كيفية لحام لوحات الدوائر ومهارات استخدام أدوات لحام لوحات الدوائر
تستخدم تقنية لحام لوحات الدوائر بشكل أساسي لحام الرصاص والقصدير للحام، ويُختصر باسم لحام القصدير.
آلية لحام لوحة الدائرة: تحت تأثير حرارة اللحام، لن يذوب اللحام واللحام ورقائق النحاس، وسوف يذوب اللحام ويبلل سطح اللحام، ويعتمد على حركة الذرات والجزيئات بين رقائق اللحام والنحاس، مما سيؤدي إلى الانتشار بين المعادن لتشكيل طبقة من السبائك المعدنية بين رقائق النحاس واللحام، وربط رقائق النحاس واللحام للحصول على نقطة لحام صلبة وموثوقة.
لتحقيق لحام لوحات الدوائر، لا غنى عن أدوات اللحام. وفيما يلي أدوات لحام لوحات الدوائر وطرق استخدامها.
تشتمل أدوات لحام لوحات الدوائر بشكل أساسي على: مكواة اللحام الكهربائية، واللحام والتدفق، والأدوات المساعدة.
1. مكواة لحام كهربائية
تعتبر مكواة اللحام الكهربائية من أهم أدوات اللحام في لحام لوحات الدوائر الكهربائية. يختلف أيضًا هيكل مكاوي اللحام الكهربائية المختلفة. تتكون مكاوي اللحام الكهربائية المسخنة خارجيًا بشكل عام من رأس مكواة اللحام، قلب مكواة اللحام، الغلاف، المقبض، القابس، إلخ. يتم تثبيت رأس مكواة اللحام داخل قلب مكواة اللحام وهو مصنوع من مادة سبائك النحاس ذات الموصلية الحرارية الجيدة كركيزة ; تتكون مكواة اللحام الكهربائية المسخنة داخليًا من خمسة أجزاء: قضيب توصيل، ومقبض، ومشبك زنبركي، ونواة مكواة لحام، ورأس مكواة لحام (يُعرف أيضًا بالرأس النحاسي). يتم تثبيت قلب مكواة اللحام داخل رأس مكواة اللحام (مع تسخين سريع وكفاءة حرارية تزيد عن 85 بالمائة - بالمائة). هناك أنواع عديدة من مكاوي اللحام الكهربائية، والتي يمكن تقسيمها إلى طرق التسخين المباشر، والحث، وتخزين الطاقة، وتنظيم درجة الحرارة؛ يمكن تقسيم الطاقة إلى أنواع مختلفة مثل 15W، 2OW، 35W، و300W.
تتراوح درجة حرارة رأس اللحام لمكواة اللحام الكهربائية منخفضة الطاقة عمومًا بين 300 إلى 400 درجة. بشكل عام، كلما زادت قوة وحرارة مكواة اللحام الكهربائية، زادت درجة حرارة رأس مكواة اللحام.
تستخدم دوائر اللحام المتكاملة ولوحات الدوائر المطبوعة ودوائر CMOS بشكل عام مكواة لحام داخلية بقدرة 20 وات. كلما زادت قوة مكواة اللحام المستخدمة، كان من الأسهل حرق المكونات (عادة عندما تتجاوز درجة حرارة وصلة الترانزستور 200 درجة، سوف تحترق) وتتسبب في فصل أسلاك لوحة الدائرة المطبوعة عن الركيزة؛ قوة مكواة اللحام المستخدمة صغيرة جدًا، ولا يمكن ذوبان علبة اللحام بالكامل، ولا يمكن تطاير التدفق، ومفاصل اللحام ليست ناعمة وثابتة، وهي عرضة للحام الخاطئ.
2. القصدير والتدفق
عند اللحام، مطلوب أيضًا اللحام والتدفق.
