لحیم کاری یکی از ارکان مهم در صنعت است که برای اتصال قطعات یا فلزات مختلف از آن استفاده میشود. کاربرد‌های لحیم کاری مختلف است به طوری که در صنایع الکترونیک، لوله و اتصالات، ساخت جواهرات و… کاربرد دارد. کاربرد‌های مختلف لحیم کاری باعث شده تا در هر صنعت از انواع لحیم کاری متفاوتی استفاده شود. در این مقاله با آوند الکترونیک همراه باشید تا با انواع لحیم کاری و کاربرد آن‌ها مخصوصا در زمینه‌ی مونتاژ برد الکترونیکی بیشتر آشنا شویم.
لحیم کاری چیست؟
لحیم کاری یک تکنیک به حساب می‌آید که به کمک ذوب یک فلز (خمیر یا ماده لحیم) ۲ قطعه را به یکدیگر متصل می‌کند. لحیم کاری باعث میشود ۲ سطح، با دقت بالا و اتصالی با کیفیت به یکدیگر لحیم شوند. یکی از تفاوت‌های اساسی لحیم کاری با جوشکاری، دقت و کیفیت بالای لحیم کاری است. با توجه به نوع قطعاتی که می‌خواهیم به یکدیگر متصل کنیم از روش‌ها و مواد لحیم، مختفلی استفاده میشود که در ادامه‌ی این مقاله با روش‌ها و مواد مختلف لحیم کاری آشنا می‌شویم.
انواع لحیم کاری که امروزه مورد استفاده قرار میگیرد عمدتا مراحل و عملکرد کلی یکسانی دارند. فرآیند لحیم کاری معمولا با قرار‌دادن یک مادهی لحیم بین ۲ سطحی که می‌خواهیم به هم متصل کنیم آغاز میشود. حرارت دادن به قسمتی که می‌خواهیم لحیم شود باعث ذوب مادهی لحیم میشود و پس از خنک شدن، مادهی لحیم جامد شده و اتصال را بین سطوح برقرار می‌کند. کیفیت اتصال بین سطوح به موارد مختلفی مثل: انتخاب صحیح مادهی لحیم، انتخاب نوع لحیم کاری و انجام صحیح و دقیق فرآیند لحیم کاری بستگی دارد.
انواع لحیم کاری بر‌اساس دمای انجام فرآیند
لحیم کاری‌ها بر اساس دما به ۲ دسته‌ی مختلف دسته‌بندی می‌شوند که در ادامه با انواع لحیم کاری بر اساس دما بیشتر آشنا می‌شویم.
لحیم کاری نرم
یکی از رایج‌ترین روش‌های لحیم کاری، لحیم کاری نرم نام دارد که معمولا برای صنایع الکترونیک و جواهر‌سازی مورد استفاده قرار میگیرد. علت نام گذاری این نوع لحیم کاری، انجام فرآیند آن تحت فشار پایین و دمای پایین‌تر نسبت به سایر لحیم کاری‌ها است. مواد به کار رفته در لحیم کاری نرم معمولا از جنس قلع یا قلع و سرب هستند و دمای ذوب آن‌ها معمولا کمتر از ۴۰۰ درجه‌ی سانتی‌گراد است (معمولا ۳۵۰ درجه سانتی‌گراد). علت استفاده از مواد با دمای ذوب پایین در این صنایع، وجود قطعات حساس به دما است.
فرآیند لحیم کاری نرم کاربردی‌ترین نوع لحیم کاری در صنعت الکترونیک
لحیم کاری سخت
نوع دیگر لحیم کاری، لحیم کاری سخت نام دارد، این لحیم کاری معمولا برای برقراری اتصال در صنایع خودرو سازی و ساختمانی به کار می‌رود. ویژگی این نوع لحیم کاری مقاومت اتصالات در برابر حرارت و ضربه است. مواد به کار رفته در لحیم کاری سخت معمولا از جنس نقره و برنج هستند و دمای ذوب آن‌ها بالای ۴۰۰ درجه سانتی‌گراد است. علت این نام گذاری این است که علاوه بر‌دمای بالای ذوی ماده لحیم، لحیم کاری سخت نیاز به فشار زیادی دارد و باید سطوح مورد لحیم به هم دیگر فشار وارد کنند.
