فیلم آموزش لحیم کاری و مونتاژ – پک 6 جلسه ای

فیلم آموزش لحیم کاری و مونتاژ یوبرد شامل شش جلسه است که در آنها به مباحث مقدماتی، انواع لحیم کاری قطعات الکترونیکی و دمونتاژ آنها، انواع روش های لحیم کاری، شرایط پذیرش لحیم کاری و شرایط پذیرش PCB در استاندارد IPC 610 و مباحث و نکات دیگر می پردازیم. در جلسۀ نخست، مباحث مقدماتی آموزش لحیم کاری، مثل معرفی پکیج قطعات الکترونیکی، معرفی ابزارهای مونتاژ و لحیم کاری، معرفی استاندارد IPC-A-610D، شرایط پذیرش لحیم کاری و … را تشریح می کنیم. در جلسات بعدی فیلم آموزش لحیم کاری، مونتاژ قطعات با پکیج های THD و SMD و BGA را بررسی می کنیم. شرایط پذیرش PCB، تشخیص قطعات آسیب دیده، شست و شوی برد و فرایندهای مونتاژ و لحیم کاری با دستگاه نیز از جمله مباحث این آموزش هستند. فرایند ساخت یک محصول الکترونیکی، از طراحی شماتیک مدار آن آغاز و با طراحی و ساخت PCB ادامه پیدا می کند. مونتاژ سخت افزار و تست آن نیز، جزء مراحل پایانی این فرایند هستند. مونتاژ و لحیم کاری قطعات الکترونیکی، الکتریکی، الکترومکانیکی و … روی برد مدار چاپی، از مراحل مهم ساخت سخت افزار هستند. به طوری که کوچک ترین اشتباه ممکن است باعث از بین رفتن PCB ساخته شده و در نتیجه بی استفاده شدن سخت افزار شود. همچنین نداشتن اطلاعات کافی دربارۀ مونتاژ و لحیم کاری، می تواند عواقب جبران ناپذیر مالی و جانی داشته باشد. از این رو برای ساخت سخت افزارها، استانداردهایی به وجود آمده که رعایت الزامات آنها، بالا رفتن طول عمر، بهبود کیفیت و پایین آمدن احتمال خرابی سخت افزارها را در پی دارد.

ویدئوی 1 – معرفی آموزش لحیم کاری یوبرد

در بسیاری موارد، یاد گرفتن مونتاژ و لحیم کاری قطعات الکترونیکی، با تمرین عملی و به دست گرفتن هویه و ابزارهای لحیم کاری دیگر همراه است. اما پیش از ورود به تمرین عملی، مباحثی وجود دارند که دانستن آنها الزامی است. مباحثی مثل این که لحیم کاری چیست، محیط لحیم کاری دارای چه الزاماتی است، ابزارهای لحیم کاری چیست و چه ویژگی هایی دارند، استاندارد لحیم کاری چیست و مباحث دیگری که پیش از ورود به لحیم کاری در عمل، لازم هستند. همچنین آشنایی با نحوۀ کار با ابزارهای مونتاژ و توانایی در مونتاژ قطعات به تنهایی کافی نیست. در استاندارد مونتاژ و لحیم کاری قطعات الکترونیکی، الزامات بسیاری وجود دارند که باید رعایت شوند. رعایت دستور العمل ها و الزامات موجود در استانداردهای ساخت محصولات الکترونیکی، چه استانداردهای مربوط به نرم افزار و چه استانداردهای مربوط به سخت افزار، اهمیت بالایی دارد. در صورتی که یک محصول الکترونیکی منطبق بر استانداردهای مربوط باشد، قابل اطمینان است و علاوه بر کیفیت ساخت، طول عمر بیشتری دارد. همانند هر دوره آموزش لحیم کاری که در سال های گذشته ارائه کرده ایم، در این فیلم آموزش مونتاژ قطعات الکترونیکی نیز، علاوه بر آموزش مباحث و نکات عملی مونتاژ و لحیم کاری، الزامات استاندارد IPC 610 را هم تشریح می کنیم. بنابراین در کنار فیلم آموزش لحیم کاری حرفه ای، روش صحیح لحیم کاری و استانداردهای لحیم کاری را نیز در این آموزش ارائه کرده ایم. در ادامه به مباحث مطرح شده در فیلم آموزش لحیم کاری و مونتاژ خواهیم پرداخت. در این نوشته منظور ما از مونتاژ یا لحیم کاری قطعات الکترونیکی، مونتاژ و لحیم کاری همۀ قطعات الکتریکی، الکترونیکی و الکترومکانیکی است.

