مونتاژ برد های الکترونیکی

روش های نوینی که امروزه ما درتولیدات صنعت الکترونیک میبینیم ریشه در اختراعات و تحقیقات اوایل قرن بیست دارد. در سال 1936 پاول اسلر، مهندس اتریشی مدار چاپی ای را به عنوان بخشی از یک دستگاه رادیویی در انگلستان اختراع کرد.
در حدود سال ۱۹۴۳ ارتش ایالات متحده آمریکا شروع به استفاده از این تکنولوژی در مقیاسی یزرگتر با عنوان استفاده از فیوز ها در جنگ جهانی دوم کرد. بعد از جنگ جهانی دوم آمریکا این تکنولوژی را برای مصارف تجاری در اختیار دنیا قرار داد. شرکت موتورولا بعد از 6 سال تحقیقات و 1 میلیون دلار هزینه توانست از این تکنولوژی در رادیو های خود استفاده کند.

مونتاژ برد های الکترونیکی از نظر نوع قطعات به دو دسته THDوSMD تقسیم می شود. مونتاژ برد های الکترونیکی به روش THT در اواسط قرن بیست رونق گرفت. قطعات THD با پایه های سوزنی شکلی که دارند درون سوراخ های تعبیه شده  در برد های الکترونیکی فرو می روند. روش های مختلفی برای لحیم کاری قطعات THD استفاده می شود که پس از بررسی پکیج قطعات به آنها می پردازیم. پکیج های مختلفی از قطعات THD موجود است از انواع این پکیج ها می توان به قطعات SIP , Radial , Axial و DIP اشاره کرد.
Axial: قطعاتی هستند که پایه های آن بصورت افقی از دوطرف قطعه بیرون آمده است. مانند مقاومت و دیود.
Radial:قطعاتی هستند که پایه ها از یک طرف قطعه خارج شده است مانند خازن الکترولیتی
SIP: قطعاتی هستند که دارای یک ردیف پایه هستند مانند ICها
DIP: قطعاتی هستند که دارای دو ردیف پایه در دو طرف قطعه هستند مانند ICها

برد های الکترونیکی در طراحی THD بصورت دو طرفه می باشد یعنی قطعه از یک طرف برد داخل سوراخ های تعبیه شده روی برد قرار گرفته و از طرف دیگر قطعه روی پدهای تعبیه شده لحیم می شود پس قطعه طرف اول و پد ها طرف دوم قرار میگیرد همین محدودیت باعث می شود کشیدن Trackها با مشکل مواجه شود. برای رفع این محدودیت برد های دولایه ابداع شد.

ابداع برد های دو لایه این امکان  را فراهم آورد تا Trackها دو طرف برد کشیده شوند ولی همچنان وجود سوراخ های متعدد روی برد الکترونیکی هم فضا را محدود می کرد و هم از استحکام برد می کاست.
نحوه مونتاژ شدن قطعات THD به شکل زیر است:

1. قطعه از یک طرف روی برد قرار داده می شود
2. پایه های قطعه از طرف دیگر حرارت  داده می شود. این حرارت دادن باید به شکلی باشد تا هم پایه  قطعه گرم شود و هم پد تعبیه شده روی برد گرم شود
3. سیم قلع مناسب را به محل پد گرم شده نزدیک می کنیم تا ذوب شده و دور تا دور پایه قطعه و داخل سوراخ پد را فرا بگیرد.
4. سپس سیم قلع را برداشته
5. چند ثانیه بعد پس از اینکه قلع مذاب کامل سوراخ پد را پر کرد گرما را از روی پایه بر میداریم

نکته بسیار مهم که در استاندارد IPC به آن توجه می شود انباشتگی  قلع روی پایه و پد است که باید به اندازه باشد نه کم که اتصال برقرار نشود و نه زیاد که قلع سردی رخ دهد. قلع سردی هنگامی اتفاق می افتد که پایه و پد به اندازه کافی گرم نشده باشد و سیم قلع ذوب شود و قلع به پایه یا پد نچسبد که در صورت قلع سردی  با اولین تنش مکانیکی اتصال قطع می شود.

مونتاژ دستی قطعات THD

در روش مونتاژ دستی تمامی مراحل  توسط اپراتور انجام می پذیرد و مراحل زیر را شامل می‌شود.

مرحله اول
Cutting  و Forming  قطعات THD: در این مرحله اپراتور توسط دستگاه های Cutting وForming دستی قطعات را اماده مونتاژ می کند.

مرحله دوم
جایگذاری: در این مرحله قطعات فرم گرفته شده مرحله قبل در محل تعبیه شده قرار گرفته و کاربر با خم کردن  یک یا چند پایه قطعه را محکم می کند، در مواردی که قلع کاری توسط حمام قلع انجام می شود کج کردن پایه لزومی ندارد و بهتر است انجام نگیرد.

مرحله سوم
بررسی قطعات: در این مرحله باید جهت قطعه دقیقا مورد بررسی قرار گیرد و مکان قرار گیری قطعه بازبینی شود تا اشتباهی صورت نگیرد.

مرحله چهارم
لحیم کاری : لحیم کاری با هویه که در این نوع لحیم کاری باید از تمییز بودن نوک هویه اطمینان حاصل کرد سپس هویه را به محل اتصال پایه قطعه پد روی مدار چاپی گذاشته تا هر دو آنها بصورت یکنواخت گرم گردد سپس سیم قلع متناسب با وسعت پد انتخاب می کنیم. مقداری در روغن قلع فرو می بریم و به محل اتصال پایه و پد نزدیک می کنیم تا ذوب شده و کل سطح پد و پایه را بپوشاند.

نکته قابل تذکر این است که سیم قلع را به هیچ عنوان به نوک هویه نچسبانید چون قلع  به قسمت داغ تر که نوک هویه باشد می چسبد و در محل اتصال جاری نمی شود. نکته بعدی این است که هنگامی که سیم قلع ذوب شد و کل سطح پد را فرا گرفت باید مقداری صبر کنیم تا قلع تمامی فضای سوراخ را پر کند تا اتصال محکم گردد.
باید توجه کرد که طبق استاندارد IPC قلع روی پد تا پایه قطعه باید منحنی شکل باشد.