قطعات SMD
SMD مخفف عبارت انگلیسی Surface-Mount Device به معنی «قطعه نصب سطحی» است که بر اساس «فناوری نصب سطحی» (Surface-Mount Technology) یا SMT ساخته میشود. این قطعات در بسته‌هایی ارائه می‌شوند که پایه‌های آنها به صورت زائده‌ها یا تکه‌هایی برای لحیم شدن مستقیماً روی سطح برد مدار چاپی (PCB) قرار میگیرند. در واقع، لحیم کاری قطعات SMD بدون نیاز به سوراخ کردن PCB و روی سطح آن انجام میشود. انواعی از خازن‌ها، مقاومت‌ها، دیودها، ترانزیستورهای کوچکطرح (SOT) و مدارهای مجتمع کوچکطرح (SOIC) دارای پایه‌های کوچکی مبتنی بر فناوری نصب سطحی هستند به طوری که میتوان آنها را مستقیماً روی سطح PCB لحیم کرد.
اولین مزیت قطعات نصب سطحی این است که در مقایسه با قطعات مبتنی بر «فناوری سوراخ کامل» (Through-Hole Technology) یا THT به فضای کمتری نیاز دارند. قطعه SMD، همانطور که از نامش پیداست، مستقیماً روی سطح PCB نصب میشود، در حالی که قطعات THT درون سوراخ PCB قرار میگیرند و لحیم می‌شوند. بنابراین، قطعات SMD موجب می‌شوند فضای کمتری از PCB اشغال شود. علاوه بر این، اندازه قطعات SMD نسبتاً کوچک‌تر است که این خود ابعاد کلی و پیچیدگی PCB را کاهش می‌دهد.
قطعات پسیوی مانند مقاومت‌ها، خازن‌ها و دیودها در اندازه‌ها و بستههای مختلفی مانند 1206، 0805، 0603 و غیره وجود دارند. این اعداد نشان‌دهنده اندازه واقعی قطعه هستند. همیشه هنگام طراحی PCB برای پروژه خود و خرید نسخه SMD آن قطعه، باید بسته آن را در نظر بگیرید، زیرا مثلاً اگر یک PCB بر اساس بسته 0603 طراحی کنید، دیگر نمی‌توانید قطعات SMD با اندازه‌های متفاوت را تهیه و استفاده کنید.
اندازه قطعات SMD
قطعات دیگر، مانند ترانزیستورها و آی‌سی‌ها نیز بستههای مختلفی دارند. برای ترانزیستورهای SMD با کاربرد عمومی، اغلب از بسته SOT23 استفاده میشود. SOT23 به طور کلی دارای سه پایه است که دو پایه آن در یک طرف و پایه سوم در طرف دیگر قرار دارد. بسته به ماهیت IC، قطعه میتواند تعداد پایه بیشتری نیز داشته باشد.
بستههای آی سی SMD
همانطور که در شکل بالا می‌بینیم، آی‌سی SMD بستههای متنوعی دارد. هر یک از این قطعات مساحت خاصی دارند که در شرایط و کاربردهای مختلف میتوان از آنها مناسب‌ترین استفاده را کرد. با وجود این، «بسته کوچکطرح» (SOP) و «بسته تخت چهارتایی» (QFP) به دلیل راحت‌تر بودن استفاده و مونتاژ، معمولاً بیشتر از انواع دیگر مورد استفاده قرار میگیرند.
اکنون که به صورت کلی با قطعات SMD آشنا شده‌ایم، می‌توانیم روش لحیم کاری قطعات SMD و همچنین، مواردی را که باید در مورد آن در نظر بگیرید، بیان کنیم. بسیاری از علاقه‌مندان و فعالان صنعت الکترونیک، از لحیم کاری قطعات SMD واهمه دارند که البته این ترس مبنای درستی ندارد. با داشتن ابزار مناسب و تمرین و تکرار، به سادگی میتوان لحیم کاری قطعات SMD را انجام داد و در این کار به تسلط رسید. در این مطلب، ما تنها بر روش لحیم کاری قطعات SMD که توسط افراد انجام میشود تمرکز می‌کنیم و نه روش‌هایی که در کارخانه‌ها به صورت خودکار و با دستگاه‌های مختلف صورت می‌گیرد.
روش‌های لحیم کاری قطعات SMD
همانطور که گفتیم، لحیم کاری قطعات SMD ممکن است دشوار به نظر برسد، اما اگر یک روش مناسب را بشناسید و ابزار مناسبی برای انجام آن داشته باشید، این کار به راحتی قابل انجام خواهد بود. روش‌های مختلفی برای لحیم کاری قطعات SMD وجود دارد. سه روش زیر برای لحیم کاری قطعات SMD رایج هستند:
لحیم‌کاری صفحه داغ
در ادامه، این روش‌ها را معرفی می‌کنیم و البته روشی را که در آن از هیتر استفاده میشود، با جزئیات بیشتری بررسی می‌کنیم.
لحیم کاری قطعات SMD با هویه
لحیم کاری دستی با هویه داغ سنتی‌ترین روش برای لحیم کاری قطعات SMD است. این کار با استفاده از هویه لحیم‌کاری انجام میشود. انجام لحیم‌کاری با این روش ممکن است در آغاز دشوار باشد، اما بعد از چند روز تمرین به آن عادت خواهید کرد. برای داشتن دقت بهتر، به یک هویه لحیم‌کاری بسیار ظریف (ترجیحاً با کنترل دما)، مقدار زیادی فلاکس و البته کمی حوصله نیاز خواهید داشت.
به طور کلی، میتوانید بستههای 1206 تا 0603 را با دست و بدون مشکل آن‌چنانی لحیم کنید. اما اگر قطعه‌ها کوچک‌تر از این اندازه باشند، ممکن است به یک میکروسکوپ یا ذره‌بین نیاز داشته باشید، زیرا لحیم‌کاری این قطعات با چشم غیرمسلح دشوار است. مراحل لحیم کاری قطعات SMD با هویه به صورت زیر است:
ابتدا مقداری فلاکس روی PCB بریزید. این کار کمک می‌کند تا لحیم در محل خود حفظ شود.
سعی کنید مقدار اندکی لحیم روی یک پد اضافه کنید.
با استفاده از موچین، قطعه SMD را بردارید و آن را در مکانی که باید روی PCB قرار گیرد، تراز کنید.
در پایان، در حالی که قطعه را با هویه لحیم‌کاری می‌کنید، آن را به آرامی به پد فشار دهید.
برای آی‌سی‌ها و اجزای دارای بیش از دو یا سه پایه، ابتدا پایه‌ها را به صورت مورب لحیم کنید. این کار به شما کمک می‌کند تا آی‌سی را در جای خود نگه دارید.
