مونتاژ برد الکترونیکی

مونتاژ قطعات برد الکترونیکی، شامل مراحلی می شود که طی آن تعدادی از انواع مختلف قطعات الکترونیکی، نظیر خازن، مقاومت، رله و غیره روی یک صفحه به نام مدار چاپی ( PCB ) توسط فرایند لحیم کاری جای می گیرند. بردهای الکترونیک در ساخت و راه اندازی بسیاری از دستگاه های صنعتی و خانگی کاربرد دارند.

به همین دلیل مونتاژ برد الکترونیکی نیازمند دقت و ظرافت بالایی است چرا که این برد الکترونیک است که فرمان اجرای دستورات اپراتور را به قطعات مختلف دستگاه صادر می کند و اگر کمترین خطایی در مونتاژ قطعات رخ دهد، کارایی دستگاه مطابق با استاندارد و نتیجه مورد انتظار ما نخواهد بود. جهت اطلاعات بیشتر پیشنهاد می کنیم حتما به صفحه آموزش تعمیرات برد مراجعه کنید.

مراحل مونتاژ قطعات برد الکترونیکی

مونتاژ قطعات برد الکترونیکی بر روی سطح مدار چاپی نیازمند گذراندن مراحل مختلفی است که یا به صورت دستی توسط شخص و یا به صورت اتوماتیک توسط دستگاه ها صورت می گیرد. در ادامه به نحوه اجرای مراحل مونتاژ قطعات برد الکترونیکی خواهیم پرداخت.

قطعات الکترونیکی که قرار است بر روی سطح PCB قرار بگیرند به دو گروه قطعات SMD  و DIP تفکیک می شوند. قطعات SMD توسط دستگاه و قطعات  DIP به صورت دستی روی سطح مدار چاپی برد لحیم می شوند.

گام اول: طراحی برد

در ابتدا باید طراحی یک برد یا در اصطلاح طراحی PCB انجام شود. طراحی PCB را به کمک نرم افزارها و برنامه های مختلفی انجام می دهند. در بخش طراحی یک برد محل قرارگیری قطعات الکترونیک بر روی سطح مدار چاپی و مسیر های اتصال مدارهای الکترونیک مشخص می شود. بردها به صورت تک لایه و چند لایه هستند که طراحی تمامی قسمت ها توسط نرم افزار انجام می شود.

پیشنهاد ما: آموزش تعمیرات لوازم خانگی

گام دوم: شابلون زنی جهت مونتاژ برد الکترونیکی

در مرحله بعدی مونتاژ قطعات برد الکترونیکی، با استفاده از خمیر قطع عملیات شابلون زنی برد صورت می گیرد و تمامی سطح مدار چاپی توسط این خمیر که بسیار چسبناک است پوشانده می شود. خمیر قطع خاکستری رنگ است و ماده ای به نام فلاکس را در خود جای داده که در بازار در برندهای مختلف یافت می شود.

در فرایند شابلون زنی برد، از شابلون های فلزی استفاده می شود که در هنگام پوشاندن سطح مدار چاپی برد توسط خمیر قلع باید به صورت دقیق و بدن حرکت روی آن قرار بگیرد.

گام سوم: جایگذاری

پس از مرحله شابلون زدن برد، نوبت به جایگذاری و مونتاژ قطعات برد الکترونیکی بر روی سطح PCB می رسد. این قطعات شامل انواع خازن، دیودها، رله، ترانزیستور، مقاومت و غیره می شوند. با توجه به نقشه طراحی شده برد، قطعات الکترونیکی مورد نیاز انتخاب و در جای مخصوص به خود روی سطح مدار چاپی و بر روی خمیر قلع قرار می گیرند. جایگزاری قطعات الکترونیک هم توسط دستگاه Pick and Place به صورت اتوماتیک انجام می شود و هم به صورت دستی می توان این کار را انجام داد.

گام چهارم: لحیم کاری جهت مونتاژ برد الکترونیکی

در فرایند مونتاژ قطعات برد الکترونیکی پس از اینکه قطعات در جای خود و به درستی روی خمیر سطح PBC قرار گرفتند باید در جای خود محکم شوند که به این مرحله لحیم کاری قطعات الکترونیکی گفته می شود.

در فرایند لحیم کاری بعد از انتقال برد به دستگاه کوره مادون قرمز، خمیر قطع ذوب می شود که این ذوب شدن در دمای 250 درجه سانتی گراد رخ می دهد. فرایند لحیم کاری با خنک شدن قطع ذوب شده تکمیل می شود و سبب محکم شدن قطعات الکترونیکی در جای خود خواهد شد.

نکته مهمی که در بخش لحیم کاری از فرایند مونتاژ قطعات برد الکترونیکی حائز اهمیت است، لحیم کاری بردهایی است که در دو طرف سطح PBC آن قطعات الکترونیکی جایگذاری می شوند.

برای اینکه نتیجه عمل لحیم کاری رضایت بخش باشد ابتدا سمتی از برد که دارای قطعات کمتری نسبت به سمت دیگر آن است وارد دستگاه کوره مادون قرمز می شود. زمانی که قرار است سمت دیگر برد وارد کوره مادون قرمز شود، سمتی از برد که در ابتدا در دستگاه قرار گرفته با چسب پوشانده می شود تا قطعات لحیم شده از جای خود جا به جا نشوند.

