في مجالات التصنيع والإصلاح الإلكتروني، تحدد جودة لحام لوحات الدوائر بشكل مباشر أداء المنتج وطول عمره الافتراضي. في شركة LHD، شهدنا عن قرب كيف تؤدي خيارات اللحام الرديئة إلى أعمال إصلاح مكلفة في تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة، مما يؤكد مدى أهمية هذا القرار. سواء كنت هاويًا في صناعة الإلكترونيات أو محترفًا في مجال تصنيع اللوحات الإلكترونية، فإن اختيار اللحيم الأنسب يُعد الخطوة الأولى للوقاية من الوصلات الباردة واللحام الخاطئ، ويضمن وصلات كهربائية موثوقة، وهو ما قد يكون الفارق بين جهاز إلكتروني مثالي وموثوق وبين جهاز تعاني وصلاته من ضعف في اللحام وفشل مكلف.
بناءً على هذه الفهم، ولحل التعقيد الشائع في عملية الاختيار أثناء العمل العملي، قامت LHD بتحويل الخبرة المتراكمة في هذا المجال إلى دليل اختيار مفصل. سيغطي هذا المقال بشكل منهجي جميع جوانب لحام لوحات الدوائر. هنا ستجد كل ما تحتاج لمعرفته حول لحام لوحات الدوائر، بدءًا من الأساسيات الخاصة بماهية اللحام، مرورًا بأفضل 8 أنواع من اللحامات للمشاريع الدائرية، ووصولًا إلى اختيار اللحامة المثالية لتجميعك القادم، مما يوفر لك دليل مرجعي عملي. سنستعرض كل نوع لحام ذي صلة — مثل اللحام المحتوي على الرصاص، واللحم الخالي من الرصاص، واللحام بالفضة، واللحام ذو القلب الراتينجي، واللحام الخالي من التنظيف، وغيرها — مع تزويدك بنصائح عملية ومشورة من الخبراء. إذا كنت تبحث عن الدليل النهائي لاختيار اللحامة المناسبة لمشروع لوحة الدوائر القادمة، فابحث لا أكثر!
اللحام أكثر بكثير من مجرد "غراء" في تجميع لوحات الدوائر المطبوعة (PCBA). فهو يحمل مهمة مزدوجة تتمثل في إنشاء توصيلات كهربائية وروابط ميكانيكية. وتُظهر عمليات الرقابة على الجودة لدى LHD أن اختيار اللحام غير المناسب—سواء من حيث تركيب السبيكة، أو نوع العجينة، أو كمية التطبيق—يؤدي بسهولة إلى مشكلات مثل وصلات اللحام الباردة، أو جسور اللحام، أو اتصالات غير موثوقة، ما قد يتسبب في فشل كامل للمنتج. وبعيدًا عن الفشل الفوري، يمكن أن يؤدي اللحام غير الأمثل إلى عيوب كامنة—مثل وصلات تمر الاختبار الأولي بنجاح ولكنها تفشل مبكرًا في الاستخدام الفعلي بسبب زيادة المقاومة الكهربائية أو التعرض للتآكل الحراري أو الاهتزاز. ولذلك، فإن فهم طريقة اختيار اللحام الصحيح لا يُعد فقط مهارة أساسية في الهندسة الإلكترونية، بل هو أيضًا استثمار في الموثوقية طويلة الأجل وسمعة منتجك.
اللحم هو سبيكة معدنية ذات نقطة انصهار منخفضة تُستخدم لتوصيل المكونات الإلكترونية بأطراف اللوحة عن طريق الانصهار، وتشكل عقدة لحام صلبة عند التبريد. وتتمثل صفته الرئيسية في أن نقطة انصهاره أقل من المعادن المراد توصيلها (مثل النحاس)، مما يتيح إمكانية الربط بدرجة حرارة منخفضة.
