راهنمای نهایی بهترین فلز لحیم‌کاری برای برد مدار چاپی

مقدمه

پس شما در حال کار روی پروژه بعدی برد مدار خود هستید—شاید یک رادیو ساخت خودتان، یک دستگاه آردوینو یا حتی چیزی حرفه‌ای‌تر باشد. هر چه هست، انتخاب بهترین فلز لحیم‌کاری برای برد مدار بسیار مهم است. لحیم‌کاری فقط چسباندن قطعات فلزی به هم نیست—بلکه نوعی هنر و علم محسوب می‌شود. شما به دنبال اتصالات الکتریکی محکم و قابل اعتمادی هستید که بعداً از کار نیفتند.

اما بیایید صادق باشیم: با تمام گزینه‌های موجود—انواع مختلف فلز لحیم، اشکال، جوش‌ها و برندها—می‌تواند کاملاً گیج‌کننده باشد.

آیا باید از مهر و موم سربی یا بدون سرب استفاده کنید؟ آیا سیم مهر و موم یا خمیر مهر و موم برای کار شما بهتر است؟ چه رابطه‌ای با آلیاژ مهر و موم دارد؟ و مقدار مهر و مومی که اعمال می‌شود چقدر مهم است و چقدر از آن استفاده می‌کنید؟ این راهنمای جامع به تمام این سؤالات و بیشتر از آن پاسخ می‌دهد.

نگران نباشید — ما از شما حمایت می‌کنیم.

در این راهنما، تمام انواع مختلف مهر و موم را بررسی خواهیم کرد، فرم‌های مختلف مهر و موم (مانند استفاده از مهر و موم مذاب در یک حوضچه مهر و موم) را تجزیه و تحلیل خواهیم کرد و بهترین ۸ نوع مهر و موم برای بوردهای مداری را بررسی خواهیم کرد.

همچنین شما را با نکات عملی برای انتخاب مهر و موم مناسب برای برد مداری خود آشنا خواهیم کرد و از اشتباهات رایج که منجر به اتصالات ضعیف می‌شوند جلوگیری خواهیم کرد.

در پایان، دقیقاً خواهید دانست که چگونه مهر و مومی را انتخاب کنید که بهترین تطابق را با برد شما داشته باشد. علاوه بر این، خواهید آموخت که چگونه اتصالات خوبی ایجاد کنید — براق، محکم و از نظر الکتریکی قوی — تا مدار شما نه تنها الان کار کند، بلکه برای مدت طولانی همچنان به کار خود ادامه دهد.

فرآیند لحیم کاری توضیح داده شده

پس، لحیم‌کاری دقیقاً چیست؟

در اصل، این همان روش اتصال قطعات الکترونیکی به یکدیگر است. شما باید آلیاژ لحیم را ذوب کنید (معمولاً با استفاده از اتو لحیم‌کاری) و آن را روی پایه قطعه و سطح مربوطه در برد مدار چاپی (PCB) جاری کنید. وقتی خنک شد، محکم می‌شود و — دیگر یک اتصال لحیم‌کاری دارید که باید ماندگار باشد.

پنج مرحله برای ایجاد یک اتصال لحیم‌کاری عالی

• آماده‌سازی سطوح: مطمئن شوید که همه چیز عاری از چربی، گرد و غبار یا مواد باقی‌مانده است. سطوح تمیز کار لحیم‌کاری را بسیار آسان‌تر می‌کنند.
• گرم کردن یکنواخت: اتو را طوری قرار دهید که هم صفحه (pad) و هم پایه قطعه را به‌طور همزمان گرم کند. فقط یکی را گرم نکنید و فکر کنید کار تمام شده است.
• فراهم کردن لحیم: سیم لحیم (یا مقداری خمیر لحیم) را به خود اتصال برسانید — نه مستقیماً به اتو. اجازه دهید گرما آن را به داخل بکشد.
• مشاهده جریان لحیم: هنگامی که ماسه مذاب باید به خوبی روی هر دو قطعه پخش شود. اگر به صورت قطرات جمع شود یا فقط ساکن بماند، چیزی اشتباه است.
• حذف اتو و اجازه سرد شدن: اتو را بکشید و اجازه دهید اتصال به طور طبیعی خنک شود. در حالی که در حال تنظیم است هیچ چیز را تکان ندهید.

انواع مختلف قابله جوش برای برد مدار چاپی

در این راهنمای جامع بهترین ماسه برای برد مدار چاپی، متوجه خواهید شد که دو نوع اصلی ماسه وجود دارد: ماسه مبتنی بر سرب و ماسه بدون سرب — که هر کدام نقش خاصی در الکترونیک ایفا می‌کنند.

ماسه مبتنی بر سرب

ترکیب: متداول‌ترین نوع، آلیاژ ۶۰/۴۰ یا ۶۳/۳۷ قلع/سرب است.

مزایا:

این ماده در دمای پایین‌تری ذوب می‌شود که اگر تازه‌کار باشید بسیار عالی است.

