برد الکترونیکی یکی از قطعات مهم سخت افزاری بوده که در بسیاری از لوازم نظیر لپ تاپ، موبایل، تلویزیون و … وجود دارد. بردها یک قطعه تخت هستند که بر روی آنها قطعات مختلف به شکل‌های گوناگون سوار می‌شوند. نوع اتصال قطعات بر روی برد الکترونیکی در هر دستگاهی متفاوت است. برای اتصال قطعات بر روی برد یا همان مونتاژ، نیاز به ابزارهای خاصی است. افراد مونتاژکار باید این لوازم را در اختیار داشته باشند تا بتوانند به مونتاژ برد الکترونیکی بپردازند. در این مطلب قرار است به بررسی تمام ابزارهای لازم جهت مونتاژ و یا تعمیر برد الکترونیکی بپردازیم.
ابزارهای مونتاژ برد الکترونیکی شامل چه مواردی است؟
برای مونتاژ قطعات الکترونیکی (SMD, DIP) باید در ابتدا ابزارهای آن را فراهم کرد. ابزارهایی که برای تعمیر و مونتاژ نیاز هستند را میتوان به دو دسته ابزارهای اولیه و ابزارهای تخصصی تقسیم کرد. ابزارهای اولیه شامل لوازمی هستند که معمولا در هر کارگاهی وجود دارند و افراد روزانه با آنها سروکار زیادی دارند. این ابزارها برای ساخت و آزمایش هر مدار و برد ساده‌ای ضروری هستند. اما ابزارهای تخصصی شامل لوازمی هستند که ممکن است هر روز مورد استفاده قرار نگیرند و گاهی اوقات به آنها نیاز باشد. در ادامه به معرفی هرکدام از این ابزارها و کاربردشان خواهیم پرداخت.
معرفی ابزارهای اولیه و ضروری جهت مونتاژ برد الکترونیکی
-
انبرهای دستی
انبرهای دستی اولین و معمولترین لوازمی هستند که در هر کارگاهی به چشم می‌خورند. این انبرها شامل کف چین، سیم چین، انبردست و دم باریک می‌شوند. از کف چین برای بریدن سیم، پایه قطعات، زنجیرهای کوچک و موارد این چنینی استفاده می‌شود. سیم چین هم جهت برش انواع سیم در بردهای الکترونیکی به کار برده می‌شود. علاوه بر این برای برداشتن روکش سیم‌ها نیز از سیم چین استفاده می‌شود. از انبردست و دم باریک هم برای اموری چون تغییر شکل قطعات، نگهداشتن قطعات، اتصال قطعات و … استفاده می‌شود. افرادی که روزانه با حجم زیادی از مونتاژ و دمونتاژ قطعات روبرو هستند، باید مجموعه‌ای از این لوازم را در اندازه‌های مختلف در اختیار داشته باشند. در ضمن در کنار انبرهای دستی، باید مجموعه‌ای از پیچ گوشتی‌ها کوچک و بزرگ را در سری‌های مختلف نظیر دوسو و چهارسو را در اختیار داشت.
-
ابزارهای اندازه‌گیری
ابزارهای اندازه‌گیری شامل لوازمی چون مولتی‌متر و خط‌کش هستند. مولتی‌متر برای گرفتن مقدار جریان، ولتاژ، مقاومت و … به کار برده می‌شود و از طریق آن میتوان به سالم بودن قطعات و برد پی برد. از خط‌کش نیز زمانی استفاده می‌شود که بخواهید یک مدار را طراحی کنید. البته منظور از خط‌کش، خط‌کش‌های ساده نیست. خط‌کش‌هایی که در مونتاژ برد الکترونیکی استفاده می‌شوند، به اسم خط‌کش SMD هستند که بر رویشان رد انواع قطعات حک شده است. از این نوع خط‌کش می‌توانید برای اندازه‌گیری قطعاتی چون ترانزیستور و دیور استفاده نمایید.