تتكون سبائك اللحام المستخدمة في الإلكترونيات عادةً من خليط من القصدير والرصاص أو القصدير مع الفضة والنحاس (لواحم خالية من الرصاص). وتمنح نسب العناصر المختلفة للّحام خصائص تدفق فريدة، وقوة، وتوصيل كهربائي. على سبيل المثال، فإن نسبة القصدير إلى الرصاص 63/37 المنتظمة لها نقطة انصهار مميزة، وتتصلب فورًا، مما يبسّط التحكم في العملية. بالمقابل، فإن السبائك غير المنتظمة مثل 60/40 لها مدى بلاستيكي، ما يجعلها أكثر عرضة للإخلال أثناء التبريد.
أثناء الحرار، يملأ الحرار المنصهر، بمساعدة التدفق، الفجوات المجهرية بين خطوط المكونات والسدادات النحاسية. عند التبريد والتجمد ، فإنه يحقق كل من التوصيل الكهربائي والرساطة الميكانيكية. و يلعب التدفق هنا أيضا دوراً حاسماً من خلال تنظيف الأسطح كيميائياً. هذا يسمح لحام الذوبان ل"ترطيب" لهم بشكل فعال، وهذا يعني أنه ينتشر بالتساوي ويشكل واجهة مستمرة بدلا من حبات
يبدأ اختيار أفضل لحام للوحات الدوائر بفهم أنواع الحام. في حين أن هناك العديد من الخيارات المتخصصة، والتمييز الأكثر أهمية هو بين اللحام القائم على الرصاص وخالية من الرصاص. سترى في كثير من الأحيان إشارات إلى نوعين من لحام:
استناداً إلى متطلبات التنظيف والعملية، يمكن تصنيف الحُلْب إلى:
· لصاق القلب الراتنجي: يوفر تنوعًا ونشاطًا عاليين. على الرغم من أن بقاياه تكون عادةً عازلة، إلا أنها لزجة وتمتص الرطوبة، وغالبًا ما تتطلب تنظيفًا بواسطة كحول الأيزوبروبيليل لضمان الموثوقية الطويلة الأمد أو لأسباب جمالية.
· اللصاق الخالي من التنظيف: يترك بقايا قليلة جدًا ومنخفضة التآكل، وهو مناسب للإنتاج الجماعي بتقنية التركيب السطحي (SMT).
·لصاق الفلوكس القابل للذوبان في الماء: يمكن إزالة البقايا باستخدام الماء، لتلبية متطلبات نظافة عالية جدًا كما في التطبيقات الطبية أو العسكرية. هذا الفلوكس نشيط جدًا ولكنه شديد التآكل إذا لم تُزال بقاياه تمامًا وبشكل فوري بعد اللحام.
نوع اللحام |
السبيكة الرئيسية |
التطبيق النموذجي |
الفوائد الرئيسية |
القصدير-الرصاص (SnPb) |
60/40، 63/37 |
إصلاح، قديم، هواة الصوتيات |
سهل الاستخدام، وصلات لامعة وموثوقة |
خالي من الرصاص (SAC305) |
SnAgCu |
جميع لوحات الدوائر المطبوعة الحديثة، RoHS |
صداقة بالبيئة، مطابق، قوة جيدة |
لحام فضي |
SnAg، SnAgCu |
عالي الجودة، اهتزاز/دورات حرارية |
توصيل كهربائي عالي، مقاومة التعب الحراري، قوة ميكانيكية |
قلب راتنجي |
يتغير |
الإلكترونيات العامة، الإصلاح |
لواصق ذاتية، وصلات أنظف |
لحام خالٍ من التنظيف |
يتغير |
الإنتاج، حيث يكون التنظيف غير عملي |
أقل بقايا، مناسب للتركيب السطحي (SMT) |
الشكل الفعلي للحام يؤثر بشكل مباشر على عملية التشغيل والكفاءة. يمكن أن يؤدي اختيار الشكل الخاطئ إلى حدوث عيوب وعدم كفاءة وزيادة التكلفة، بغض النظر عن جودة السبيكة.