این ماده در هدایت الکتریسیته عملکرد بسیار خوبی دارد و همچنین انعطاف‌پذیری مناسبی نیز دارد.

اتصالاتی که با آن ایجاد می‌کنید معمولاً بسیار براق و قابل بررسی هستند — می‌توانید بلافاصله یک اتصال خوب را تشخیص دهید.

نقاط ضعف:

• • نکته منفی بزرگ چیست؟ این ماده حاوی سرب است که سمی محسوب می‌شود. بنابراین باید مراقب باشید—تهویه مناسب و شست‌وشوی دست‌ها الزامی است.
  • همه روزه قوانین بیشتری، مثل دستورالعمل RoHS، وضع می‌شوند که محدودیت‌هایی در مورد جاهایی که می‌توان از آن استفاده کرد اعمال می‌کنند.
  • به همین دلیل، شما آن را در الکترونیک مصرفی جدید یا تجهیزات پزشکی نخواهید یافت.

پس هنوز هم در کجا استفاده می‌شود؟ عمدتاً می‌توانید از مهره‌های لحیم‌کاری مبتنی بر سرب در تعمیر الکترونیک قدیمی، در برخی تجهیزات صوتی حرفه‌ای (مثل سیم‌های زیبای Cardas) یا در موارد خاصی که قوانین هنوز به آن‌ها نرسیده‌اند، مشاهده کنید.

لوله‌های بدون سرب

ترکیب: اکثر لوله‌های مدرن آلیاژهای قلع-نقره-مس هستند (SnAgCu، مثلاً SAC305).

مزایا:

• • این نوع بسیار بهتر از نظر محیط زیست و برای افرادی که تجهیزات را می‌سازند، است و به همین دلیل اکنون استاندارد جهانی محسوب می‌شود.
  • اگر به درستی انجام شود، می‌تواند به اندازه نوع قدیمی مبتنی بر سرب از نظر استحکام و قابلیت اطمینان باشد.
  • تقریباً استفاده از آن ضروری است اگر قصد فروش هرگونه دستگاه الکترونیکی در اروپا یا آسیا را داشته باشید.

نقاط ضعف:

• • برای ذوب شدن به حرارت بیشتری نیاز دارد (دمای ذوب لوله ۲۱۷ درجه سانتی‌گراد یا بالاتر است)، بنابراین اتوی شما باید بیشتر کار کند.
  • صادقانه بگویم کار با آن کمی پیچیده‌تر است. این گزینه ساده‌ترین گزینه برای مبتدیان نیست.
  • اگر فرمول دقیق نباشد، گاهی اوقات این مواد ممکن است رشته‌های کوچک و آزاردهنده «قلعی» تشکیل دهند که می‌توانند باعث اتصال کوتاه شوند.

حالا درباره نماهنگرهای مهره نقره‌ای – اضافه کردن مقداری نقره یا مس به مخلوط واقعاً بازی را تغییر می‌دهد.

اگر روی چیزی کار می‌کنید که عملکرد همه چیز است، مثل تجهیزات صوتی حرفه‌ای، مهره نقره‌ای همراه شماست. این نوع مهره کمترین مقاومت الکتریکی را فراهم می‌کند که علاقه‌مندان به صدای باکیفیت آن را برای تولید صدایی تمیز و خالص ضروری می‌دانند.

از سوی دیگر، اگر به اتصالی نیاز دارید که بسیار محکم باشد، مهره‌ای که حاوی مس است گزینه مناسبی است. این کار اتصال را قوی‌تر می‌کند و مهم‌تر از همه، به جلوگیری از ضعیف شدن و ترک خوردن آن در طول زمان در برابر گرم و سرد شدن مداوم کمک می‌کند.

مهره‌های ویژه و مقاوم در برابر دمای بالا

• مهره مبتنی بر نقره (به عنوان مثال، Harris Stay-Brite Silver Solder): به برندهایی مانند Harris Stay-Brite فکر کنید. این نوع مواد، گزینه درجه‌یک هستند. آن‌ها اتصالات بسیار محکمی ایجاد می‌کنند و هدایت الکتریکی عالی دارند که برای مدارهای بسیار حساس یا حیاتی کاملاً مناسب است.
• لوله‌های دمای بالا: این گزینه برای محیط‌های سخت شرایط ایده‌آل است. اگر روی پروژه‌هایی مانند خودرو، ماشین‌آلات صنعتی یا منابع تغذیه که دمای بسیار بالایی دارند کار می‌کنید، این نوع لوله در شرایطی که لوله‌های معمولی ذوب می‌شوند، مقاومت می‌کند.

انتخاب بهترین لوله برای مدار شما به تعادل بین چند عامل بستگی دارد: قوانین ایمنی، عملکرد مورد نیاز و محل استفاده از پروژه. برای همه کارها یک «بهترین» واحد وجود ندارد.

انواع لوله برای برد مدار چاپی

انتخاب فرم مناسب لوله.