سایر پایه‌ها را لحیم کنید.
برای لحیم‌کاری با این روش، ابتدا ابزار و تجهیزات لازم را تهیه کنیم.
ابزار لحیم کاری قطعات SMD با هیتر
ابزار اصلی لحیم‌کاری هوای گرم، یک دستگاه تولیدکننده هوای گرم است که در شکل زیر نشان داده شده است و با نام‌های تجاری مختلفی موجود است. به این دستگاه هیتر هوای گرم نیز می‌گویند. همانطور که در شکل می‌بینیم، این دستگاه نه تنها شامل یک مولد هوای گرم، بلکه یک هویه لحیم‌کاری دستی نیز هست. برای هر ابزار یک کنترل‌کننده دما و نمایشگر دیجیتال دما (بر حسب درجه سانتیگراد) وجود دارد. دستگاه هوای گرم همچنین دارای دکمه‌هایی برای تنظیم میزان جریان هوا است.
این دستگاه نه‌تنها شامل یک دستگاه لحیم‌کاری با هوای گرم است، بلکه یک بخش برای لحیم‌کاری دستی نیز دارد. برای هر ابزار یک کنترل دما و بازخوانی دیجیتالی جداگانه (به سانتیگراد) وجود دارد. دستگاه هوای گرم (هیتر) همچنین دارای شماره برای تنظیم میزان جریان هوا است.
علاوه بر کنترل میزان هوای گرم در هیتر، اندازه‌های مختلفی برای نازل وجود دارد که با استفاده از آنها میتوان لحیم کاری قطعات SMD را انجام داد.
نازل های هوای گرم
چند وسیله اضافه برای استفاده مؤثر از دستگاه هوای گرم لازم است. تصویر زیر ضروری‌ترین موارد را نشان می‌دهد.
ابزار لحیم کاری
سرنگ حاوی خمیر لحیم‌کاری یا اصطلاحاً خمیر قلع است که از مخلوطی از ذرات لحیم بسیار کوچک و فلاکس تشکیل شده است. فشار دادن پیستون سرنگ، خمیر لحیم‌کاری را از طریق سوزن آن خارج می‌کند که اغلب قبل از قرار دادن قطعات SMD، برای استفاده از لحیم‌کاری و فلاکس مستقیم روی پدهای PCB استفاده میشود. خمیر لحیم‌کاری در شیشه‌های کوچک نیز موجود است که میتوان آن را به سرنگ منتقل کرد یا مستقیماً PCB را با استفاده از ابزاری بسیار کوچک به آن آغشته کرد.
از سیم لحیم (با استفاده از هویه دستی) برای اتصال پایه‌های قطعات یا جدا کردن آنها یا محکم کردن اتصالات ضعیف استفاده میشود.
از الکل ایزوپروپیل همراه با یک مسواک نرم، اسفنج پنبه‌ای و یا پارچه برای تمیز کردن سطح PCBها قبل از لحیم‌کاری و از بین بردن باقیمانده فلاکس پس از لحیم‌کاری استفاده می شود. الکل نشان داده شده در شکل تقریباً 100٪ خالص است، اما اگر زمان اضافی برای تبخیر آب باقیمانده وجود داشته باشد، میتوان از غلظت کمتری (مانند 91٪ خالص) نیز استفاده کرد.
فلاکس برای دستیابی به جریان خوب و پوشش لحیم مذاب لازم است. علاوه بر فلاکس مایع (همانطور که در تصویر نشان داده شده است)، فلاکس در یک اپلیکاتور یا همان داروگذار قلمی و به صورت ژل نیز برای استفاده با سرنگ و سوزن بلانت موجود است.
یک جفت موچین خمیده برای کار با SMDها بسیار کارراه‌انداز خواهد بود. ابزار وکیوم نیز گزینه دیگری است.
از قلع‌کش نواری (در کنار هویه دستی) برای از بین بردن لحیم‌کاری اضافی از پایه قطعات استفاده میشود، در نتیجه از اتصال کوتاه بین پایه‌ها جلوگیری میشود. نوار قلع‌کش در عرض‌های مختلف برای اندازه‌های مختلف قطعات موجود است.
فرایند لحیم کاری قطعات SMD با هیتر
لحیم‌کاری با هوای گرم به طور معمول برای آن دسته از قطعات SMD انجام میشود که به PCB متصل می‌شوند. تصویر زیر، بُردی را نشان می‌دهد که قطعات روی آن نصب شده‌اند.
برد لحیم کاری شده
تصویر زیر نیز مربوط به همان برد است که قطعات هنوز روی آن قرار نگرفته‌اند. همانطور که مشاهده می‌کنیم، مکان هفت قطعه در تصویر نشان داده شده است: J1 یک جک mini-USB است، R3 و R4 مقاومت 0805، همچنین C4 ،C1 و C5 خازن 0805 و U1 مبدل USB-UART با بسته TSSOP16 است.
برد قبل از لحیم کاری
خمیر لحیم در انواع مختلفی با مخلوط فلزات مختلف موجود است، اما رایج‌ترین نسخه آن تقریباً 60٪ قلع و 40٪ سرب دارد و همان ترکیبی است که معمولاً به کار می‌رود و بسیار توصیه میشود. البته اگر تجربه استفاده از سایر انواع لحیم (مثلاً بدون سرب) را دارید، در صورت تمایل از آنها استفاده کنید.
پس از تمیزکاری کامل PCB با الکل، مرحله بعدی استفاده از لحیم است. دو روش اصلی استفاده از خمیر برای لحیم کاری قطعات SMD وجود دارد: دستی با سرنگ یا کاردک خیلی کوچک و دستی با شابلون.
تصویر زیر بلافاصله پس از تزریق خمیر لحیم با سرنگ ثبت شده است. در مورد قطعات 0805، به هر پد یک اندکی خمیر زده شده، اما در مورد پدهای کوچک‌تر، یک نوار خمیر در سراسر آنها استفاده شده است (در روند «لحیم‌کاری فرونشینی» (Reflow Process) خواهیم دید که روی هر پد مقدار زیادی خمیر وجود دارد).
خمیر روی PCB
اندازه سوزن‌های توزیع خمیر لحیم با گِیج مشخص میشود. هرچه اعداد مربوط به گیج کوچک‌تر باشند، اندازه سوزن نیز کوچک‌تر است. گیج سوزن‌هایی که به طور بالقوه برای استفاده در خمیر لحیم‌کاری مناسب هستند از 14 تا 20 مدرج شده‌اند. در اینجا سوزن گیج ۱۶ را ترجیح داده‌ایم. اگر انتخاب بزرگ‌تر از گزینه مناسب باشد، لحیم زیاد خواهد بود و اگر کوچک‌تر باشد، لحیم‌کاری دشوار خواهد شد.