انواع لحیم کاری در صنعت الکترونیک
در صنعت الکترونیک از لحیم کاری‌های مختلفی استفاده میشود. این لحیم کاری‌ها بسته به تیراژ، تراکم و نوع مونتاژ قطعات متفاوت است. در ادامه با انواع لحیم کاری‌های رایج در صنعت الکترونیک بیشتر آشنا می‌شویم.
لحیم کاری موجی
یکی از پرکاربرد‌ترین روش‌های لحیم کاری برای مونتاژ برد DIP لحیم کاری موجی است. این فرآیند لحیم کاری برای لحیم کاری‌های حجمی مورد استفاده قرار میگیرد (لحیم کاری‌های با تیراژ بالای برد). لحیم کاری موجی معمولا به صورت اتوماتیک انجام میشود. برای اطلاع کامل از کاربرد و روش لحیم کاری موجی روی لینک کلیک کنید.
لحیم کاری به روش موجی یکی از لحیم کاری‌های پرکاربرد در صنعت الکترونیک
لحیم کاری با دستگاه oven reflow
لحیم کاری اتوماتیک بردهای SMD به وسیله‌ی دستگاه oven reflow انجام میشود. این نوع لحیم کاری به این صورت است انجام میشود که ابتدا خمیر قلع را به وسیله شابلون مونتاژ SMD روی محل قرار‌گیری قطعات قرار می‌دهند و سپس قطعات را روی خمیر قرار می‌دهند. مرحله‌ی بعد قرار‌دهی برد‌ها در oven reflow است که با حرارت دادن به برد‌ها باعث ذوب شدن خمیر قلع و ایجاد اتصال بین قطعات و برد میشود.
لحیم کاری اتوماتیک بردهای SMD با دستگاه oven reflow
لحیم کاری دستی با هویه
یکی از انواع لحیم کاری، لحیم کاری به صورت دستی به وسیله هویه و سیم لحیم است. این نوع لحیم کاری را معمولا برای برد‌هایی که قطعات کمی دارند استفاده میکنند و برای برد‌هایی با تعداد بالا صرفه با لحیم کاری به صورت اتوماتیک یا وان قلع است. لحیم کاری دستی با نزدیک کردن سیم لحیم و هویه به پایه قطعات انجام میشود. با ذوب شدن سیم لحیم، پایه قطعات الکترونیکی و سطح برد به یکدیگر متصل می‌شوند و با سرد شدن لحیم فرآیند لحیم کاری به اتمام می‌رسد.
لحیم کاری دستی به وسیله سیم لحیم و هویه
لحیم کاری با وان قلع
لحیم کاری با وان قلع یکی از انواع لحیم کاری دستی است که برای بردهای DIP استفاده میشود. این لحیم کاری تقریبا مشابه لحیم کاری موجی است با این تفاوت که لحیم کاری با وان قلع به صورت دستی و توسط اپراتور‌های با تجربه انجام میشود. لحیم کاری با وان قلع را می‌توان برای بردهای DIP با تراکم بالا مورد استفاده قرار داد. در این نوع لحیم کاری یک اپراتور با‌تجربه بردهای DIP را روی تشتی پر از مواد لحیم مذاب قرار می‌دهد. برخورد برد با مواد لحیم به طوری انجام میشود که پایه قطعات با وان لحیم تماس داشته باشند و فرآیند لحیم کاری انجام شود.
کاربرد فلاکس در لحیم کاری
فلاکس (flux) ماده‌ای روغنی است که وظیفه‌ی پاکسازی پایه قطعات و برد را بر عهده دارد. پاکسازی به این علت انجام میشود که معمولا پایه قطعات و برد دارای اکسید‌هایی هستند و فلاکس برد را از این اکسید‌ها پاک می‌کند. هنگامی که لحیم کاری انجام میشود به علت گرما دیدن برد امکان به وجود آمدن اکسید در محل اتصال قطعه و برد وجود دارد. فلاکس مانع از اکسید شدن برد بعد از لحیم کاری میشود، به همین علت فلاکس برای لحیم کاری اهمیت دارد. فلاکس باید توجه به نوع برد، جنس مواد لحیم و همچنین حساسیت قطعات برد انتخاب شود. استاندارد IPC طبقه بندی‌های مختلف فلاکس را طبق وبژگی‌های آن مشخص می‌کند.
برای کسب اطلاعات بیشتر درباره‌ی ماده فلاکس روی لینک کلیک کنید.