خب، شما در حال انتخاب فلز لحیم مناسب برای برد مدار خود هستید، اما موضوع فقط به ماده محدود نمی‌شود—بلکه فلز لحیم در اشکال مختلفی نیز موجود است. هر کدام برای کار خاصی طراحی شده‌اند، چه یک نمونه اولیه بسازید و چه هزار واحد. دانستن اینکه برای پروژه بعدی برد مدار خود کدام را انتخاب کنید، بسیار مهم است.

سیم سیلدر

سیم سیلدر گزینه کلاسیک و پرکاربرد شماست. همان سیم پیچی است که احتمالاً قبلاً دیده‌اید. بسیار انعطاف‌پذیر بوده و برای لحیم‌کاری دستی، نمونه‌سازی و تعمیرات کوچک عالی است.

جزئیات مهم:

• این فلز لحیم در ضخامت‌های مختلفی موجود است. برای پین‌های ریز میکروکنترلرها و کارهای دقیق، از انواع بسیار نازک آن مانند ۰٫۳ میلی‌متر استفاده می‌کنید. برای کارهای بزرگ‌تر مانند اتصالات برق، از سیم ضخیم‌تری حدود ۱٫۲ میلی‌متر استفاده می‌کنید.
• سیم هسته‌دار روغنی (Rosin core)، مانند برند محبوب Kester، دارای «هسته روغنی» هستند. این بدین معناست که فلکس درون سیم تعبیه شده است که این ویژگی صرفه‌جویی زمانی بزرگی به همراه داشته و نتایج یکنواختی فراهم می‌کند.

پس، چگونه بهترین سیم لحیم‌کاری را برای مدار خود انتخاب کنید؟ همه چیز مربوط به اندازه است. اگر روی الکترونیک‌های ظریف با قطعات کوچک کار می‌کنید، باید از سیم نازک استفاده کنید. اما برای لحیم‌کاری اتصالات سنگین یا قطعات توان، همیشه سیم ضخیم‌تری را انتخاب کنید.

خمیر لحیم‌کاری

پس خمیر لحیم چیست؟

تصور کنید خمیر خاصی از توپ‌های فلزی ریز لحیم و جوش که همه با هم مخلوط شده‌اند. این مونتاژ برد مدار چاپی (PCBA) کاملاً ضروری برای تولید الکترونیک‌های مدرن است، به‌ویژه هنگام استفاده از ماشین‌های اتوماتیک برای فناوری نصب سطحی (SMT).

چه زمانی باید از آن استفاده کنید؟

این کاملاً مناسب تولیدات حجیم یا هر پروژه‌ای است که تعداد زیادی از آن قطعات بسیار کوچک نصب سطحی داشته باشد.

نکته مهم:

باید با این ماده درست رفتار کنید! هر خمیری که استفاده نشده در یخچال نگهداری کنید و هرگز از آن پس از تاریخ انقضا استفاده نکنید. اگر جوش بد شود، به اتصالات ضعیف و غیرقابل اعتمادی منجر می‌شوید که بعداً دردسرهای زیادی ایجاد می‌کنند.

میله‌های لحیم

خب، بیایید در مورد میله‌های لحیم صحبت کنیم. شما اینها را در کارگاه خانگی خود استفاده نخواهید کرد — این موارد تماماً مربوط به تولید انبوه هستند. کارخانه‌ها این میله‌های لحیم را در یک حوضچه لحیم ذوب می‌کنند تا موجی واقعی از لحیم مذاب ایجاد شود. سپس برد مداری را از روی این موج عبور می‌دهند که در فرآیندی به نام لحیم‌کاری موجی، صدها قطعه را یکجا لحیم می‌کند.

• این روش کاملاً مختص تولید با حجم بالا است و برای پروژه‌های عمومی سازمانی مناسب نیست.
• اگر در این حوزه فعالیت می‌کنید، انتخاب آلیاژ مناسب — مانند SnPb یا SnAgCu — که با نیازهای خاص تولید شما سازگار باشد، بسیار مهم است.

لحیم‌های دارای سرب و بدون سرب: تفاوت‌های کلیدی

در دنیای امروز، انتخاب بهترین لحیم برای برد مدار خود در واقع به یک تصمیم بزرگ ختم می‌شود: لحیم دارای سرب یا بدون سرب؟ بیایید این موضوع را بررسی کنیم.

ماسه مبتنی بر سرب

• نکته مثبت: این نوع فلز لحیم‌کاری در دمای پایین‌تری (حدود ۱۸۳ درجه سانتیگراد) ذوب می‌شود که کار با آن را بسیار آسان‌تر می‌کند. اتصالات زیبا و براقی به دست می‌آورید که بررسی آنها ساده است. همچنان برای تعمیرات، نمونه‌سازی و در برخی تجهیزات صوتی باکیفیت که مقررات اجازه می‌دهند، گزینه مناسبی است.
• نکته منفی: مشکل اصلی وجود سرب است—این ماده سمی است، بنابراین باید مراقب بخارات و شست‌وشوی دست‌ها بود. همچنین، این فلز با استاندارد RoHS سازگار نیست و بدین معنا که نمی‌توان از آن در اکثر الکترونیک‌های جدید تجاری که قصد فروش آنها را دارید استفاده کرد.

