نحوه چاپ و منتاژ برد مدار چاپي

imani

در اين تاپيك مي خواهيم مقالاتي در خصوص نحوه طراحي و چاپ سطوح فلزي بر روي بردهاي مدار چاپي با انواع روش ها خصوصا روش لامينك كاري و همچنين به نحوه منتاژ (لحيم كاري) قطعات بر روي بردها نيز اشاره خواهيم داشت.

P ......................... PCB - PCB - PCB ......................... P
طرزتهيه مدارچاپي به كمك لامينت
لامينت ماده ژلاتيني نرمي است به رنگ سبز كه پس از قرار گرفتن روي فيبروبرخورد نوربا آن تغير رنگ پيدا كرده وآبي مي شود وحالتي سخت پيدا مي كند ،اين ماده در بين دو لايه پلاستيكي قرار مي گيرد.
قبل از اقدام به انجام كارابتدا وسايل زير را آماده كنيد :
1- لامينت ازنوع متري ونه درقالب بسته بندي شده
2- مواد ظهور(يا همان جوش شيرين مرغوب )
3- اسيدمدار چاپي(آلماني)پركلرودوفر 90%
4- سود سوز آور
5- فيبر در ابعاد مورد نياز
6- فيبر شور ( nahid)
7- سه ظرف در ابعاد متفاوت كه همگي از نوع پلاستيكي باشند؛ در مراحل اسيدكاري وسودكاري ظرف
در حدواندازه فيبر باشد ولي در مرحله ظهور ظرف بزرگ انتخاب شود.
8- شيشه سفيد (حدالامكان نيم ميل)
9- نگاتيو مدار
مراحل را به شرح زيردنبال كنيد:
(جهت دريافت مقاله تهيه PCB به روش لامينت صفحات زير را دانلود فرمائيد - در ضمن در صورت عدم مشاهده لينك هاي دريافت ابتدا بايد عضو و با نام كاربري وارد سايت و سپس اين بخش شويد.)
*****************************
............دريافت بخش اول ..............

............دريافت بخش دوم ..............

............دريافت بخش سوم ..............

............دريافت بخش چهارم ..............

imani

وسیله ای كه در لحیم كاری مورد استفاده واقع می شود را هویه می گویند. هویه در اثر عبور جریان الكتریسته از یك المنت حرارت تولید شده و این حرارت به نوك هویه منتقل می شود. در بازار دو نوع هویه بیشتر به چشم می خورد .

یكی از ابزارهای مهم در صنعت برق و الكترونیك لحیم كاری است. ماده اتصال دهنده ، كه آلیاژی از فلز قلع و سرب است را لحیم می نامند. در عمل لحیم كاری توسط یك وسیله گرما دهنده مثل هویه صورت می پذیرد یعنی بوسیله هویه ، محل اتصال دو فلز را گرم كرده تا به نقطه ذوب لحیم برسد و لحیم به محل اتصال اعمال شده و پس از سرد شدن ، دو قطعه به هم محكم می شوند.
آشنایی به فن لحیم كاری برای متخصصین امور برقی و تكنسینهای الكترونیكی بسیار حائز اهمیت است لذا در این جا نكات مهم را مورد بحث قرار می گیرد .

لحیم :
همانگونه كه گفته شد لحیم آلیاژی از قلع و سرب است كه بر حسب درصد آنها در آلیاژ درنظر گرفته می شود. چنانچه بر روی قرقره لحیم نگاه كنید دو عدد بر روی آن نوشته شده است بطور مثال 60/40 این به آن معنا است كه لحیم فوق دارای 60 درصد قلع و 40 درصد سرب می باشد.

اصولا برای لحیم كاری در الكترونیك باید از لحیمی استفاده شود كه در صد قلع آن 40 باشد. دلیل آن این است كه نقطه ذوب قلع كمتر است. بنابراین هرچه درصد قله بیشتر باشد لحیم در درجه كمتری ذوب می شود. درجه حرارت چنانچه بالا باشد سبب معیوب شدن نیمه هادیها مثل دیود ، …. می شود بخصوص آنكه باعث خرابی مدار چاپی نیز می شود. در مجموع در كارهای الكترونیكی از درصد قلع بیشتر استفاده نمائید. بهترین نوع لحیم ، لحیم 63 درصد است كه در بازار به همین نام یافت می شود .

هویه :
وسیله ای كه در لحیم كاری مورد استفاده واقع می شود را هویه می گویند . هویه در اثر عبور جریان الكتریسته از یك المنت حرارت تولید شده و این حرارت به نوك هویه منتقل می شود . در بازار دو نوع هویه بیشتر به چشم می خورد .

هویه قلمی

هویه هفت تیری

این دو چه تفاوتی با هم دارند ؟

اصولا هویه هفت تیری برای توان های بالا مورد استفاده است و برای لحیم كاری در برق و یا مدارهای الكترونیكی لامپی بكار گرفته می شود .