تحدد تقنيتك ونطاق المشروع وتعقيد الدائرة الشكل المناسب للحام. يتيح لك سلك اللحام تحكماً دقيقاً يدويًا—وهو مثالي لأعمال البحث والتطوير، أو النماذج الأولية، أو الإصلاح، أو الإنتاج بكميات صغيرة. وتُستخدم عجينة اللحام في أي عمل يتضمن لحام الانصهار أو أعمال المكونات السطحية الدقيقة. أما قضبان اللحام فهي مخصصة لخطوط التجميع الصناعية على نطاق واسع. وفي شركة LHD، نساعد العملاء على اختيار الشكل الأمثل بناءً على حجم إنتاجهم ومزيج المكونات ومتطلبات الجودة، مما يضمن الكفاءة وفعالية التكلفة.
لا يمكن أن يكون الدليل الشامل لأفضل لحام للوحات الدوائر الكهربائية كاملاً دون مناقشة العجينة—وهي عنصر أساسي في تكوين وصلات لحام قوية ونظيفة.
يزيل الفلوكس الأكاسيد من أسطح المعادن قبل وبعد عملية اللحام. بدون الفلوكس، لن يلتصق اللحام بشكل صحيح، مما يؤدي إلى وصلات لحام ضعيفة أو دوائر مفتوحة.
· صلصال القلب بالروسين :
يحتوي على راتنج طبيعي من أشجار الصنوبر؛ وهو فعال جدًا في إزالة الأكسدة.
يترك بقايا يمكن تنظيفها باستخدام كحول أيزوبروبيل لأسباب تتعلق بالموثوقية الطويلة الأمد أو الجماليات.
تقليدي وشائع الاستخدام في الإصلاحات وأجهزة الصوت والمشاريع الهواة.
· لحام خالٍ من التنظيف :
يترك القليل جدًا أو لا يترك أي بقايا – ويمكن ترك البقايا المتبقية عادةً على اللوحة. من المهم التحقق من أن البقايا غير قابلة للتآكل وغير موصلة كهربائيًا في ظل الظروف التشغيلية المحددة لمنتجك (مثل الرطوبة العالية).
مثالي للإنتاج الضخم والتجميع السطحي الإلكتروني والأجهزة الاستهلاكية، حيث يبسط خطوات ما بعد العملية.
· تدفق محلول في الماء :
يتم تنظيفه تمامًا بالماء، ويستوفي أعلى معايير النظافة، ولكن يتطلب تنظيفًا مائيًا فوريًا. هذا النوع من الفلوكس نشيط جدًا ولكنه أيضًا شديد التآكل إذا لم يتم إزالته بالكامل وبشكل فوري بعد اللحام.
غالبًا ما يُستخدم في الإلكترونيات الطبية أو العسكرية أو الفضائية، حيث لا يُقبل أي بقايا.
إن اختيار بين اللحام المحتوي على الرصاص واللحام الخالي من الرصاص هو ربما القرار الأكثر أهمية وارتباكًا لأي شخص يهدف إلى اختيار أفضل لحام لمشروع لوحة الدوائر القادمة. غالبًا ما تفرض التنظيمات هذا الاختيار، ولكن فهم الآثار التقنية أمر بالغ الأهمية للنجاح.
مميز |
المبني على الرصاص (قصدير-رصاص) |
خالٍ من الرصاص (SAC، SnAgCu، إلخ) |
نقطة الانصهار |
183–190°م |
217–221°م |
متوافق مع RoHS |
لا |
نعم |
الموصلية الكهربائية |
ممتاز |
جيدة جدًا |
سهولة الاستخدام |
جداً سهل |
معتدلة |
الصحة/البيئة |
خطير |
أكثر أماناً |
مظهر الوصلة |
لامع |
باهت قليلاً |
الاستخدام النموذجي |
الإصلاحات، الأنظمة القديمة، الصوتيات |
مشاريع جديدة، إنتاج ضخم |
لا يمكن اعتبار أي دليل شاملاً دون نصائح محددة حسب العلامة التجارية! فيما يلي أفضل 8 لحامات لدينا للوحات الدوائر، تُستخدم من قبل المحترفين في جميع أنحاء العالم:
علامة تجارية |
نوع/شكل اللحام |