لوله‌های بدون سرب

• نکته مثبت: این نوع بسیار سازگارتر با محیط زیست است و تمام مقررات جهانی را رعایت می‌کند. اگر قصد ساخت دستگاهی را دارید که باید عمر طولانی داشته باشد یا آن را بفروشید، این گزینه مناسبی است.
• نکته منفی: این فلز به حرارت بیشتری نیاز دارد (بالاتر از ۲۱۷ درجه سانتیگراد) و کار با آن کمی دشوارتر است—باید کنترل دقیقی روی دما داشته باشید. اگر از آلیاژ ارزان یا تکنیک نامناسبی استفاده کنید، ممکن است با مشکلاتی مانند "ریشک‌های قلع" یا اتصالات شکننده مواجه شوید.

انتخاب سیم لحیم یا خمیر لحیم مناسب (قطر و فرم)

انتخاب فلز لحیم مناسب برای مدار شما: فقط به نوع آن بستگی ندارد. انتخاب فلز لحیم تنها یک مسئله شیمیایی نیست—فرم و اندازه آن نیز خیلی مهم است. مقدار فلز لحیمی که استفاده می‌کنید و نحوه قرار دادن آن، تفاوت بزرگی بین یک اتصال عالی و یک اتصال نامرتب ایجاد می‌کند.

قطر سیم لحیم

• سیم لحیم نازک (0.3–0.5mm): این گزینه برای کارهای ظریف مناسب است. برای قطعات کوچک نصب سطحی (SMD)، ریزپردازنده‌ها و هر موقعیتی که نیاز به کنترل دقیق مقدار فلز لحیم دارید، ایده‌آل است.
• سیم لحیم عمومی (0.6–0.8mm): این نوع سیم لحیم کاربردی است. اگر انواع کارها را انجام می‌دهید—به ویژه کار با قطعات سوراخ‌دار—این ضخامت متوسط برای اکثر کارها مناسب خواهد بود.
• سیم لحیم ضخیم‌تر (1.0mm+): در مواردی که با سیم‌های سنگین، اتصالات بزرگ یا زمانی که نیاز به پر کردن سریع یک شکاف بزرگ دارید، از این نوع استفاده کنید. اما یک هشدار: راحت می‌توانید زیاده‌روی کنید و منجر به تشکیل قطره‌های فلز لحیم یا اتصال کوتاه غیرعمدی (پل لحیمی) شوید.

خمیر لحیم‌کاری

ذرات ماهرانه ای از مهر که به صورت خمیری است مملو از گلوله‌های ریز مهر و جنس فلکس. شما آن را اعمال می‌کنید، قطعات خود را قرار می‌دهید و سپس حرارت می‌دهید تا تمام اتصالات به‌صورت تمیز و یکنواخت در هم تشکیل شوند. این روش ایده‌آل است برای:

• ساخت برد‌هایی که با ده‌ها یا صدها قطعه SMD بسیار کوچک پوشیده شده‌اند.
• هنگامی که از اجاق ریفلاکس یا ایستگاه هوای داغ برای نتایج حرفه‌ای و یکنواخت استفاده می‌کنید.
• انجام تعمیرات روی برد‌های مداری مدرن و متراکم به شکلی مرتب‌تر و آسان‌تر.

جدول مقایسه فرم‌های مهر

راهنمای جامع بهترین فلز لحیم برای برد مدار: برترین ۸ فلز لحیم

در مورد انتخاب بهترین فلز لحیم برای مدار خود، اینها ۸ برترین فلز لحیم برای برد مدار هستند که توسط متخصصان الکترونیک در سراسر جهان اثبات شده‌اند:

چه چیزی این محصولات لحیم‌کاری را متمایز می‌کند؟

• لحیم کستر و محصولات لحیم‌کاری SRA با هسته رزین :این‌ها استاندارد طلایی هستند. حرفه‌ای‌ها آن‌ها را دوست دارند چون عملکردی یکنواخت دارند — دسته‌ای پس از دسته دیگر — و اتصالات بسیار محکمی ایجاد می‌کنند که می‌توانند بارها گرم و سرد شوند بدون اینکه خراب شوند.
• MG Chemicals لحیم بدون نیاز به تمیز کردن 63/37 :نکته مهم اینجاست؟ نیازی به تمیز کردن بعد از لحیم‌کاری نیست. این موضوع صرفه‌جویی بزرگی در زمان است برای تعمیرات سریع، نمونه‌های اولیه یا تعمیراتی که نمی‌توانید به راحتی برد را بشویید.
• لحیم نقره‌ای Harris Stay-Brite مزایایی ارائه می‌دهد :این گزینه از نوع مقاوم و پرکاربرد است. این محصول اتصالات بسیار قوی و مقاوم در برابر دمای بالا ایجاد می‌کند و به همین دلیل برای تجهیزات صنعتی یا اتصالات سنگین که تحت فشار زیادی قرار می‌گیرند، ایده‌آل است.