در ادامه مراحل مونتاژ قطعات برد الکترونیکی، پس از اینکه لحیم کاری قطعات انجام شد باید توسط دستگاه های AOI و یا به صورت دستی تست و ارزیابی شوند تا از سلامت قطعات الکترونیکی و جایگذاری صحیح آن ها بر روی برد اطمینان حاصل شود.

و در نهایت با تمیز کردن خمیر قلع و روغن فلاکس باقیمانده بر روی سطح برد، عملیات مونتاژ قطعات برد الکترونیکی پایان می پذیرد.

مونتاژ DIP

در مونتاژ قطعات برد الکترونیکی که با نام DIP شناخته می شوند، لحیم کاری به صورت دستی انجام می شود. برای لحیم کاری قطعات DIP، پایه این قطعات در سوراخ موجود بر روی سطح مدار چاپی قرار می گیرد و سپس با فرایند لحیم کاری به برد متصل و در جای خود محکم می شوند.

مونتاژ DIP به علت دستی بودن لحیم کاری قطعات با سرعت کمتری نسبت به قطعات SMD صورت می گیرد. قیمت قطعات الکترونیکی DIP کمتر از قطعات SMD  است و برای تهیه این قطعات هزینه کمتری صرف می شود. در واقع برای تولید برد به تعداد کم بهتر است از این قطعات استفاده کرد.

در مونتاژ DIP باید سطح مدار چاپی یا PBC را با توجه به نقشه طراحی شده برد سوراخ کرد تا بتوان پایه و پین فلزی این قطعات را در آن قرار داده و لحیم کاری نمود. با توجه به وجود پایه و پین فلزی این قطعات، تعمیر و تعویض آن ها به سادگی قابل اجراست.

 ابزارهای مورد نیاز برای مونتاژ DIP

برای مونتاژ قطعات برد الکترونیکی DIP نیاز به ابزار و تجهیزات پیچیده ای نیست.  این ابزار شامل سیم لحیم، هیتر و هویه، قلع کش، پنس، کف چین و غیره می شوند.

مونتاژ SMD برد الکترونیکی

در مونتاژ قطعات برد الکترونیکی که SMD هستند به صورت کاملا اتوماتیک عمل می شود و از دستگاهی به نام  Pick and Place استفاده می شود.

لحیم کاری و مونتاژ قطعات SMD به دلیل داشتن اندازه بسیار کوچک و نداشتن پایه و پین فلزی، با روشی نوین توسط دستگاه انجام می شود. چون قطعات SMD اندازه کوچکی دارند، برای ساخت برد های کوچک کاربردی تر هستند.

زمانی که قرار بر تولید انبوه بردهای الکترونیکی باشد، با توجه به سرعت بالای مونتاژ قطعات SMD که توسط دستگاه و اتوماتیک انجام می شود، بهتر است از قطعات SMD برای ساخت برد استفاده شود.

مزایای مونتاژ SMD

• کوچک‌سازی: قطعات SMD به دلیل نداشتن پایه‌های بلند، امکان طراحی بردهای کوچک‌تر و جمع‌وجورتر را فراهم می‌کنند.
• افزایش چگالی قطعات: تعداد بیشتری قطعه SMD نسبت به قطعات DIP در یک فضای مشخص قابل قرارگیری است.
• کاهش هزینه تولید: خودکارسازی فرآیند مونتاژ SMD، هزینه تولید را کاهش می‌دهد.
• بهبود عملکرد مدار: کاهش فاصله بین قطعات، کاهش پارازیت و افزایش سرعت عملکرد مدار را به دنبال دارد.
• مناسب برای تولید انبوه: فرآیند مونتاژ SMD به طور کامل قابل خودکارسازی است و برای تولید انبوه مناسب است.

تجهیزات مورد نیاز برای مونتاژ SMD

دستگاه Pick and Place، دستگاه کوره مادون قرمز، شابلون و غیره و داشتن تجهیزات لازم برای تست و ارزیابی قطعات و مدارهای الکترونیکی برد جزء لوازمی هستند که برای مونتاژ قطعات برد الکترونیکی SMD به آن ها نیاز داریم.

مونتاژ ترکیبی برد الکترونیکی

<p><p&gt;در روش مونتاژ ترکیبی برد الکترونیکی، از قطعات DIP و SMD به صورت همزمان برای ساخت برد استفاده می شود. در این روش می توان بهترین انتخاب قطعه را برای استفاده در هر جای مدار الکترونیکی و در سطح مدار چاپی داشت و به بهترین شکل قطعات مختلف را در کنار هم جای داد.

هر دو روش دستی و اتوماتیک در مونتاژ قطعات برد الکترونیکی ترکیبی به کار گرفته می شوند. در بعضی مواقع هم مونتاژ ترکیبی برد الکترونیکی باعث کاهش هزینه های ساخت برد خواهد شد.

از این روش برای ساخت بردهای پزشکی و بسیاری از بردهایی که در صنعت های مختلف کاربرد دارند استفاده می شود.

سخن آخر

در آموزشگاه فنی پویان و در دوره آموزش تعمیرات برد الکترونیکی، تمامی مراحل مربوط به مونتاژ قطعات برد الکترونیکی و نحوه لحیم کاری قطعات به صورت کاملا عملی آموزش داده می شود. اگر به حوزه الکترونیک و ساخت یا تعمیرات بردهای الکترونیکی علاقمند هستید و می خواهید بازار کار این رشته را تجربه کنید بهتر است در کلاس تعمیرات برد الکترونیک که در این آموزشگاه برگزار می شود شرکت کنید.