-
هویه و لوازم جانبی
ابزار مورد نیاز لحیم کاری شامل هویه و چند وسیله دیگر می‌شود. بدون شک داشتن یک هویه استاندارد برای لحیم کاری و مونتاژ قطعات بر روی برد، بسیار مهم است. انتخاب و خرید هویه بستگی به بردی دارد که قصد لحیم کاری آن را دارید. هویه‌ها باید در اندازه و توان مناسب انتخاب شوند تا قطعات و برد دچار مشکل نشوند. بهتر است هویه‌ای را برای مونتاژ انتخاب کنید که قابلیت تعویض نوک داشته باشد و بتوان نوک آن را در زمان لازم عوض کرد. علاوه بر هویه، به لوازم دیگری چون سیم لحیم، پایه هویه، قلع کش، روغن لحیم یا فلاکس و پاک کننده نوک هویه نیاز است.
سیم لحیم: یکی از ابزارهای مهم لحیم کاری، سیم لحیم است. سیم لحیم که بیشتر از آلیاژهای قلع و سرب ساخته می‌شود، باعث اتصال بین قطعات و یا قطعه و برد می‌شود.
پایه هویه: پایه هویه یکی از لوازمی است که بهتر است هنگام مونتاژ برد الکترونیکی در اختیار داشته باشید. این وسیله برای نگه داشتن هویه هنگام لحیم کاری استفاده می‌شود. در واقع میتوان هویه را درون جایگاه فنر مانند پایه هویه قرار داده و از آن در برابر سقوط و آسیب‌دیدگی محافظت کرد.
قلع کش: قلع کش یا قلع پاک کن جزو لوازمی هستند که جهت برداشتن قلع‌های اضافی از روی مدار به کار برده می‌شوند. با استفاده از این وسایل میتوان برد را از وجود قلع‌های اضافی پاک کرده و آن را کاملا تمیز کرد.
روغن لحیم یا فلاکس: برای جلوگیری از اکسیداسیون هنگام لحیم کاری، باید از روغن لحیم یا فلاکس استفاده کرد. این مواد باعث تمیز شدن برد شده و باعث سهولت لحیم کاری می‌شوند. روغن لحیم و فلاکس هر دو یک خاصیت دارند، اما در برخی ویژگی‌ها با هم متفاوت هستند.
پاک کننده نوک هویه: برای تمیز کردن نوک هویه، باید از انواع تمیزکننده‌های نوک هویه استفاده کنید. نوک پاک کن سیمی، اسفنج، مایع تمیز کننده و احیا کننده از انواع پاک کننده به شمار می‌روند. با استفاده از این مواد، نوک هویه به خوبی تمیز شده و از عمر بیشتری برخوردار خواهد شد.
-
انواع پنس
یکی از لوازم کاربردی در مونتاژ قطعات الکترونیکی، پنس است. پنس‌ها در اندازه‌های مختلفی موجود هستند و از آنها برای گرفتن قطعه هنگام مونتاژ استفاده می‌شود. با این وسیله لحیم کاری آسانتر انجام شده و نتیجه نهایی از کیفیت بیشتری برخوردار خواهد شد. پنس‌ها انواع مختلفی دارند که پنس ضد مغناطیسی و پنس نوک تیز از پرکاربردترین آنها می‌باشد.
پنس ضد مغناطیسی: این پنس کاملا ضد زنگ و ضد مغناطیس بوده و از آن برای مونتاژ قطعاتی چون SMD استفاده می‌شود. خصوصیت این پنس این است که هنگام کار با آن قطعه به پنس نچسبیده و کار مونتاژ یا دمونتاژ به راحتی انجام خواهد شد.
پنس نوک تیز: این نوع از پنس‌ها نوک تیزی دارند و برای برداشتن قطعات کوچک بسیار مناسب هستند.
-
میکروسکوپ یا ذره‌بین
از دیگر ابزارهای لازم جهت مونتاژ برد الکترونیکی، میتوان به میکروسکوپ دیجیتال و ذره‌بین اشاره کرد. این لوازم برای بررسی دقیق بردهای الکترونیکی به کار می‌روند و کار را بسیار راحت می‌کنند. افرادی که با بردهای کوچک مانند بردهای موبایلی سروکار دارند، بهتر است یکی از این لوازم را در اختیار داشته باشند تا بتوانند قطعات و برد را با بزرگنمایی بیشتری مشاهده کنند. با استفاده از میکروسکوپ دیجیتال یا ذره‌بین، لحیم کاری آسانتر شده و احتمال خطا کاهش خواهد یافت.