گزینه‌ای را انتخاب کنید که بیشترین تطابق را با پروژه شما داشته باشد: برای کارهای حساس صوتی از سolder با خلوص بالا استفاده کنید، برای انطباق با مقررات از نوع بدون سرب استفاده کنید و در نقاط دسترسی‌ناپذیر که امکان تمیزکاری وجود ندارد، از نوع بدون نیاز به تمیزکاری (no-clean) بهره ببرید.

مواردی که باید هنگام انتخاب سOLDER برای برد مدار خود در نظر بگیرید

در حال انتخاب سOLDER مناسب برای پروژه بعدی برد مدار خود هستید؟ این چک‌لیست ساده را در دسترس داشته باشید:

1. ترکیب آلیاژ

• ابتدا تصمیم بگیرید: آیا از سOLDER مبتنی بر سرب استفاده کنید یا بدون سرب؟ این موضوع معمولاً به دلایل ایمنی و محل استفاده از پروژه شما بستگی دارد.
• آیا به استحکام یا مقاومت حرارتی بیشتری نیاز دارید؟ در اینجا سOLDERهای حاوی نقره گزینه مناسبی برای شما هستند.

2. نقطه ذوب

نقطه ذوب سOLDER را با برد مدار خود تطبیق دهید. مدارهای ظریف نمی‌توانند حرارت بالا را تحمل کنند، اما الکترونیک قدرت یا تجهیزات خودرویی اغلب به آلیاژهایی با نقطه ذوب بالاتر نیاز دارند.

3. نوع فلکس

• هسته رزینی: قهرمان همه‌جانبه. استفاده از آن آسان است، هرچند ممکن است پس از کار باید باقی‌مانده آن را تمیز کنید.
• بدون نیاز به تمیزکاری: برای برد‌های پیچیده و فشرده عالی است که در آن‌ها تمیزکاری بسیار دشوار خواهد بود.
• قابل‌حل در آب: برای کارهای بسیار حساس استفاده می‌شود، اما هشدار می‌دهیم — باید آن را کاملاً تمیز دهید، در غیر این صورت ممکن است به اتصالات شما آسیب برساند.

4. فرم و قطر سیم لحیم

• سیم لحیم بهترین گزینه برای اکثر کارهای سیم‌کشی خانگی است. برای کارهای خانگی، سیم ساده‌ترین گزینه است. برای صدها قطعه SMD، از خمیر لحیم و روش ریفلاکس استفاده کنید.
• اگر بردی را با تعداد زیادی قطعه کوچک روی سطح پر می‌کنید، استفاده از خمیر لحیم (همراه با اجاق یا هویه حرارتی) بهترین راه است. ترکیب ذرات ریز لحیم و فلکس، امکان مونتاژ مدرن و اتوماتیک را فراهم می‌کند.

5. پروژه و سطح مهارت

• اگر تازه شروع کرده‌اید: از لحیم‌های آسان و تحمل‌پذیر مانند Kester 44 یا Alpha Fry AT-31604 استفاده کنید.
• برای متخصصان یا حرفه‌ای‌ها: می‌توانید به بررسی آلیاژهای پیشرفته‌تر بپردازید. همچنین، برای کارهای بسیار دقیق – مانند تراشه‌های ریز QFN یا BGA – ممکن است بخواهید از فیلرهای نرم‌کاری نازک‌تری استفاده کنید، مثلاً 0.3 میلی‌متر یا حتی نازک‌تر.

6. عوامل محیطی

• به جایی که برد شما قرار است در آنجا استفاده شود فکر کنید: آیا در معرض رطوبت، لرزش‌های شدید یا حرارت بالا خواهد بود؟
• نکته حرفه‌ای: در تجهیزات صوتی، بعضی افراد به فیلرهای نرم‌کاری باکیفیت مانند Cardas وابسته هستند و معتقدند که واقعاً می‌توان تفاوت صوتی آن را شنید. برای دستگاه‌هایی که تحت تکان‌های زیاد قرار می‌گیرند، مثل ماشین‌آلات، باید از فیلرهای نرم‌کاری باکیفیت و مقاوم استفاده کنید که در برابر سایش و فرسودگی مقاوم باشد.

7. تمیزی

• فیلره نرم‌کاری تمیز ایده‌آل است — همیشه از سیم یا خمیر فیلره تازه استفاده کنید که مدت‌ها در معرض هوا قرار نگرفته باشد.
• همه چیز را تمیز نگه دارید: مطمئن شوید که برد مدارهای شما و ابزارهایتان کاملاً تمیز هستند و فراموش نکنید هرگونه فلوکس باقی‌مانده را پاک کنید. این راز ایجاد اتصالات محکم و با دوام است.

تکنیک‌های نرم‌کاری: اجتناب از اتصالات ضعیف، اتصالات سرد و افزونگی نرم‌کاری

حتی بهترین نرم‌کاری نیز شما را نجات نخواهد داد اگر تکنیک‌های لحیم‌کاری شما استاندارد نباشد. مشکلاتی مانند اتصالات ضعیف، استفاده بیش از حد از نرم، یا ایجاد اتصالات سرد و غیرهدایتی بسیار رایج هستند — صرف‌نظر از اینکه نرم شما چقدر خوب باشد. در این بخش از راهنمای جامع ما درباره بهترین نرم برای برد مدار، به شما کمک خواهیم کرد تا مطمئن شوید هر اتصالی قوی، هدایت‌کننده و قابل اعتماد است.