در هویه قلمی برای توانهای كم بنابراین برای كارهای الكترونیكی در مدارهای جدید و مونتاژ مورد بهره برداری واقع می شود. لذا برای كارهای مختلف الكترونیكی از هویه قلمی با توان 16 الی 30 وات استفاده نمائید .

روغن لحیم :
هرگاه دو قطعه را بخواهند بوسیله لحیم ، اتصال دهند بایستی كاملا تمیز و از هرگونه چربی ، رنگ و اكسید پاك گردند . بنابراین در زمان لحیم چون درجه حرارت بالا است سبب می شود در سطح خود لایه ای اكسد بوجود آید و پس از لحیم كاری ممكن است این لایه اكسید مانع از تماس الكتریكی بین آن دو شود . برای جلوگیری از این كار از روغن لحیم استفاده می كنند . این روغن از ماده ای به نام كلوفون تشكیل شده و حل كننده اكسید و هر مواد زائد است .

طرز كار با روغن لحیم :
قبل از لحیم كاری باید محل اتصال به این روغن آغشته شود و بعد عمل لحیم كاری صورت گیرد. با انجام این كار روغن، مواد زاید بر روی اتصال را در خود حل كرده و هنگامی كه هویه داغ به محل اتصال نزدیك می شود ، روغن را كنار زده و محل اتصال را از ماده های خارجی خالی می نماید . امروزه لحیمهای در الكترونیك مورد استفاده می گردد كه در داخل خود روغن لحیم دارند لذا نیازی به روغن لحیم جداگانه ندارند اصطلاحأ به این نوع لحیم ، سیم لحیم با مغزی روغن می گویند. بهر صورت در هنگام لحیم كاری بایستی از تمیز بودن محل اتصال ، اطمینان حاصل شود .
---------------------------------------------------------------------------------------------
بعد از آماده شدن بورد مدار چاپي ،نوبت به نصب و ثابت كردن قطعات روي بورد مي رسد . رايجترين روش نصب قطعات روي بورد مدار چاپي لحيم كاري (soldering) است. لحيم كاري عبارتست از متصل كردن دو سيم ، يا يك سيم و سطح مسي مدار چاپي توسط آلياژ قلع –سرب مذاب. براي لحيم كاري به وسايلي نياز داريم كه آنها را در زير توضيح ميدهيم.

[b]وسايل لحيم كاري[/b]سيم لحيم:
ماده اي كه دو قطعه را به يكديگر متصل ميكند، لحيم (solder) نام دارد.لحيم آلياژي از دو فلز قلع و سرب است كه با نسبت وزني خاص با يكديگر تركيب شده اند . لحيم داراي انواع مختلفي است كه براي كارهاي متفاوت به كار برده ميشوند . بهترين لحيم براي كارهاي الكترونيكي لحيم SN63PVB37 است كه 63% قلع و 37% سرب دارد .

همانطور كه مي دانيد ، فلزات در مجاورت هوا اكسيد مي شوند كه اين اكسيد به صورت يك لايه عايق روي قطعات را ميپوشاند. اين لايه اكسيد مي تواند باعثن خرابي عمل لحيم كاري شود ،به همين دليل از ماده اي موسوم به روغن لحيم (flux) براي ازبين بردن اكسيد فلز و كامل كردن لحيم كاري استفاده مي شود. اما در كارهاي الكترونيكي معمولاً روغن لحيم كاري بصورت مستقيم بكار نميرود ؛ لحيمهايي كه در كارهاي الكترونيكي بكار برده ميشود، بصورت لوله هاي توخالي ساخته ميشوند كه داخل آنها با روغن لحيم كاري پُر شده است.

هويه :
براي چسباندن دو قطعه بايستي لحيم ذوب شده را در محل مورد نظر قرار دهيم . ذوب كردن لحيم توسط وسيله اي به نام هويه (soldering iron) انجام ميشود. ساده ترين هويه عبارتست از يك دسته و يك نوك مخروطي تيز كه توسط جريان برق(المنت) داغ ميشود.هويه هاي پيشرفته تر داراي دستگاه تنظيم حرارت ،پايه فنري براي نگهداري هويه ، و محل اسفنج خيس براي پاك كردن نوك هويه هستند.

وسيله ديگري كه جزء ابزارهاي الزامي لحيم كاري نيست ولي ميتواند كمك زيادي به عمليات لحيم كاري كند ، وسيله ايست بنام دست سوم (third hand) .اين وسيله با نگه داشتن قطعات و بورد مدار چاپي ،دستهاي شما را براي گرفتن هويه و لحيم (و بالا بردن دقت و ظرافت كار) آزاد ميكند.
-----------------------------------------------------------------------------

[b]رعايت نكات ايمني در لحيم كاري[/b]
از آنجائيكه در لحيم كاري بافلز مذاب و هويه داغ (كه دماي آن گاهي بهC ْ300 نيز ميرسد) سرو كار داريم ، رعايت نكات ايمني الزامي است . در زير چند نكته ايمني در لحيم كاري را تذكر ميدهيم :

1 هرگز هويه داغ را روي ميز قرار ندهيد؛ براي اين كار از پايه فنري استفاده كنيد.