-
مجموعه دریل و مته
دریل و مته جزو لوازم ابتدایی به حساب می‌آیند و بهتر است آنها را در اندازه‌های مختلفی در اختیار داشت. با استفاده از یک دریل دستی کوچک می‌توانید پیچ‌های هرز را به راحتی باز کنید و یا پیچ و مهره‌ها را به راحتی ببندید.
نحوه مونتاژ برد الکترونیکی
برای مونتاژ برد الکترونیکی، باید مراحل مختلفی را طی کرد. مراحل مهم مونتاژ برد الکترونیکی عبارتند از استنسیل کردن، لحیم کاری، انتخاب و جایگذاری و وارسی. در ادامه به بررسی هر یک از مراحل می‌پردازیم.
-
استنسیل کردن خمیر لحیم
اولین گام در مونتاژ برد الکترونیکی، استنسیل کردن خمیر لحیم است. منظور از استنسیل کردن خمیر لحیم، پیاده کردن آن بر روی برد الکترونیکی است. این کار به شما کمک می‌کند تا یک لایه نازک از استیل ضد زنگ را روی برد خود داشته باشید. به این پروسه در اصطلاح استنسیل گفته می‌شود. این پروسه باعث می‌شود تا خمیر لحیم تنها بر روی بخشی از برد الکترونیکی که مطابق نقشه نیاز به اتصال دارد، قرار بگیرد. پس با استنسیل میتوان نقشه را بر روی برد الکترونیکی پیاده کرد و خطوط اتصال قطعات مختلف را با خمیر لحیم پوشش داد. این کار سبب متمایز شدن این خطوط با سایر نواحی نارسانا می‌شود.
-
انتخاب و جایگذاری قطعات
بردهای الکترونیکی توسط قطعات مختلفی چون خازن، ترانزیستور، دیود و مقاومت مونتاژ می‌شوند. زمانی که خطوط مدار بر روی برد الکترونیکی پیاده سازی می‌شوند، باید وارد مرحله انتخاب و جایگذاری این قطعات بر روی برد شد. لازم به اشاره است که در گذشته و در مقیاس‌های کوچک، این پروسه به شکل دستی انجام می‌شده است. به این صورت که افراد اجزا و قطعات مورد نیاز را با دست خود انتخاب کرده و در محل مورد نظر مطابق نقشه قرار می‌دادند. این نحوه از چیدمان قطعات با معایبی همراه بود که همین معایب و خطاها باعث شد تا امروزه بسیاری از مدارهای الکترونیکی توسط ربات‌ها مونتاژ شوند. برای همین در حال حاضر در مقیاس صنعتی، انتخاب و جایگذاری قطعات توسط فناوری نصب سطحی یا همان SMT صورت گیرد. به ربات‌هایی که این عمل را انجام می‌دهند، SMD گفته می‌شوند. استفاده از ماشین و ربات‌های SMD سبب افزایش سرعت جایگذاری قطعات شده و از بروز اشتباه جلوگیری می‌نمایند.
-
لحیم کاری مجدد
پس از جایگذاری قطعات بر روی برد، نوبت به نصب و ثابت کردن آنها می‌رسد. برای این کار از فرآیند لحیم کاری استفاده می‌شود. در این مرحله خمیر لحیم باید به شکل جامد در آمده و موجب چسبیدن قطعات به برد شود. این کارها از طریق پروسه‌ای به نام Reflow صورت می‌گیرد.