پرهیز از اتصالات لحیم ضعیف و سرد

اتصالات لحیم ضعیف معمولاً زمانی اتفاق می‌افتند که نرم به‌طور کامل ذوب نشود (این نوع اتصال، اتصال سرد نام دارد) یا سطوح تمیز نباشند. اتصالات سرد اغلب کدر یا ترک‌خورده به نظر می‌رسند و می‌توانند باعث عملکرد نامناسب مدار یا خرابی زودهنگام آن شوند.

روش جلوگیری از ایجاد اتصالات ضعیف یا سرد:

• هر دو سیم قطعه و پد برد مدار چاپی را به‌طور یکنواخت گرم کنید — فقط نرم را روی یک نقطه ذوب نکنید.
• همیشه از نرم تازه و تمیز استفاده کنید. نرم قدیمی یا اکسیدشده به درستی چسبیده نمی‌شود.
• ن tip ایستگاه لحیم‌کاری خود را تمیز و به‌خوبی پوشش‌داده نگه دارید تا بتواند حرارت را به‌صورت کارآمد منتقل کند.
• نوع مناسب نقطه ذوب فلز لحیم‌کاری را انتخاب کنید: سرب‌دار برای ذوب آسان‌تر و نتایج صاف، یا بدون سرب اگر باید مقررات ایمنی را رعایت کنید.
• فقط به اندازه کافی فلز لحیم استفاده کنید تا یک فیلت صاف و کمی مقعر تشکیل شود که براق به نظر برسد. اگر زیادی فلز لحیم بزنید، یک کلوخ تشکیل می‌شود—اگر کم بزنید، جایی را نگه نمی‌دارد.

پیشگیری از فلز لحیم اضافی

استفاده از فلز لحیم اضافی به راحتی می‌تواند "پل‌های لحیم" ایجاد کند — اینها اتصالات تصادفی بین پین‌ها یا صفحات هستند که نباید به هم متصل باشند. این موضوع در مدارهای امروزی که فشرده هستند، مشکل‌ساز بوده و می‌تواند باعث اتصال کوتاه شود.

چگونه از فلز لحیم اضافی جلوگیری کنیم:

• ضخامت فلز لحیم خود را با کار تطبیق دهید: برای اتصالات قدرت بزرگ از فلز لحیم ضخیم‌تر و برای پین‌های کوچک و ظریف از نوع نازک‌تر استفاده کنید.
• کمتر، بهتر است: با مقدار کمی شروع کنید — همیشه می‌توانید در صورت نیاز کمی دیگر اضافه کنید. این کار بسیار آسان‌تر از آن است که بعداً یک کلوخ بزرگ را بخواهید بیرون بکشید.
• پل ایجاد کردید؟ مشکلی نیست: اگر اشتباهی دو پد را به هم متصل کردید، فقط آن را با یک نوار لحیم‌کش یا پمپ بازلحیم‌کاری تمیز کنید.

اصول کلی بهترین شیوه‌ها برای ایجاد اتصالات لحیم مناسب

• به دنبال آن ظاهر «مناسب» باشید: یک اتصال لحیم خوب باید براق به نظر برسد و دارای شکلی کمی منحنی و صاف باشد، نه به صورت یک قطعه گرد. لحیم باید سوراخ پد را به طور مرتب در اطراف سیم قطعه پر کند.
• یک ثانیه وقت بگذارید تا چیزها را در جای درست قرار دهید: پایه‌های قطعه را به آرامی خم کنید تا قطعه قبل از شروع لحیم‌کاری، کاملاً روی برد قرار بگیرد.
• کمی کمک بگیرید: مبارزه نکنید! از ابزار «دست سوم» برای ثابت نگه داشتن قطعات و از یک ذره‌بین برای دیدن واضح کاری که انجام می‌دهید استفاده کنید.

تأثیر فلوکس لحیم و تمیزکاری بر اتصال نهایی

قهرمان پنهان در ایجاد اتصال کامل با هر نوع فلز قلع‌کاری برای مدار شما، جوش فلکس است. فلکس اکسیداسیون را پاک می‌کند، به جریان روان قلع کمک می‌کند و از ایجاد اتصالات ضعیف جلوگیری می‌کند. استفاده صحیح از فلکس (و تمیز کردن آن در صورت نیاز) همان چیزی است که یک برد محکم و با دوام را از بردی که همواره دچار خرابی می‌شود، متمایز می‌کند.

جوش فلکس چیست؟

• به زبان ساده، جوش فلکس یک ماده شیمیایی پاک‌کننده است که سطوح فلزی را قبل از قلع‌کاری آماده می‌کند. این ماده اطمینان حاصل می‌کند که قلع به درستی چسبیده و یک اتصال محکم ایجاد شود.
• شما می‌توانید آن را در بیشتر سیم‌های قلع (همان «هسته رزینی»)، در خمیر قلع، یا به صورت جداگانه به شکل مایع یا ژل برای کارهای دشوارتر پیدا کنید.