چند نمونه سوزن در تصویر زیر نشان داده شده است. اندازه‌ها با رنگ پلاستیک بالای سوزن کدگذاری می‌شوند، اما کد رنگ از یک تولیدکننده به تولیدکننده دیگر متفاوت است. توجه داشته باشید که نوک سوزن‌ها ممکن است به صورت عمود بر سوزن یا زاویه‌دار باشند.
سوزن لحیم
در تصویر زیر، خمیر با شابلون استفاده شده است. بهبود در جایابی خمیر و مقدار توزیع شده به خوبی مشخص است.
خمیر لحیم کاری
قطعات در دو تصویر زیر در مکان‌های مربوط به خود قرار گرفته‌اند. یک مزیت آشکار استفاده از استنسیل یا همان شابلون این است که محل دقیق پدها مشخص‌تر است که نتیجه آن قرار دادن دقیق‌تر اجزا خواهد بود.
لحیم با شابلون
یک مزیت نه چندان بزرگ سرنگ نیز این است که خمیر اضافه قبل از لحیم‌کاری قطعات را با اطمینان بیشتری نگه می‌دارد.
لحیم با دست
لحیم‌کاری بازنشانی چهار مرحله دارد. این چهار مرحله عبارتند از: پیش‌‌گرمایش، فرو بردن، بازنشانی و خنک کردن. به طور کلی، این مراحل برای لحیم‌کاری بازنشانی با دستگاه هوای گرم قابل اعمال هستند.
مسئله این است که هنگام استفاده از دستگاه هویه هوای گرم متغیرهای بیشتری وجود دارند تا اینکه در هنگام استفاده از اجاق که ابزار اصلی لحیم‌کاری بازنشانی است. علاوه بر زمان و دما، چندین عامل دیگر، از جمله اندازه نازل، فاصله نازل از لحیم، زاویه جریان هوا از نازل به لحیم، سرعت هوای ناشی از نازل، سرعت حرکت نازل در اطراف نقاطی که باید لحیم شوند در لحیم‌کاری با هویه دستی تأثیرگذار هستند.
در حالت ایده‌آل، هویه باید به گونه‌ای نگه داشته شود که دهانه نازل عمود بر سطح PCB و تقریباً 12 میلی‌متر بالاتر از آن باشد. حرکت نازل باید حتی‌الامکان با سرعت یکنواخت باشد؛ اما پین‌ها/پدهای بزرگ‌تر (مانند پایه‌های نصب شده J1) به هوای گرم بیشتری نسبت به پین‌ها/پدهای کوچک‌تر نیاز دارند و بنابراین نازل باید بیشتر از حالت عادی در آن ناحیه حضور داشته باشد. به طور کلی، بهتر این است که PCBهای بزرگ‌تر را به بخش‌های کوچک‌تر تفکیک کرده و یک قسمت را قبل از پرداختن به بخش دیگر کاملاً لحیم کنیم.
با وجود همه این متغیرها، لحیم‌کاری هوای گرم بسیار تابع شرایط خواهد بود و هر شخص ترکیبی از متغیرهای خاص خود را در نظر می‌گیرد که برای کار مورد نظر او بهتر باشد.
تکنیک‌ها و شرایط به کار گیری شده هویه هوای گرم یکسان بوده‌اند. در هر دو حالت، دما روی 280 درجه سانتیگراد و جریان هوا روی عدد 3 است و از نازل 8 میلی‌متری استفاده شده است.
تصویر زیر نتیجه حاصل از استفاده از سرنگ را برای آغشته کردن مدار به خمیر لحیم نشان می‌دهد. همانطور که می‌بینیم، تمام پدها لحیم زیادی دارند، اما تنها دو قطعه تحت تأثیرات منفی قرار گرفته‌اند. J1 دو یا سه پایه دارد که اصطلاحاً پل یا همان اتصال کوتاه شده‌اند. پایه‌های 4، 5 و 6 قطعه U1 اتصال دارند. پایه‌های 9 و 10 احتمالاً به پدها متصل نیستند و پایه‌های 11، 12، 13 و 14 نیز ممکن است پل شوند. قطعاً لازم است مجدداً کار انجام شود و البته که خسته‌کننده خواهد بود.
لحیم کاری
تصویر زیر نیز نتایج کار انجام شده با استفاده از شابلون را نشان می‌دهد. C1 در طی فرایند لحیم کاری تکان خورده، اما در طی فرایند بازنشانی به موقعیت خود نزدیک شده است. C5، نیز که تکان خورده، در هنگام بازنشانی کاملاً به عقب کشیده شده است. به لطف پین‌های پلاستیکی که از پایین جک از سوراخ‌های صفحه بیرون زده‌اند، J1 علی رغم ضربه خوردن در موقعیت خود باقی مانده است. U1 علی رغم اینکه کمی از موقعیت خود خارج شده، هیچ پلی نساخته یا مشکلات دیگری ایجاد نکرده است. C1 به خاطر ظاهری که دارد و منحرف شده، باید جابه‌جا شود تا روی پدهای خود قرار گیرد؛ البته با همین ظاهر قرارگیری نیز هیچ مشکلی در لحیم‌کاری آن وجود ندارد که موجب اختلال در عملکرد مدار شود.
لحیم کاری شابلون
بازنگری، بخشی از لحیم کاری قطعات SMD است و این کار در مواردی که از سرنگ برای قرار دادن خمیر روی برد استفاده میشود، ضروری است. در مدار موجود، ابتدا تلاش شده پل‌های لحیم کاری از زیر U1 با قلع‌کش مسی پاک شود، اما این کار موفقیت‌آمیز نبوده است. در نتیجه، باید U1 جدا شود.
پس از جدا کردن U1، با کمک قلع‌کش مسی پدها از لحیم پاک شده و با الکل ایزوپروپیل باقیمانده فلاکس زدوده میشود. توجه داشته باشید که قسمت براق بین پایه‌های 10 و 11 قطعه U1 باقیمانده لحیم نیست، بلکه ردی از PCB است که خیلی کوتاه است و نمی‌تواند توسط ماسک لحیم پوشانده شود. علاوه بر این، قبل از ثبت دو تصویر زیر، پل‌های لحیم‌کاری بین سه پایه بالای J1 با قلع‌کش مسی پاک شده‌اند.
لحیم کاری
تصویر زیر، مدار را بعد از آغشته کردن مجدد پدهای U1 با استفاده از سرنگ نشان می‌دهد.