-
وارسی و کنترل کیفیت برد
زمانی که قطعات با استفاده از تکنولوژی SMT و با روش Reflow بر جای خود در برد الکترونیکی ثابت شدند، باید از درستی مراحل و اتصال قطعات مطمئن شد. البته از آنجایی که بیشتر مراحل به صورت رباتیک صورت می‌گیرند، احتمال خطاها در آنها کم است. اما بررسی و کنترل کیفیت، جزو مراحلی است که باید به آن توجه شود. برای همین باید با استفاده از روش‌های موجود، اقدام به کنترل کیفی برد الکترونیکی مونتاژ شده کرد. از روش‌هایی که برای کنترل برد استفاده می‌شود، میتوان به کنترل کیفیت دستی و چشمی، کنترل اپتیکال اتوماتیک و کنترل با اشعه ایکس اشاره کرد. هر کدام از این روش‌ها برای شرایط خاصی ایده آل هستند. با این حال میتوان از هر یک از آنها استفاده کرده و به صحت برد الکترونیکی پی برد.
معرفی ابزارهای تخصصی جهت مونتاژ برد الکترونیکی
در کنار ابزارهایی که اشاره کردیم، میتوان ابزارهای دیگری را نیز تهیه کرده تا در مواقع لزوم بتوان از آنها استفاده کرد. این ابزارها بیشتر جهت سهولت در کار و امور تخصصی به کار برده می‌شوند. بنابراین تهیه آنها ضرورتی نداشته و افراد میتوانند بسته به نیاز خود آنها را تهیه نمایند. در ادامه به معرفی چند مورد از ابزارهای تخصصی برای مونتاژ برد الکترونیکی اشاره می‌کنیم.
هیتر هوای گرم
هیتر را میتوان جزو ابزارهای تخصصی و ضروری قرار داد. این وسیله دارای کنترل‌گر دما بوده و از قابلیت تولید حرارت در دماهای مختلف برخوردار است. افراد با این وسیله میتوانند دمای دستگاه را کاهش یا افزایش دهند و بر روی برد الکترونیکی کار کنند.
ست سوهان
ست سوهان معمولا شامل چند عدد سوهان با سری‌های مختلف است. از سوهان با سری نازک بیشتر برای مناطق محدود و حساس استفاده می‌شود. افرادی که به صورت تخصصی به امور الکترونیکی مشغول هستند، میتوانند یک ست سوهان مناسب در اختیار داشته باشند و در مواقع نیاز از آنها استفاده نمایند.
گیره رومیزی
گیره رومیزی یکی از لوازمی است که سبب سهولت کار مونتاژ و دمونتاژ می‌شود. با این وسیله اجسام و قطعات در جای خود ثابت نگه داشته می‌شوند تا بر روی آنها کار صورت گیرد.
دستگاه لوپ
لوپ همچون ذره‌بین و میکروسکوپ دیجیتال، کار بزرگنمایی و بهتر دیده شدن قطعات را انجام می‌دهد. با این وسیله میتوان اجسام ریز را راحت‌تر مشاهده کرده و به راحتی بر روی بردهایی چون موبایل کار کرد.
جمع بندی
لحیم کاری و مونتاژ برد الکترونیکی، یکی از امور بسیار مهم در صنعت الکترونیک است. افرادی که به این امور مشغول هستند، باید ابزارهای لازم جهت این کار را در اختیار داشته باشند. همانطور که ملاحظه کردید در این مطلب به معرفی انواع ابزارهای لازم جهت مونتاژ برد الکترونیکی پرداختیم. ابزارهای مونتاژ و ابزارهای لحیم کاری در دو دسته ابتدایی و تخصصی قرار می‌گیرند که وجود ابزارهای ابتدایی برای شروع کار کاملا ضروری است. ابزارهای تخصصی نیز برای برخی مواقع نیاز هستند و افراد میتوانند بسته به فضای کاری خود آنها را تهیه نمایند. از مهمترین ابزارهای لازم برای مونتاژ قطعات الکترونیکی میتوان به هویه، سیم لحیم، پایه هویه، قلع کش، روغن لحیم یا فلاکس، تمیزکننده نوک هویه، انواع انبردست و سیم چین، مولتی‌متر، خط‌کش، انواع پنس، میکروسکوپ دیجیتال، ذره‌بین و دریل اشاره کرد. تمامی ابزارهای نامبرده در فروشگاه گیت الکترونیک موجود هستند و با قیمت مناسب به مشتریان عرضه می‌شوند.