انواع فلکس

• هسته رزینی : این نوع، نوع کلاسیک است. عملکرد خوبی دارد، اما اغلب باید بقایای آن را پس از کار تمیز کرد، به‌ویژه برای مدارهای حساس.
• فلکس بدون نیاز به تمیز کردن : این نوع بقایای بسیار کمی به جا می‌گذارد، بنابراین برای اکثر پروژه‌های روزمره عالی است. این گزینه انتخاب اول در تولیدات مدرن است.
• محلول در آب : این تمیزکننده مقاوم و سنگین‌وزن دنیای فلوکس است. بسیار مؤثر است، اما پس از استفاده باید باقیمانده آن را بشویید. این مورد را در مجموعه‌های با عملکرد بالا یا حرفه‌ای مشاهده خواهید کرد.

پس از لحیم‌کاری تمیز کردن

• برای فلوکس بدون نیاز به تمیز کردن یا فلوکس رزین: معمولاً کمی الکل ایزوپروپیل و یک برس نرم کار را انجام می‌دهند. همچنین می‌توانید از محلول پاک‌کننده تخصصی فلوکس استفاده کنید اگر باقیمانده سفت باشد.
• اگر از فلوکس محلول در آب استفاده کرده‌اید: مطمئن شوید که تمام قطعات را به‌طور کامل با آب دیونیزه یا آب مقطر بشویید. پس از آن، آن را به‌خوبی با هوای فشرده یا اجاق حرارتی در تنظیم پایین خشک کنید.
• حذف اکسیداسیون و لحیم اضافی : همیشه هرگونه اکسیداسیون باقی‌مانده یا لحیم اضافی را پاک کنید. اگر این کار را انجام ندهید، ممکن است با گذشت زمان منجر به خوردگی یا رشد ریز مواد هادی به نام دندریت‌ها شود—که می‌تواند مدار شما را در آینده خراب کند.

نکات پیشرفته: دستیابی به اتصالات لحیم‌کاری خوب برای مدارهای ظریف و پیچیده

بسیاری از مدارهای امروزی از ذرات کوچک فلز لحیم و جوش‌شو برای متصل کردن قطعات هرچه ریزتر استفاده می‌کنند که دقت در تکنیک و مواد را بسیار حیاتی می‌سازد. راهنمای انتخاب بهترین فلز لحیم برای مونتاژ با گام ریز یا قابلیت اطمینان بالا شامل هم مواد و هم فرآیند است.

امروزه، مدارها پر از قطعات فوق العاده کوچک هستند، مانند ذرات ریز فلز لحیم و صفحه‌های جوش‌شو. این بدین معناست که تکنیک و مواد شما باید دقیق و مناسب باشند. اگر قرار است لحیم‌کاری با گام ریز یا کارهای با قابلیت اطمینان بالا انجام دهید، این راهنمایی است برای بهترین فلز لحیمی که باید بدانید.

لحیم‌کاری قطعات SMT با گام ریز

• همیشه از سیم فلز لحیم نازک—کمتر از ۰٫۵ میلی‌متر—استفاده کنید و از به‌کارگیری جوش‌شوی مایع بدون تمیزکاری اضافی هم دریغ نکنید. این کار برای قطعاتی مانند QFNها، BGAs و مقاومت‌ها یا خازنهای ریز ضروری است.
• ابتدا یکی از پدها را از قبل لحیم‌کاری کنید تا قطعه در جای خود ثابت شود. سپس از تکنیک «کشیدن لحیم» روی پین‌ها استفاده کنید. جوش‌شو به کشیدن فلز لحیم به دقیقاً جای مورد نیاز کمک می‌کند.
• پس از اتمام کار، با نور خوب و با استفاده از ذره‌بین، کار خود را بررسی کنید. آن را از یک زاویه نگاه کنید—شما به دنبال یک خط صاف و براق از مهره هستید. اینجاست که متوجه می‌شوید اتصال محکمی دارید.

لوله‌کشی برای مدارهای صوتی، فرکانس بالا و قدرت

• برای پروژه‌های صوتی: از مهره با خلوص بالا مانند سیم لوله‌کشی کارداس استفاده کنید. این کار مقاومت را پایین نگه می‌دارد و به سیگنال صوتی شما کمک می‌کند تمیز و دقیق باقی بماند.
• برای مدارهای قدرت: مهره‌ای را انتخاب کنید که برای تحمل جریان بالا و گرم و سرد شدن مکرر طراحی شده باشد. استفاده از مهره با کیفیت در اینجا از ایجاد ترک‌های ریز جلوگیری می‌کند و اتصالات شما را در طول زمان سالم نگه می‌دارد.
• برای کارهای فرکانس بالا/فرکانس رادیویی: اینجاست که واقعاً به بهترین نوع مهره ممکن نیاز دارید. اگر یک اتصال دانه‌دانه یا کثیف باشد، می‌تواند تداخل عجیبی در سیگنال ایجاد کند و همه چیز را خراب کند.