لحیم کاری با هوای گرم
به دلیل آغشته کردن بیش از حد پدها به خمیر لحیم، پل‌هایی بین برخی از پایه‌های U1 ایجاد شده است. توجه داشته باشید که باید از هویه داغ استفاده کنید تا بهترین نتیجه را از استفاده از قلع‌کش مسی بگیرید. نوار باید روی پین‌هایی که بین آنها پل برقرار شده قرار گیرد و هویه که روی نوار قلع‌کش قرار گرفت، باید تقریباً به موازات PCB بچرخد. مهم این است که برخلاف گرمایش مستقیم پین‌های پل شده، نوار بافته مسی را با هویه گرم کنید و اجازه دهید که لحیمِ آن پین‌ها را گرم کند.
با پاکسازی پل‌های لحیم‌کاری و تمیز کردن اطراف U1 از باقیمانده فلاکس، زمان بازرسی کلی مدار فرا می‌رسد.
لحیم‌کاری صفحه داغ
این نوع لحیم کاری مشابه لحیم کاری هوای گرم است، اما به جای اینکه اجزای مدار یکی‌یکی گرم شوند، از یک بستر گرم شده برای گرم کردن کل PCB استفاده میشود تا بتوان همه اجزا را به طور همزمان لحیم کرد. میتوانید یک دستگاه صفحه داغ تجاری موجود در بازار خریداری کنید یا خودتان با استفاده از یک اتو ساده لباس خانگی یکی را بسازید. این نوع لحیم‌کاری یک روش بسیار سریع و تمیز در مقایسه با دو مورد دیگر است که در بالا ذکر شد. تنها نکته منفی این روش این است که تنها میتوانید یک طرف PCB را با استفاده از این روش لحیم کنید.
کار با هویه و یادگیری لحیم کاری قطعات الکترونیک از جمله مهم‌ترین مهارت‌های لازم در دنیای الکترونیک است. علم الکترونیک و مهارت لحیم‌کاری مانند قفل و کلید هستند. با وجود اینکه یادگیری قطعات الکترونیکی و نحوه کار آنها بدون یادگیری لحیم کاری نیز ممکن است، این مهارت ساده درهای جدیدی از دنیای الکترونیک را به روی شما باز خواهد کرد. بسیاری از افراد صاحب نظر در این حیطه معتقدند لحیم کاری باید جزو مهارت‌های فردی هر شخص باشد. در جهانی که فناوری روز به روز در حال پیشرفت است، علاوه بر فهمیدن تکنولوژی‌های مورد استفاده، توانایی ساختن، اصلاح و تغییر این تکنولوژی ها نیز از اهمیت بالایی برخوردار است. مهارت کار با هویه این امکان را برای شما فراهم می‌کند.
لحیم کاری روی برد
لحیم کاری پین هدر رایت روی PCB
در این مقاله به آموزش مقدماتی لحیم کاری میپردازیم، ابزارهای موردنیاز را بررسی می‌کنیم و روش‌های صحیح لحیم‌کاری را بررسی می‌کنیم. با آموزش نکات و تکنیک‌هایی به شما کمک می‌کنیم تا هر برد الکترونیکی را تعمیر کنید. این آموزش هم مناسب افراد متخصص است هم مناسب افراد مبتدی زیرا علاوه بر اصول مقدماتی، روش‌های لحیم کاری حرفه‌ای برای قطعات SMD و .... نیز آموزش داده میشود. اگر تا کنون حتی هویه را لمس نکرده‌اید یا پس از سال‌ها لحیم کاری به دنبال روش‌های جدیدتر هستید مطالعه این مقاله را به شما پیشنهاد می‌کنیم.
لحیم کاری مقاومت
لحیم کاری قطعات الکترونیکی
لحیم کاری چیست؟
پیش از شروع آموزش بهتر است ابتدا مروری بر تاریخچه لحیم کاری داشته باشیم و اصطلاحات فنی مورداستفاده در فرآیند لحیم‌کاری را بررسی کنیم.
لحیم (Solder) در دو معنا مورد استفاده قرار می‌گیرد. یکی به عنوان آلیاژی که در لحیم‌کاری مورد استفاده است. این آلیاژ به شکل یک سیم با طول بلند و قطر کم که دور یک قرقره پیچیده شده‌است عرضه میشود (سیم لحیم). معنای دیگر نیز به معنای انجام عمل اتصال دو قطعه با استفاده از لحیم است. این اتصال را اتصال لحیمی(Solder joint) می‌نامند که در اصل یکی از زیر مجموعه‌های جوشکاری محسوب میشود. پس به این ترتیب ما با لحیم، لحیم می‌کنیم!
تنوع سیم لحیم
انواع بسته بندی سیم لحیم به صورت لوله‌ای یا قرقره‌ای
سیم لحیم یا اصطلاحا سیم قلع، در انواع سرب دار و بدون سرب در بازار موجود هستند. در ادامه به بررسی انواع این محصولات میپردازیم.
مقایسه سیم لحیم سرب دار و بدون سرب (Leaded vs. Lead-free Solder)
در تولید سنتی سیم لحیم از ترکیب مقدار زیادی سرب(Pb) و قلع(Sn) و مقادیر ناچیزی از سایر فلزات استفاده میشود. به این نوع از سیم قلع، لحیم سربی نیز می‌گویند. اما همانطور که می‌دانید، تحقیقات فراوانی نشان داده‌اند که سرب مضرات زیادی برای انسان دارد به طوری‌که قرار گرفتن در معرض مقادیر زیاد سرب میتواند باعث مسمومیت سربی شود.
با وجود تمام مضراتی که در معرض سرب بودن برای انسان دارد، این عنصر برای فرآیند لحیم کاری بسیار مفید و کاربردی است. سرب با داشتن نقطه ذوب پایین و ایجاد اتصالات لحیمی خوب، در ترکیبات مورد استفاده برای لحیم کاری مورد استفاده قرار می‌گیرد.
در سال 2006 اتحادیه اروپا پروتکل محدودیت مواد خطرناک (Restriction of Hazardous Substances Directive) که به اختصار RoHS نوشته میشود را به روز رسانی نمود. طبق این تصمیم استفاده از سیم لحیم سربی در ساخت تجهیزات الکترونیکی محدود شد. پس از آن استفاده از قلع بدون سرب در پروسه ساخت وسایل الکترونیکی به امری رایج تبدیل شد.
سیم قلع بدون سرب از لحاظ خواص، شباهت زیادی به نوع سرب دار دارد به جز اینکه فاقد سرب است! در ترکیبات سیم لحیم بدون سرب از قلع به عنوان عنصر غالب استفاده میشود. همچنین مقادیر ناچیزی از فلزات مس و نقره در آن به کار می‌رود تا خواص آن را بهبود بخشد. این نوع از سیم لحیم با نشان RoHS علامت‌گذاری میشود که نشان‌دهنده پیروی از استاندارد محدودیت مواد خطرناک است.