الأنسب لـ |
Kester 44 Rosin Core Solder |
قصدير-رصاص، قلب راتنجي، سلك |
استخدام تقليدي، إصلاح، صوتيات، وصلات لامعة سهلة |
Alpha Fry AT-31604 |
قصدير-رصاص، قلب راتنجي، سلك |
هواة المبتدئين، منخفض التكلفة، غرض عام |
MG Chemicals 63/37 |
قصدير-رصاص، بدون تنظيف، سلك |
إصلاح، بدون بقايا، نتائج موثوقة |
سلك لحام WYCTIN 60/40 |
قصدير-رصاص، قلب راتنجي، سلك |
النماذج الأولية اليومية، التعليم |
منتجات اللحام SRA سلك لحام بقلب راتنج |
قصدير-رصاص، قلب راتنجي، سلك |
أعمال عامة على اللوحات الإلكترونية، نتائج متسقة |
سلك لحام Cardas |
لحام فضي، قلب راتنج، سلك |
هواة الصوت، التردد العالي، الصوتيات الدقيقة |
لحام فضي Harris Stay-Brite |
سبيكة فضية، سلك/قضيب |
السيارات، الاهتزاز، الدوائر عالية الجودة |
سلك لحام وورثينغتون |
قصدير-رصاص، قلب راتنجي، سلك |
الميزانية، النماذج الأولية، المدارس |
اتخذ قرارًا مدروسًا من خلال تقييم شامل للنقاط التالية. يعمل هذا الدليل كنهج منهجي لاختيار اللحام:
تحضير مكان العمل:
استخدم سجادة مضادة للشحن الكهروستاتيكي وإضاءة جيدة.
شغّل مكواة لحام ذات درجة حرارة قابلة للتحكم.
تنظيف المكونات والأطراف:
أزل الأكسدة واللحام الزائد باستخدام كحول أيزوبروبيليل، وإذا لزم الأمر، استخدم خيط لحام أو ماص لحام.
وضع المكونات:
قم بالمحاذاة بحيث تناسب الدائرة؛ وتأكد من أن الأسلاك تناسب فتحات لوحة الدوائر بشكل صحيح.
تطبيق اللحام:
سخّن اللوحة والمكون باستخدام الحديد، ثم أضف سلك اللحام أو ضع معجون اللحام.
يجب أن يتدفق اللحام بسلاسة وينتشر عبر السطحين.
استخدم الكمية المناسبة من اللحام—فالقليل منها يؤدي إلى وصلات لحام ضعيفة، بينما الكثير يُنتج لحامًا زائدًا أو جسورًا.
فحص اللحام:
يجب أن تبدو وصلة اللحام الجيدة لامعة ومقعرة، دون شكل شوكي أو كريات لحام.
افحص الوصلات باستخدام عدسة مكبرة أو مجهر للحصول على وصلات لحام موثوقة.
التنظيف بعد اللحام:
نظف بقايا اللحام بواسطة كحول الأيزوبروبيليل عند الحاجة، خاصةً في حالة استخدام راتنج الصمغ أو العوامل المساعدة القابلة للذوبان في الماء.
مشكلة |
السبب المحتمل |
حل |
وصلة لحام باردة |
درجة حرارة منخفضة، لوحة متسخة، لحام عجلان |
نظف اللوحة، ارفع درجة الحرارة، وأعد لحام الوصلة |
جسر لحام |
وضع كمية زائدة من اللحام، أو استخدام لحام سميك جدًا |
استخدم شريط إزالة اللحام أو ماص اللحام، وقلل الكمية المستخدمة |
وصلة ضعيفة |
جزء متحرك، كمية لحيم غير كافية |
مكوّن مثبت، أعد تسخين/ترطيب الوصلة |
رواسب فلوكس زائدة |
فلوكس عالي النشاط أو غير مُنظف |
نظّف باستخدام كحول الأيزوبروبيل |
وصلة باهتة |
لحيم رخيص، درجة حرارة غير مناسبة |
استخدم لحيماً عالي الجودة، وتحكم في مكواة اللحام |
قم بإعادة تدوير اللحام القديم، واللوحات الدائرية، ونفايات التصنيع بشكل مسؤول. حتى اللحامات الخالية من الرصاص لها تأثيرات بيئية، لذا قلل من النفايات دائمًا واحفظ المواد الكيميائية بأمان.