جنس مواد لحیم
جنس مواد لحیم بسیار مهم است و بسته به نوع برد و کاربرد آن انتخاب میشود. به طور کلی برای لحیم کاری بردهای الکترونیکی از ۲ نوع مادهی لحیم بدون سرب و حاوی سرب استفاده میشود. شما باید بسته به تیراژ و نوع برد از مواد لحیمی که بهترین کیفیت را برای اتصال قطعات شما به ارمغان می‌آورد، استفاده کنید. در مقاله خمیر قلع ماده‌هایی که در انواع لحیم کاری مورد استفاده قرار می‌گیرند را توضیح دادیم و ویژگی‌های هرکدام را به طور کامل بیان کردیم.
نکات کاربردی برای انجام انواع لحیم کاری
انجام درست فرآیند لحیم کاری نیاز به دانستن نکاتی دارد که اگر آن‌ها را رعایت نکنید ممکن است به مادهی لحیم یا قسمت‌هایی که می‌خواهید آن‌ها را به یکدیگر لحیم کنید آسیب بزند. در ادامه نکات کاربردی‌ای که در انواع لحیم کاری باید به آن‌ها توجه کنید را بیان می‌کنیم.
- از جنس مادهی لحیم مناسب استفاده کنید؛ این موضوع اهمیت ویژه‌ای در لحیم کاری دارد چرا که برای لحیم کاری قطعات مختلف باید از لحیمی که متناسب با آن قطعات است استفاده کنید.
- مراقب مقدار لحیمی که استفاده می‌کنید باشید؛ دقت در میزان مادهی لحیمی که استفاده می‌کنید بسیار مهم است به طور کلی میزان لحیم باید مقداری بیشتر از قاصله‌ی بین ۲ قطعه باشد. اگر در مصرف ماده لحیم زیاده‌روی کنید ممکن است تمامی ماده لحیم ذوب نشود و مشکل لحیم سرد اتفاق بیوفتد. همچنین اگر مقدار کمی ماده لحیم استفاده کنید اتصال به خوبی برقرار نمی‌شود.
- بعد از لحیم کاری نقطه‌ی اتصال را تمیز کنید؛ این موضوع نیز اهمیت دارد چرا که مواد باقی مانده‌ی لحیم روی نقطه‌ی اتصال می‌توانند باعث ایجاد خوردگی در اتصال شوند.
- لحیم را به درستی بین قطعات اعمال کنید؛ مادهی لحیم باید به طور مساوی بین قطعاتی که قرار است به هم متصل شوند جریان پیدا کند تا اتصالی درست و باکیفیت داشته باشیم.
موارد و نکات ایمنی هنگام انجام انواع لحیم کاری
- از عینک‌های ایمنی استفاده کنید چرا که ممکن است ذرات لحیم پرتاب شوند و برای همین باید از چشمانتان در برابر پرتاب لحیم محافظت کنید. پرتاب لحیم معمولا در لحیم کاری سخت اتفاق می‌افتد.
- از یک سطح مقاوم به گرما برای انجام لحیم کاری استفاده کنید.
- از ماسک هنگام لحیم کاری استفاده کنید زیرا بخارات لحیم سمی است و ممکن است روی سیستم تنفسی شما تاثیر بگذارد.
- مراقب باشید با دستتان لحیم داغ را لمس نکنید چرا که قلع می‌تواند باعث عفونت‌های شدیدی در محل سوختگی شود.
شناخت انواع لحیم کاری؛ یکی از ارکان مهم صنعت الکترونیک
شناخت انواع لحیم کاری از اصولی است که شناخت آن کمک شایانی به شما برای فعالیت در صنعت الکترونیک می‌کند. شناخت انواع لحیم کاری‌های مختلف به شما کمک می‌کند تا بتوانید روشی را انتخاب کنید که لحیم کاری شما با بهترین کیفیت و نازل‌ترین قیمت انجام شود. آوند الکترونیک با توجه به سابقه‌ای که در صنعت الکترونیک دارد برای تولید و مونتاژ بردهای الکترونیکی شما به صرفه‌ترین و در عین حال با کیفیت‌ترین روش لحیم کاری را انتخاب می‌کند تا خیال شما را از این بابت راحت کند. از اینکه تا انتهای این مقاله همراه آوند الکترونیک بودید از شما سپاسگزاریم.