سوالات متداول درباره مهره برای برد مدار چاپی

سوال 1: بهترین مهره برای پروژه بعدی برد مدار من چیست؟

پ: برای اکثر پروژه‌های روزمره، از سیم لحیم بدون سرب و بدون نیاز به تمیزکاری با ضخامت حدود ۰٫۷ میلی‌متر استفاده کنید — چیزی مثل MG Chemicals No Clean Lead-Free عالی کار می‌کند. اما اگر قصد تعمیر تجهیزات قدیمی، کار روی دستگاه‌های صوتی یا صرفاً انجام کار راحت‌تر را دارید، ممکن است به سمت گزینه‌های با خلوص بالا یا حتی انواع حاوی سرب بروید.

سوال ۲: برای مدار من از سیم لحیم یا خمیر لحیم استفاده کنم؟

پ: سیم لحیم برای لحیم‌کاری دستی و قطعات سوراخ‌دار (through-hole) مناسب است. اما هنگام کار با قطعات نصب سطحی (SMD)، یا استفاده از اجاق ریفلاکس یا الگو، خمیر لحیم — که در واقع ترکیبی از گلوله‌های ریز فلز لحیم و فلکس است — گزینه بهتری است.

سوال ۳: چه چیزهایی را باید هنگام انتخاب لحیم برای برد مداری خود در نظر بگیرم؟

پ: این موارد را مد نظر داشته باشید: نوع آلیاژ، فرم (سیم یا خمیر)، نوع فلکس داخلی، دمای ذوب، اینکه آیا لحیم‌کاری دستی انجام می‌دهید یا از ماشین استفاده می‌کنید، اندازه قطعات، و اینکه آیا نیاز به رعایت مقررات ایمنی یا محیط‌زیستی دارید یا خیر.

سوال 4: آیا راهنمای جامعی برای انتخاب مهرآبی مناسب وجود دارد؟

پاسخ: بله—این مقاله راهنمای نهایی شما برای انتخاب بهترین مهرآبی برای برد مدار چاپی است که تمامی تئوری‌های ضروری، نکات و پیشنهادات محصول را در یک مکان ترکیب کرده است.

سوال 5: آیا مهرآبی یا فلکس اضافی می‌تواند روی مدار من تأثیر بگذارد؟

پاسخ: قطعاً. استفاده از مهرآبی زیاد می‌تواند باعث اتصال کوتاه بین پین‌ها شود (به این پدیده bridging گفته می‌شود). همچنین اگر فلکس اضافی را تمیز نکنید، ممکن است رطوبت و گرد و غبار را جذب کند و به مرور زمان منجر به خوردگی یا جریان‌های ناخواسته شود. بنابراین فقط به اندازه کافی استفاده کنید و در صورت نیاز محل کار را تمیز کنید.

نتیجه‌گیری

ما تمام چیزهایی که برای انتخاب فلز لحیم مناسب برای پروژه بعدی برد مدار خود نیاز دارید را پوشش داده‌ایم. چه قصد استفاده از فلز لحیم کلاسیک ۶۰/۴۰ قلع-سرب را داشته باشید، چه به دنبال گزینه‌ای سازگارتر با محیط زیست باشید، چه آلیاژ لحیم مناسب را انتخاب کنید و نحوه اعمال آن را یاد بگیرید، یا حتی برای اولین بار وارد حوضچه لحیم‌کاری شوید — همه چیز به تعادل بین آنچه بهترین عملکرد را دارد، آنچه به خوبی کار می‌کند و آنچه در عمل برای شما عملی است، بستگی دارد. بنابراین این راهنمای جامع و نهایی برای بهترین فلز لحیم مورد استفاده در برد مدارهاست.

نکات کلیدی:

• انتخاب فلز لحیم مناسب به معنای تطبیق آلیاژ، ضخامت و نوع جوش‌شویی (فلکس) با پروژه و همچنین سطح مهارت شماست.
• اگر می‌خواهید تجهیزات الکترونیکی شما ایمن، قابل اعتماد و با دوام باشند، همیشه از بهترین فلز لحیم برای برد مدارها از برندهایی که به آنها اعتماد دارید استفاده کنید.
• به عادات خوب پایبند باشید: همه چیز را تمیز نگه دارید، دمای مناسب را استفاده کنید، در مورد استفاده از فلکس هوشمندانه رفتار کنید و همیشه کار خود را دوباره بررسی کنید.
• به یاد داشته باشید: فلز لحیم مناسب برای پروژه بعدی شما به اندازه قطعات و طراحی‌ای که با آن کار می‌کنید مهم است.

این مطلب را مفید یافتید؟ این راهنمای جامع را علامت‌گذاری کنید، آن را با دوستان یا کارگاه خود به اشتراک بگذارید و سایر منابع ما را بررسی کنید تا مهارت‌های لحیم‌کاری خود را همچنان ارتقا دهید!