مادة القصدير: وهو معدن قابل للانصهار يمكنه توصيل أسلاك المكونات بنقاط توصيل لوحات الدوائر المطبوعة. القصدير (Sn) هو معدن أبيض فضي ناعم ومرن مع نقطة انصهار تبلغ 232 درجة. له خصائص كيميائية مستقرة في درجة حرارة الغرفة، ولا يتأكسد بسهولة، ولا يفقد بريقه المعدني، وله مقاومة قوية للتآكل الجوي. الرصاص (Pb) هو معدن أبيض اللون أزرق فاتح ناعم نسبيًا مع نقطة انصهار تبلغ 327 درجة. يتمتع الرصاص عالي النقاء بمقاومة قوية للتآكل في الغلاف الجوي واستقرار كيميائي جيد، ولكنه ضار بصحة الإنسان. إن إضافة نسبة معينة من الرصاص وكمية صغيرة من المعادن الأخرى إلى القصدير يمكن أن يجعل اللحام ذو نقطة انصهار منخفضة، وسيولة جيدة، والتصاق قوي بالمكونات والأسلاك، وقوة ميكانيكية عالية، وموصلية جيدة، ومقاومة منخفضة للأكسدة، ومقاومة جيدة للتآكل، ومشرق. ومفاصل اللحام الجميلة، المعروفة باسم اللحام. يمكن تقسيم اللحام إلى 15 درجة بناءً على محتواه من القصدير، وإلى ثلاث درجات: S وA وB بناءً على محتواه من القصدير والتركيب الكيميائي للشوائب. تستخدم مكونات اللحام الإلكترونية عادة سلك لحام على شكل سلك مع قلب صنوبري. يتميز هذا النوع من أسلاك اللحام بنقطة انصهار منخفضة ويحتوي على تدفق الصنوبري، مما يجعله سهل الاستخدام.
تدفق اللحام: ينقسم إلى نوعين حسب الوظيفة: التدفق ومقاومة اللحام.
① التدفق
يمكن أن يساعدنا استخدام التدفق أثناء عملية اللحام في إزالة الأكاسيد من سطح المعدن، وهو أمر مفيد للحام ويحمي أيضًا رأس مكواة اللحام. يمكنها إذابة وإزالة الأكاسيد من سطح المعدن، وتحيط بالسطح المعدني أثناء اللحام والتسخين، مما يعزله عن الهواء ويمنع أكسدة المعدن أثناء التسخين؛ يمكن أن يقلل من التوتر السطحي للحام المنصهر، وهو مفيد لترطيب اللحام. يمكن تقسيم التدفقات عمومًا إلى تدفق غير عضوي، وتدفق عضوي، وتدفق راتنجي. في الوقت الحاضر، التدفق الشائع الاستخدام هو الصنوبري أو عطر الصنوبري (حل الصنوبري في الكحول)؛ عند لحام مكونات أو أسلاك أكبر، يمكن أيضًا استخدام معجون اللحام، ولكنه يحتوي على درجة معينة من التآكل، ويجب إزالة البقايا في الوقت المناسب بعد اللحام.
② مقاومة اللحام
يمكن أن يغطي تدفق حجب اللحام سطح اللوحة من لوحات الدوائر المطبوعة التي لا تحتاج إلى لحام، بحيث لا يمكن لحام اللحام إلا على وصلات اللحام المطلوبة، والتي يمكن أن تحمي اللوحة من تأثير التسخين الصغير أثناء اللحام وليس من السهل نفطة، ويمكن أيضًا أن تمنع التجسير، وسحب الأطراف، وقصر الدائرة، واللحام الخاطئ، وما إلى ذلك.
عند استخدام التدفق، يجب أن يتم تطبيقه بشكل صحيح وفقًا لحجم المنطقة والحالات السطحية للحام. إذا كانت الكمية صغيرة جدًا، فسوف تتأثر جودة اللحام. إذا كانت الكمية كبيرة جدًا، فإن بقايا التدفق ستؤدي إلى تآكل المكونات أو تجعل أداء العزل للوحة الدائرة أسوأ.