علامت Rohs
نشان انطباق با استاندارد RoHS
با حذف سرب از ترکیبات سیم لحیم، برخی خواص آن که در انجام فرآیند لحیم کاری کمک کننده بود نیز از بین رفتند. به طور مثال نقطه ذوب پایین سرب از جمله خواص مهم آن در فرآیند اتصال لحیمی بود. فلز قلع نسبت به سرب نقطه ذوب بالاتری دارد و برای رسیدن به حالت مایع به حرارت بیشتری احتیاج دارد. برای حل شدن این مسئله از روغن لحیم یا flux استفاده میشود که در این مقاله به آن میپردازیم. این ماده شیمیایی به سیم قلع بدون سرب کمک می‌کند تا آسان‌تر ذوب شود.
انتخاب سیم لحیم مناسب برای کار
با توجه به این توضیحات اگر هدفتان ساخت یک وسیله الکترونیکی است بهتر است از قلع بدون سرب استفاده نمایید تا از ایمنی محصولاتتان مطمئن شوید. برخی از افراد در انتخاب سیم لحیم به دلیل اطمینانی که از قابلیت های سیم لحیمی سربی دارند استفاده از آن را ترجیح میدهند. این در حالیست که برخی دیگر ایمنی و کیفیت را الویت خود قرار میدهند و از نوع بدون سرب استفاده میکنند. علاوه بر موارد فوق، عوامل دیگری نیز در انتخاب سیم لحیم باید در نظر گرفته شود. توجه داشته باشید که دو نوع ذکر شده از انواع پرکاربرد سیم قلع است. انواع دیگری با ترکیبات شیمیایی متفاوت نیز وجود دارند که بسته به کاربرد مدنظر خود میتوانید آنها را بررسی کنید و از آنها استفاده نمایید. نکته دیگری که توجه به آن ضروری است ابعاد سطح مقطع سیم لحیم است. به طور مثال برای اتصال قطعات بسیار ریز و یا قطعات روبردی (SMD) از سیم لحیم نازک و برای قطعات بزرگ از سیم ضخیم استفاده میشود. دقت داشته باشید قلع لحیم کاری علاوه بر حالت سیمی، در شکل‌های دیگری نیز تولید میشود (مانند توپ قلع، شمش قلع و ....).
حالا که عوامل موثر در انتخاب نوع لحیم را بررسی کردیم به سراغ بررسی ابزارها و اصطلاحات فنی می‌رویم.
هویه
ابزارهای بسیاری زیادی هستند که به کمک ما در فرآیند لحیم کاری میآیند، اما هیچ‌یک به اندازه هویه اهمیت ندارند. در صورتی که هیچ وسیله‌ای به جز سیم لحیم و هویه ندارید به سادگی میتوانید عمل لحیم کاری را انجام دهید. هویه دستگاهی‌ست که در ابعاد و مدل‌های مختلف ساخته میشود اما اساس کار همه مدل‌ها یکسان است. در ادامه به بررسی طرز کار هویه و انواع آن میپردازیم.
ساختمان هویه
اجزای اصلی سازنده هویه به شرح زیر هستند:
نوک هویه :
هیچ هویه‌ای بدون داشتن سری آن کامل نیست. نوک هویه قسمتی است که داغ میشود و باعث می شود لحیم در اطراف دو قطعه ای که قرار است به هم متصل شوند، جاری شود و آنها را به هم بچسباند. با این که لحیم وقتی که به کارگرفته می شود به نوک هویه می چسبد، یک باور اشتباه ولی متداول این است که نوک هویه لحیم را منتقل می‌کند، ولی در واقع نوک هویه حرارت را منتقل می‌کند، دمای قطعات فلزی را تا نقطه‌ی ذوب لحیم بالا می‌برد و لحیم ذوب میشود. در اغلب هویه ها امکان عوض کردن نوک هویه وجود دارد. این امکان به این دلیل در نظر گرفته شده است که ممکن است کاربر برای کاربردی خاص نیاز به نوع خاصی از نوک هویه داشته باشد و یا نوک هویه قدیمی دچار فرسایش شده باشد و راندمان مطلوب را نداشته باشد. نوک هویه در ابعاد و اشکال مختلف تولید و عرضه میشود که هرکدام مناسب استفاده برای لحیم‌کاری نوع خاصی از قطعات هستند. از انواع شکل های نوک هویه میتوان به شکل سوزنی، کاتری، دوسو، فلت و سرکج اشاره نمود. همینطور بسته به توان هویه نیز در انتخاب نوک هویه تنوع وجود دارد.
تنوع نوک هویه
انواع مختلف نوک هویه از چپ به راست
روش عوض کردن نوک هویه:
تعویض نوک هویه فرایند ساده‌ای است. البته ممکن است بنابر نوع هویه کمی متفاوت با آنچه در اینجا توضیح داده میشود باشد. در برخی هویه‌ها در بدنه هویه یک پیچ وجود دارد که با چرخاندن آن نوک هویه در جای خود شل میشود. در این حالت میتوان نوک هویه را خارج کرد و آن را تعویض نمود. دقت کنید که این عمل باید حتما در حالتی که هویه کاملا سرد است انجام شود. همچنین از خارج کردن کامل پیچ از محل خود خودداری کنید. در نوع دیگری از هویه، تعویض نوک بسیار ساده‌تر انجام می‌پذیرد. صرفا کافیست یک فشار به نوک وارد کنید تا به سمت داخل برود، سپس آن را به سمت خارج بکشید. پس از آن نوک هویه جدید را جایگزین نمایید. همچنین نوک هویه‌های پیچی نیز برای بعضی از هویه ها قابل استفاده هستند.
هوض کردن نوک هویه ساده
تعویض نوک هویه در هویه ساده
عوض کردن نوک هویه پیچی
تعویض نوک هویه پیچی
دسته هویه :
دسته هویه قسمتی است که المنت(قسمت داغ شونده) و نوک هویه را نگه می‌دارد. کاربر برای کار با هویه، دسته آن را در دست خود می‌گیرد.
دسته ها معمولا از جنس مواد عایقی مانند رزین، کائوچو و پلاستیک و یا حتی چوب ساخته می‌شوند تا مانع انتقال گرمای نوک هویه به دست کاربر شوند. همچنین آنها سیم‌ها و اتصالات فلزی برای انتقال گرما از منبع یا پریز را در خودشان جای داده‌اند. با توجه به نقش دوگانه دسته در تامین این موارد، اهمیت استفاده از هویه با جنس دسته با کیفیت به خوبی مشخص است.
جنس های مختلف دسته هویه
دو نوع از انواع دسته هویه
بعضی از هویه ها فقط دارای یک دسته ساده هستند که با اتصال به پریز برق، آماده استفاده می‌شوند. این هویه ها بسیار ساده هستند و هیچ کنترلی برای تغییر دما ندارند و کارکردشان بر اساس میزان توان نامی آن‌هاست. در این هویه ها المنت گرمایی به طور مستقیم داخل دسته قرار گرفته است.
