطعات روی پدهای برد اعمال میشود.
- ابزار مکش قلع (Solder Sucker): برای جداسازی قلع در هنگام بازکاری یا تعمیر مدار.
- استنسیل (Stencil): صفحه فلزی سوراخدار جهت پخش دقیق خمیر لحیم روی پدها پیش از مونتاژ.
- پنس ضد استاتیک (ESD Tweezers): برای گرفتن و جابجایی قطعات بسیار کوچک (حتی سایز 0201).
- پایه نگهدارنده برد (Helping Hands): برای ثابت نگهداشتن برد هنگام کار زیر میکروسکوپ.
- جیگ (Jig): ابزاری برای نگه داشتن برد در زاویه مناسب هنگام لحیمکاری دستی.
مراحل گامبهگام لحیمکاری اس ام دی
۱. آمادهسازی برد
برد را کاملاً تمیز کنید تا هیچ گرد و غبار یا اکسیدی روی پدها باقی نماند. سپس بر اساس نوع قطعه، تصمیم بگیرید از هویه یا تفنگ هوای گرم استفاده کنید.
لحیمکاری با هویه
مرحله ۱: زدن فلاکس
پدها را با لایهای نازک از فلاکس بپوشانید تا لحیم بهتر به آنها بچسبد.
مرحله ۲: جایگذاری قطعه
قطعه را با پنس روی پدها قرار داده و از همترازی دقیق پایهها اطمینان حاصل کنید.
مرحله ۳: تثبیت اولیه
مقدار کمی قلع روی نوک هویه قرار دهید و یکی از گوشههای قطعه را لحیم کنید تا در جای خود ثابت بماند. سپس تراز بودن آن را دوباره بررسی کنید.
مرحله ۴: افزودن فلاکس مجدد
برای جلوگیری از اکسید شدن قلع، کمی فلاکس دوباره اعمال کنید.
مرحله ۵: لحیمکاری Drag
نوک هویه را با زاویه ۳۰ تا ۴۵ درجه حرکت دهید و به آرامی از روی پایهها بکشید تا قلع بهطور یکنواخت پخش شود.
مرحله ۶: بازرسی و تمیزکاری
با میکروسکوپ اتصالات را بررسی کنید؛ اگر لحیم ناقص یا اتصال کوتاه وجود داشت، آن ناحیه را اصلاح کرده و سپس با الکل تمیز کنید.
لحیمکاری با تفنگ هوای گرم
مرحله ۱: بررسی پدها و افزودن قلع در صورت نیاز.
مرحله ۲: زدن فلاکس روی پدها و پایهها.
مرحله ۳: جایگذاری دقیق قطعه روی پدها.
مرحله ۴: پیشگرمایش ملایم برای جلوگیری از شوک حرارتی.
مرحله ۵: حرارتدهی یکنواخت تا ذوب قلع و تثبیت قطعه.
مرحله ۶: پس از خنکشدن کامل، با الکل سطح برد را تمیز کنید.
نکات کلیدی در لحیمکاری SMD
- از کمترین دمای مؤثر استفاده کنید تا قطعات آسیب نبینند.
- نوک هویه را تمیز نگه دارید تا حرارت بهتر منتقل شود.
- مقدار لحیم را بیش از حد یا کمتر از نیاز استفاده نکنید.
- پس از لحیمکاری اجازه دهید برد کاملاً خنک شود.
- حتماً از بند و میز ضد الکتریسیته ساکن (ESD) استفاده کنید.
- ترتیب کار را از قطعات ریز به بزرگ رعایت کنید.
- از حرارت دادن بیش از حد یک ناحیه پرهیز کنید تا پدها از PCB جدا نشوند.
بازکاری (Rework) قطعات SMD
بازکاری برای جداسازی یا تعویض قطعات روی برد انجام میشود و نیازمند دقت بالا است.
۱. بازکاری با هویه
- مقدار کمی فلاکس روی پایهها بزنید.
- دمای هویه را بین ۲۰۰ تا ۴۰۰ درجه تنظیم کنید.
- پایهها را گرم کرده و قطعه را با پنس جدا کنید.
نکات جزئیتر:
- برای قطعات دوپایه، هر دو سمت را بهصورت متوالی گرم کنید.
- در آیسیهای DIP، قلع یک ردیف را جمع کرده و در حالت مذاب قطعه را جدا کنید.
- در آیسیهای QFP، از هیتر (هوای گرم) و فلاکس برای برداشتن لحیم استفاده کنید.
۲. بازکاری با تفنگ هوای گرم
- فلاکس بزنید و قطعه را با پنس نگه دارید.
- حدود ۳۰ ثانیه اطراف قطعه را گرم کنید تا دما یکنواخت شود.
- نازل را در فاصله ۱۰ میلیمتری از برد نگه دارید و حرارت را بهصورت دَوَرانی اعمال کنید.
- پس از ذوب قلع، قطعه را بردارید و پدها را تمیز کنید تا آماده نصب مجدد شوند.
جمعبندی
لحیمکاری قطعات SMD در نگاه اول دشوار به نظر میرسد، اما با ابزار مناسب، تمرین کافی و رعایت اصول صحیح، میتوان حتی ریزترین قطعات را بهصورت حرفهای نصب کرد.
در دنیای امروز که بردها روزبهروز فشردهتر میشوند، تسلط بر مهارت لحیمکاری SMD یکی از مهمترین تواناییها برای تعمیرکاران، علاقهمندان و مهندسان الکترونیک محسوب میشود.
مطالب مرتبط: سفارش مونتاژ برد dip