في تصنيع الإلكترونيات، يُعد اختيار وتطبيق اللحام تخصصًا يجمع بين علوم المواد وتكنولوجيا العمليات والخبرة العملية واحترام البيئة. إن الاختيار الصحيح لا يمكّن فقط من إقامة اتصالات كهربائية موثوقة، بل يشكل أيضًا الأساس لتشغيل المنتج بشكل مستقر على المدى الطويل—سواءً كان لوحة إلكترونية مبتكرة للإنترنت вещائط الأشياء (IoT)، أو مضخم صوت قديم، أو وحدة تحكم سيارات من الجيل التالي.
بصفتنا شريكك الموثوق في التصنيع، فإن شركة LHD تدرك هذا جيدًا. ويُعد هذا الدليل الشامل دليلك النهائي لاختيار واستخدام اللحام المناسب لدائرتك:
باستخدام هذه المعرفة، أنت الآن مستعد لبدء مشروعك القادم في مجال لوحات الدوائر — واثقًا من أن توصيلاتك الكهربائية ستكون قوية وأن تجميعك سينجح مع مرور الوقت. إذا كنت بحاجة إلى دعم احترافي في اختيار اللحام أو أي عملية تصنيع للألواح الإلكترونية (PCB)، فإن فريق LHD الفني دائمًا جاهز لمساعدتك. وبهذه المعرفة، يمكنك مواجهة مشروعك القادم للوحة الدوائر بثقة.
س: كيف أختار أفضل لحام لمشروعي القادم في مجال لوحات الدوائر؟
ج: ابدأ بتحديد ما إذا كنت بحاجة إلى لحام خالٍ من الرصاص (RoHS)، ونوع المكونات (SMD مقابل الثقب العابر)، والأحمال المتوقعة (صوتية، سيارات، تردد عالٍ). ثم اختر نوع اللحام، والشكل (سلك، معجون، قضيب)، ونوع الفلوكس، والقطر التي تناسب دائرتك بشكل أفضل.
س: هل يكون لحام الفضة دائمًا هو الأفضل للوحات الدوائر؟
أ: يوفر اللحام الفضي قوة وتوصيلية ممتازة، وهو مفيد للدوائر العالية الموثوقية أو ذات التردد العالي أو لمحبي جودة الصوت، ولكنه قد يكون مبالغًا فيه للمشاريع الأساسية.
س: هل يمكنني خلط أنواع اللحام (اللحام بالرصاص واللحام الخالي من الرصاص) على نفس اللوحة؟
ج: من الأفضل عدم القيام بذلك—يمكن أن يؤدي خلط السبائك إلى نقاط انصهار غير متوقعة وجودة وصلات رديئة. استخدم نوع لحام واحد فقط لكل لوحة.
س: هل قطر سلك اللحام مهم؟
ج: نعم! فسلك اللحام السميك يستخدم للمكونات الكبيرة أو وصلات الطاقة أو الأرضي؛ بينما يتيح السلك الرفيع الدقة في أعمال التركيب السطحي (SMD) والوصلات الصغيرة.
س: هل يجب علي دائمًا تنظيف بقايا الفلوكس؟
ج: إذا كنت تستخدم سلك لحام ذو قلب راتنج، فنعم—نظف باستخدام كحول أيزوبروبيل. أما مع لحام 'لا يحتاج للتنظيف'، فقم بالتنظيف فقط في التطبيقات عالية الموثوقية أو المناطق التي تتطلب مظهرًا مرئيًا دقيقًا.
س: ماذا عن تنظيف الدائرة الملحوَمة أو إعادة العمل عليها؟
ج: استخدم دائمًا أداة متخصصة مثل ماص اللحام أو شريط لحام عالي الجودة لإزالة اللحام الزائد أو غير المرغوب فيه قبل إعادة تطبيق اللحام.
س: كم تدوم لحيم الجودة في التخزين؟
ج: يدوم سلك اللحيم (المخزن في مكان جاف ومغلق) لسنوات عديدة؛ أما معجون اللحيم فيجب استخدامه ضمن المدة المحددة من قبل الشركة المصنعة (عادةً من 6 إلى 12 شهرًا ويُحفظ مبرّدًا).