هویه با المنت گرم شونده
یک هویه ی المنتی ساده که تنها دارای یک دسته است. بعضی از این هویه ها نوک قابل تعویض ندارند.
بیس هویه (Base):
بیس یا استیشن هویه، یک جعبه کنترلی است که امکان تنظیم کردن دمای هویه را به کاربر می‌دهد. در این نوع از هویه‌ها، دسته‌ی هویه به کنترلر متصل میشود و حرارت توسط مدار الکترونیکی داخل کنترلر تامین میشود. پایگاه هویه در انواع آنالوگ و دیجیتال موجود است. در نوع آنالوگ تنظیم دما به وسیله یک ولوم روی صفحه مدرج انجام میشود. کنترلر دیجیتالی از تعدادی کلید و صفحه نمایش تشکیل شده‌است که دمای فعلی تنظیم شده روی آن قابل مشاهده است. بعضی از انواع دیگر بیس‌ها هستند که ویژگی‌های پیشرفته مانند نمودارهای منحنی حرارت دارند که کمک میکنند کاربر قادر باشد به سرعت گرمای منتقل شده به نوک هویه برای قطعات مختلف را تغییر دهد.
بیس هویه برای کنترل دما
دو نوع از کنترلر هویه آنالوگ (سمت راست) و دیجیتال (سمت چپ)
کنترلر هویه ها معمولا در بردارنده ی یک ترانسفورماتور بزرگ و چند مدار الکتریکی کنترلی دیگر هستند که با ضریب اطمینان بالا به شما امکان تغییر گرما و حرارت نوک هویه تان را می دهند.
ساختمان داخلی کنترلر هویه
مدار داخلی یک کنترلر هویه
پایه هویه :
پایه‌ی هویه در اصل یک نوع هولدر است، که در زمان‌هایی که هویه مورد استفاده قرار نمی‌گیرد آن را نگه می‌دارد. اهمیت استفاده از پایه هویه ممکن است ناچیز به نظر برسد اما رها کردن بدون مراقبت هویه بر روی میز یک خطر جدی است. این کار ممکن است باعث سوختن کاربر یا کاربران و یا بدتر از آن، آتش گرفتن میز کار و شروع یک آتش سوزی بشود. پایه هویه نیز در انواع مختلف تولید و عرضه میشود. از ساده‌ترین مدل‌ها که صرفا یک استند فلزی است تا انواع پیشرفته هولدر هویه که قابلیت خاموش کردن اتوماتیک هویه در زمان قرار گرفتن در پایه را دارند. این قابلیت به کاهش فرسایش نوک هویه در طول زمان کمک می‌نماید در نتیجه باعث افزایش طول عمر آن می‌گردد.
تنوع مدل پایه هویه
انواع مختلفی از استند هویه
تمیز کردن نوک هویه:
هنگام لحیم کاری نوک هویه در مجاورت اکسیژن هوا، اکسید می شود. این پدیده باعث سیاه شدن نوک هویه میشود و پس از مدتی خاصیت انتقال حرارت و آب کردن لحیم آن از بین می‌رود و دیگر برای لحیم کاری مناسب نیست. به خصوص در لحیم های بدون سرب، به دلیل ناخالصی‌های موجود در این نوع از سیم لحیم، میزان اکسید شدن و جمع شدن سیاهی‌ها در نوک هویه بیشتر است. به همین علت همیشه توصیه میشود که به طور مرتب نوک هویه را پاک کنید. برای پاک کردن نوک هویه روش‌های زیادی مرسوم است. به طور مثال استفاده از یک اسفنج نسوز مرطوب یکی از این روش‌هاست. البته این روش با توجه به شوک دمایی که برای نوک هویه ایجاد می‌کند روش اصولی و درستی نیست. اسفنج خیس، نوک هویه را که در اثر حرارت تمایل به انقباض دارد را دچار کاهش دمای نقطه‌ای و ناگهانی می‌کند. این موضوع عاملی برای ترک خوردن نوک هویه و یا ایجاد حفره در آن میشود. این حفره و ترک‌های سطحی باعث می‌شوند کیفیت اتصال لحیمی به شدت افت کند. همچنین استفاده از اسفنج خیس برای تمیز کردن هویه عمر مفید آن را کاهش می‌دهد.
روش اصولی پاک کردن نوک هویه استفاده از اسفنج برنجی است. این اسفنج مخصوص در ظاهر شبیه سیم ظرفشویی است اما جنس آن از فلز برنج است که باعث فرسایش و از بین رفتن نوک هویه نمی‌شود و صرفا لحیم اضافی و اکسید ناخواسته را از نوک آن می‌زداید. همچنین دمای نوک هویه را دچار تغییر نمی‌کند.
نوک دیگری از اسفنج پاک کننده نوک هویه نیز وجود دارد که به آن اسفنج صابونی می‌گویند. این اسفنج مخصوص از مواد شیمیایی خاصی ساخته شده که بدون ایجاد تغییر در دمای نوک هویه، بدون نیاز به رطوبت و بدون بر جای گذاشتن اثری از خود به سادگی اکسیدهای اضافی را پاک می‌کند. به این نوع اسفنج پاک نوک صابونی یا ژله‌ای هم گفته میشود.
پاک نوک صابونی خشک
اسفنج برنجی . اگر پایه هویه‌ی شما محلی برای قرار دادن اسفنج برنجی ندارد، شما می توانید یکی از آنها را با پایه خودش تهیه کنید.
ابزار جانبی لحیم کاری
پس از آشنایی با بخش‌های اصلی لحیم کاری به سراغ ابزارهای کمکی می‌رویم که به کیفیت کار ما کمک میکنند.
قلع کش سیمی (Solder Wick):
جذب کننده لحیم، پاک کننده‌ای مناسب برای اصلاح خط قلع است. این ابزار زمانی بسیار پرکاربرد است که شما نیاز به اصلاح یا تعویض قطعات لحیم شده داشته باشید. این نوع از قلع‌کش به صورت رشته‌های مسی نازک به هم تابیده شده است که در مجاورت قلع مذاب آن را به خود جذب می‌کند و در نتیجه بُرد از لکه‌های اضافی لحیم پاک میشود.
طرز استفاده از قلع کش سیمی
قلع کش سیمی مسی
احیاکننده نوک هویه (Tip Tinner):
احیاکننده هویه یک خمیر شیمیایی است که برای تمیز کردن نوک هویه از اکسید و پوشش دوباره آن برای جلوگیری از اکسید شدن استفاده می شود. این ماده در اصل یک اسید ضعیف است که به پاک کردن اجزا باقیمانده بر روی هویه کمک می‌کند. همچنین به جلوگیری از اکسید شدن نوک هویه شما در حالتی که بی استفاده است ، کمک می کند.