2 مراقب باشيد هويه داغ با سيمهاي برق تماس پيدا نكند.

3 در مكانهاي مرطوب لحيم كاري نكنيد.

4 هنگام لحيم كاري از عينك محافظ استفاده كنيد.

5 بخار لحيم (كه درآن سرب وجود دارد) سمي است . هرگز بخار لحيم را تنفس نكنيد.

براي اجتناب از تنفس بخار لحيم ، وجود يك سيستم تهويه مناسب الزامي است . دراين قسمت نحوه ساخت يك دستگاه تهويه ساده و ارزان قيمت براي دور كردن بخارلحيم را تشريح ميكنيم .
-----------------------------------------------------------------------------

[b]دستگاه تهويه لحيم كاري[/b]
براي ساخت يك دستگاه تهويه ارزان قيمت و سايل زير را تهيه كنيد:

1 فن 12 ولت كامپيوتر – يك عدد

2 منبع تغذيه 12 ولت DC-220ولت AC-يك عدد

3 لوله خرطومي پلاستيكي به قطر 12 سانتيمتر (مخصوص هود آشپزخانه ) – به اندازه لازم

4 چسب برق

براي مونتاژ اين دستگاه

1 سيمهاي ورودي فن را به سيمهاي خروجي منبع تغذيه متصل كرده ، و به كمك چسب برق محل اتصال را عايقكاري كنيد . دقت سيمها را با پلاريته صحيح (مثبت به مثبت – منفي به منفي ) به يكديگر متصل كنيد.

2 فن را ازسمتي در دهانه لوله خرطومي قرار دهيد كه هوا را به داخل لوله بكشد . اطراف محل اتصال فن و لوله را با چسب برق بطور كامل بپوشانيد.

3 فن را درنزديكي محل لحيم كاري مستقر كنيد،و سر ديگر لوله خرطومي را بيرون پنجره بگذاريد. منبع تغذيه برا به پريز برق بزنيد.

اكنون ميتوانيد بدون نگراني از بخارهاي سمي لحيم كاري كنيد!
-----------------------------------------------------------------------------

[b]لحيم كردن سيم به سيم[/b]
براي لحيم كردن دو سيم به يكديگر (بايك سيم به پايه قطعه الكترونيكي ) ، ابتدا سر هر دو سيم را به اندازه كافي لخت كنيد . سپس به كمك دَم باريك در انتهاي سيمها يك حلقه كوچك ايجاد كنيد.

حلقه هاي كوچك ايجاد شده را در يكديگر قلاب كنيد . به كمك دَم باريك (با دست سوم ) نزديكي محل اتصال را محكم بگيريد (بهتر است محل دَم باريك بين نقطه اتصال و قطعه الكترونيكي باشد، تا مانع از رسيدن حرارت به قطعه شود ) . نوك هويه را (كه قبل از داغ شده ) روي محل اتصال بگذاريد ؛كمي صبر كنيد تا اتصال داغ شود .سپس ،لحيم را روي نقطه اتصال قراردهيد تا كمي از لحيم ذوب شده و محل اتصال را بپوشاند . هويه و لحيم را همزمان از نقطه اتصال دور كنيد؛ چند لحظه صبر كنيد تا قطره لحيم جامد شود.

يك لحيم خوب بايد صاف و براق بوده و در تمام محل اتصال بخوبي پخش شده باشد. اگر محل اتصال داغ نشده باشد، يا اگر محل اتصال چرب و خاك آلوده باشد،و يا نوع لحيم براي كار مورد نظر مناسب نباشد لحيم كاري بخوبي انجام نخواهد شد.

[b]لحيم كردن سيم به بورد مدار چاپي[/b]
براي لحيم كردن يك سيم يا پايه قطعه الكترونيكي به سطح مسي بورد مدار چاپي ،ابتدا

سيم يا پايه قطعه را از سوراخ مدار چاپي عبور دهيد (قطعه بايد در سمت بدون مس مدار چاپي قرار گيرد). سر سيم را كمي به بيرون خم كنيد تا روي بورد محكم شود. نوك هويه را (كه از قبل داغ شده ) روي محل اتصال (محل برخورد سيم و بورد ) بگذاريد ؛ كمي صبر كنيد تا اين محل داغ شود . سپس ، لحيم را روي نقطه اتصال قرار دهيد تا كمي از لحيم ذوب شده و محل اتصال را بپوشاند . هويه و لحيم را همزمان از نقطه اتصال دور كنيد؛ چند لحظه صبر كنيد تا قطره لحيم جامد شود. به كمك سيم چين ،سيمهاي اضافي را از روي بورد مدار چاپي قطع كنيد. اكنون قطعه به بخوبي روي بورد مدار چاپي مستقر شده است.