خمیر ریلایف هویه
احیاکننده نوک هویه
قلع‌کش پمپی( Solder vacuum/sucker ):
قلع کش پمپی وسیله‌ای بسیار کاربردی برای پاک کردن لحیم اضافه است. همچنین در تعویض قطعات و تعمیرات بردها نیز بسیار کاربرد دارد. اساس کار این وسیله بسیار ساده است. همانطور که از اسم آن مشخص یک پمپ داخل آن وجود دارد که با استفاده از فنر در اصل مانند یک پمپ خلا عمل می‌کند و با مکش قلع آب شده در محفظه خود جمع می‌کند. برای عملکرد بهتر قلع کش معمولا از شلنگ نسوز در قسمت نوک آن استفاده میشود.
قلع کش پمپی
یک نمونه از قلع کش پمپی
ماژیک ذوب کنند لحیم ( Water Soluble Flux Pen ) :
همانطور که در ابتدای این مقاله شرح دادیمFlux یک ماده شیمیایی است که به ذوب شدن لحیم بدون سرب کمک می کند. ماژیک های Flux به شما کمک می کند تا قطعات سرسخت را با Flux مایع، نرم کنید و اتصالات لحیمی بهتری ایجاد کنید. توصیه می شود که باقیمانده های مایع flux را از روی برد کاملا پاک کنید. برای اینکار توصیه میشود از ایزوپروپیل الکل(IPA) استفاده نمایید. البته برخی از انواع ماژیک فلاکس وجود دارد که نیازی به پاک کردن پس از استفاده نمی‌باشد (No clean flux pen)
ماژیک لحیم کاری
ماژیک حاوی روغن فلاکس
صفحه عایق سیلیکونی مخصوص لحیم کاری ( Insulated Silicone Soldering Mat ) :
با استفاده از صفحه ی عایق سیلیکونی مخصوص لحیم کاری، میتوانید از میزتان در برابر سوختن و آسیب‌های دیگر محافظت کنید و آن را تمیز نگه دارید.
صفحه سیلیکونی لحیم کاری
سیلیکون پد لحیم کاری
سایر ابزار های پیشنهاد شده برای لحیم کاری
ابزارهای دیگری نیز برای انجام لحیم کاری وجود دارند. استفاده از این ابزارهای جانبی بستگی به نوع کار شما دارد و استفاده از آنها ضروری و واجب نیست. صرفا انجام کار لحیم کاری را آسان‌تر می‌نماید. از جمله این وسایل میتوان به موارد زیر اشاره نمود:
گیره مونتاژ (جهت نگه داشتن PCB، سیم و یا هر قطعه‌ای که آن را لحیم کاری می‌کنید)
سیم چین، کف چین، دم‌باریک (به طور مثال اگر بخواهید پایه قطعات لحیم شده را هم سطح برد کنید کف چین استفاده کنید )
عینک ایمنی (جلوگیری از برخورد پایه کوتاه شده قطعات با چشم)
ذره بین و میکروسکوپ (لحیم کاری قطعات ریز SMD)
پایه نگه دارنده قرقره سیم لحیم
گیره لحیم کاری
گیره مونتاژ
ابزار کف چین
کف چین
عینک کار
عینک ایمنی
جمع بندی و نکات اصلی لحیم کاری
لحیم کردن قطعات در اصل کار ساده‌ایست اما این عمل ساده نیاز به پیروی از اصول و رعایت برخی نکات دارد:
هنگام کار کردن با هویه داغ بسیار مراقب دست خود باشید.
برای گرفتن برد یا سیم و ... درحین لحیم کاری از گیره یا کمک افراد استفاده کنید.
دمای هویه تان را روی یک دمای متعادل تنظیم کنید. (325-375 درجه سلسیوس)
اگر از هویه قابل تنظیم شما دود بلند میشود دمای آن را کم کنید.
از قسمت کناری نوک هویه استفاده کنید نه نوک تیز هویه. در این حالت محل مورد نظر اتصال بهتر گرم میشود همچنین زاویه در دست گرفتن هویه در این حالت نیز مطمئن تر است.
هم محل قرار دادن قطعه(پد) و هم قطعه‌ای که لحیم می‌کنید را همزمان و به اندازه مساوی گرم کنید تا از آسیب و حرارت بیش‌از حد به برد و قطعه جلوگیری نمایید.
پس از انجام لحیم کاری ابتدا سیم لحیم را کنار بکشید سپس هویه را. در غیر اینصورت سیم لحیم به محل اتصال می‌چسبد.
یک اتصال خوب باید شبیه کوه آتشفشان باشد، نه شبیه یک گوی یا مشت.
اگر از اتصال درست قطعه لحیم شده مطمئن نیستید میتوانید با مولتی متر محل اتصال را چک کنید.
برای درک بهتر نکات و اصول لحیم کاری به تصویر زیر دقت کنید:
اصول عملی لحیم کاری
نکته مهم در لحیم کاری:
زمانی که با لحیم بدون سرب کار می‌کنید،Flux (روغن لحیم) تمایل دارد در هر جایی پخش شود، چه این Flux داخل لحیم باشد و یا توسط کاربر به صورت خارجی اضافه شده باشد. در طول زمان flux می تواند باعث خوردگی و فرسایش PCB (برد مدار چاپی) و قطعات شود. بنابراین دانستن چگونگی تمیز کردن PCB و پاک کردن آن از Flux حیاتی است. ساده ترین روش برای تمیز کردن برد استفاده از یک مسواک کوچک نرم (مسواک دندان بسیار عالی عمل می‌کند) و مقداری الکل ایزوپروپیل است. اگر شما درحال لحیم کردن تعداد زیادی برد هستید، ممکن است نیاز به تمیز کردن دسته‌ای آنها داشته باشید. برای این کار ما به شما یک دیگ پرشده از آب مقطر را پیشنهاد می‌کنیم، آب مقطر همچنین مدار شما را از سایر ناخالصی‌ها و آلودگی‌ها حفاظت می‌کند.
تمیز کردن کامل بردتان یک امر ضروری نیست، اما این کار به میزان شگرفی طول عمر مدار شما را افزایش می‌دهد.
منبع مقاله: SparkFun
اگر بخواهید دو قطعه فلز را به هم متصل کنید احتمالا از جوشکاری یا نهایتا لحیم کاری بهره می‌برید و بسته به بزرگی و ظرافت کار هر یک را میتوان انتخاب کرد. هردو این فرایندها شامل اعمال حرارت است که میتواند منجر به آسیب به قطعات مخصوصا اجزای الکترونیکی یا ایجاد انفجار به ویژه در مورد لوله‌ها میشود. بر این اساس پژوهشگران استفاده از چسب فلزی را پیشنهاد داده‌اند.
مشکل بزرگ آسیب به قطعات مخصوصا اجزای الکترونیکی یا ایجاد انفجار در مورد لحیم یا جوشکاری باعث شده است که پژوهشگران دانشگاه بوستون به فکر ارائه‌ی راه حلی برای آن بیافتند و روش پیشنهادی آنها استفاده از چسبی است که میتواند دو فلز را در دمای اتاق به هم پیوند دهد. این تیم که به سرپرستی پروفسور هنچن هوانگ روی نانومیله‌های میکروسکوپی با هسته‌ی فلز کار میکنند که برخی از آنها با فلز ایندیوم و برخی دیگر با فلز گالیم پوشش داده شده‌اند.
در ابتدا باید سطح دو جسمی که قرار است به هم متصل شوند را به وسیله‌ی این نانومیله‌ها پرداخت کرد و پس از آن لایه‌ای از نانومیله‌های پوشش داده شده از ایندیم را روی یک سطح و لایه‌ای دیگر از نانومیله‌های پوشش داده شده با گالیم را روی سطح دیگر پوشش داد. در هر دو سطح این نانولوله‌ها، روی سطح می‌‌ایستند و ساختاری مشابه شانه را پدید می‌‌آورند.
وقتی که این دو سطح شانه مانند در برابر همدیگر قرار میگیرند، تمامی این دندانه‌های کوچک درون هم فرو می‌‌روند و به یکدیگر گیر میکنند. این سازوکار درهم فرورفتن و درگیر شدن را خودتان میتوانید با درهم قرار دادن دو شانه امتحان کنید. وقتی این دندانه‌های اینیومی و گالیمی در تماس با همدیگر قرار میگیرند به شکل مایعی در میآیند که در واکنش با هسته‌ی میله‌ها سخت شده و ماده‌ی جامد بسیار مستحکمی را شکل میدهند که میتواند با خواص استحکام جوش یا لحیم برابری کند.
افزون بر این، چسب MesoGlue بر خلاف نمونه‌های مشابه پلیمری‌اش رسانای الکتریسیته و گرما است و میتواند در برابر دماهای بالا نیز دوام بیاورد. مهم‌تر از اینها، این چسب نسبت به رطوبت یا آب نیز کاملا مقاوم است و برای عملکرد مناسب نیز نیاز به اعمال فشار چندانی ندارد.
از کاربردهای این چسب جدید میتوان به کاربرد وسیع آن در صنعت الکترونیک اشاره کرد که برای نمونه هم اکنون میتوان آن را به سادگی جایگزین روغن‌های حرارتی، لحیم‌ها یا حتی چسب‌های رسانای کنونی کرد. از کاربردهای دیگر این محصول فوق العاده نیز میتوان به کاربرد جهت چسباندن لوله‌ها، سلول‌های خورشیدی و اجزای ابزارهای الکترونیکی همچون تلفن‌های همراه، تبلت‌ها و رایانه‌ها نام برد.
این محصول هم اکنون در حال سپری کردن دوره‌ی توسعه‌ی تجاری در شرکتی به نام خود محصول MesoGlue است و توسعه دهندگان آن در حال کار روی فرم آن برای تبدیل به شکل مایعی با قابلیت استفاده مشابه چسب‌های معمولی یا اپوکسی‌ها هستند تا بتوان از این محصول به ساده‌ترین شکل ممکن بهره برد.
برخی نکات و ترفندها وجود دارد که هنگام لحیم کاری با رعایت کردن آنها میتوانید لحیم کاری بهتری را انجام دهید. البته ناگفته نماند که تجربه و خرید مواد و تجهیزات باکیفیت لحیم کاری همچون انتخاب بهترین سیم لحیم می تواند بهترین لحیم کاری را برای شما به ارمغان بیاورد.
دلایل شکستن لحیم
از دلایل عمده شکستن لحیم در فرایند لحیم کاری، تمیز نبودن سطح قطعات الکتریکی همچون انواع سلف های الکتریکی می‌باشد. البته شکستن لحیم دلایل دیگری نیز دارد که میتوان به انتخاب نامناسب اندازه هویه و ضخامت سیم لحیم نیز اشاره نمود. کوچک بودن اندازه‌ی هویه باعث میشود تا لحیم به خوبی گرم نشود. همچنین زیاد بودن ضخامت سیم لحیم سبب میشود گرمای زیادی از هویه کشیده شود و عملیات لحیم کاری به درستی انجام نشود.
علت اکسید شدن سر هویه لحیم کاری
معمولا دمای کاری اکثر هویه‌ها در محدوده‌ی 350 تا 500 درجه سانتی گراد می‌باشد. اگر دمای کاری هویه به بیشتر از 500 درجه سانتی گراد برسد و دمای آن کنترل نشود، اکسید شدن نوک هویه حتمی خواهد بود. اکسید شدن نوک هویه، فرسایش بیش از حد هویه را به دنبال خواهد داشت و باعث خرابی در لحیم کاری میشود. برای جلوگیری از اکسید شدن نوک هویه، بهترین کار آب بندی سر هویه با قلع است.
جلوگیری بوجود آمدن لحیم سرد
لحیم سرد هنگامی رخ می‌دهد که به ظاهر شما شاهد یک لحیم کاری خوب و کامل هستید اما به خاطر درست گرم نشدن قطعات الکتریکی همچون انواع مختلف خازن الکتریکی، لحیم به درستی انجام نشده است. دلیل اصلی بوجود آمدن لحیم سرد در فرایند لحیم کاری، کثیف بودن سطوح لحیم کاری و کوچک بودن نوک هویه مورد استفاده است. عدم تمیزکاری درست سطح فلزات باعث ایجاد مقداری اکسید در لابه‌لای اتصال قطعات همچون انواع مختلف ترانزیستورهای BJT میشود. وجود این اکسید نیز یکی از دلایل بوجود آمدن لحیم سرد میشود.
درصد قلع و سرب سیم لحیم
انتخاب سیم لحیم بسیار مهم است. به دلیل آنکه نقطه ذوب قلع کمتر است سیم لحیم در درجه کمتری ذوب میشود. اگر درجه حرارت هویه برای ذوب کردن لحیم بسیار بالا رود ممکن است به سطح قطعات الکتریکی و همچنین به برد مدار الکتریکی آسیب وارد شود. بهترین سیم لحیم دارای 63 درصد قلع است که در بازار به عنوان سیم لحیم 63 درصد شناخته میشود.
شما میتوانید انواع هویه، روغن لحیم، سیم لحیم، نوک هویه و .... را از آوازک خریداری نمایید.