روش استاندارد مونتاژ کریستال ساعت

روش استاندارد مونتاژ پین هدر

تصویر 1 – فیلم آموزش لحیم کاری و مونتاژ، لحیم کاری برد الکترونیکی

مونتاژ قطعات الکترونیکی چیست؟

به فرایند قرار دادن قطعات الکتریکی، الکترونیکی، الکترومکانیکی و … روی برد مدار چاپی (PCB)، مونتاژ یا لحیم کاری این قطعات می گویند. البته مونتاژ و لحیم کاری می تواند برای سخت افزارهایی باشد که PCB ندارند. اما چون اغلب سخت افزارهای الکتریکی و الکترونیکی دارای PCB هستند، زمانی که صحبت از مونتاژ قطعات می شود، معمولاً قرار دادن قطعات روی PCB مد نظر است. همچنین در اغلب موارد، مونتاژ قطعات “الکترونیکی” مورد بحث است. ممکن است سخت افزاری که مونتاژ می شود حتی یک قطعۀ الکترونیکی هم نداشته باشد. اما به هر حال، با توجه به این که موضوع مونتاژ و لحیم کاری قطعات الکترونیکی بخش بزرگی از آموزش ها، پروژه ها و کارهای مونتاژ را به خود اختصاص می دهد، به هر نوع لحیم کاری و مونتاژی، مونتاژ قطعات الکترونیکی یا مونتاژ برد الکترونیکی گفته می شود. در مونتاژ و لحیم کاری قطعات الکترونیکی، پایه های قطعات با لحیم که آلیاژی از قلع و سرب است، به پدهای روی PCB متصل می شود. در این فرایند، پایه های قطعات روی پدها یا درون آنها قرار می گیرند و با حرارت ایجاد شده توسط ابزارهای مونتاژ، لحیم ذوب می شود و پایه های قطعه را به پدهای روی PCB متصل می کند. مونتاژ و لحیم کاری قطعات الکترونیکی را می توان از چند دیدگاه بررسی کرد. در یک دیدگاه که نشأت گرفته از پکیج قطعات است، مونتاژ به سه دستۀ مونتاژ قطعات THD، مونتاژ قطعات SMD و مونتاژ قطعات BGA تقسیم می شود. همین دسته بندی موجب به وجود آمدن ابزارهای مختلف مونتاژ می شود. برای مثال برای قطعات THD از هویه و برای قطعات SMD از هویه یا هیتر هوای گرم استفاده می شود. دیدگاه دیگر، مونتاژ را به دو نوع مونتاژ دستی و مونتاژ با دستگاه تقسیم می کند. در مونتاژ دستی، شخصی با ابزارهای دستی مثل هویه، هیتر هوای گرم و …، قطعات را مونتاژ می کند. در مونتاژ با دستگاه، قطعات با دستگاه های خودکار روی PCB چیده و به روش های مختلف مونتاژ می شوند. از یک دیدگاه دیگر، مونتاژ به دو نوع مونتاژ برای نمونۀ اولیه (پروتوتایپ) و مونتاژ برای تولید انبوه دسته بندی می شود. مراحل مونتاژ و تست و خطایابی، در مونتاژ پروتوتایپ با مونتاژ تولید انبوه متفاوت است.

مهارت مونتاژ صحیح و استاندارد قطعات الکترونیکی اهمیت بالایی دارد. از این مهارت می توان برای مونتاژ محصولات خود و یا به عنوان یک حرفه برای مونتاژ محصولات سفارشی استفاده کرد. ابزارها و روش های مختلفی برای مونتاژ به وجود آمده است. برای مونتاژ صحیح در کمترین زمان و با کمترین هزینه، باید انواع ابزار موجود را بشناسیم و بهترین روش را متناسب با شرایط پروژه انتخاب کنیم. نکتۀ مهم دیگری که وجود دارد این است که برای مونتاژ قطعات الکترونیکی، الزامات و دستور العمل هایی وجود دارد. سند IPC 610 حاوی الزاماتی برای پذیرش لحیم کاری، پذیرش PCB، پذیرش نحوۀ قرارگیری قطعات روی PCB و بسیاری از موارد دیگر است. تمامی موضوعات مورد بحث مونتاژ قطعات الکترونیکی و استانداردهای مربوط را در فیلم آموزش لحیم کاری و مونتاژ یوبرد مورد بحث و بررسی قرار می دهیم.

انواع نوک هویه و کاربرد آنها

تصویر 2 – آموزش مونتاژ و لحیم کاری قطعات الکترونیکی، مونتاژ دستی یک قطعۀ SMD و دستگاه های مونتاژ قطعات BGA

چرا آموزش لحیم کاری قطعات الکترونیکی یوبرد؟

همانند دیگر آموزش های یوبرد، فیلم آموزش لحیم کاری و مونتاژ قطعات الکترونیکی در راستای اهداف یوبرد است. اهدافی مثل رفع نیازهای افراد، مراکز و شرکت ها و افزایش کیفیت محصولات الکترونیکی. از ویژگی های آموزش مونتاژ و لحیم کاری یوبرد این است که به بسیاری از مباحث مرتبط پرداخته ایم و تقریباً هیچ موضوعی نیست که از قلم افتاده باشد. ویژگی دوم این است که این آموزش مبتنی بر استاندارد IPC 610 است. این استاندارد مربوط به شرایط پذیرش محصولات الکترونیکی است. در این آموزش الزامات موجود در IPC 610 را به طور کامل بررسی می کنیم. ویژگی دیگر این است که پیش از ورود به مباحث عملی آموزش مونتاژ برد الکترونیکی، تمامی مقدمات لازم را در جلسۀ نخست تشریح می کنیم. مقدماتی از قبیل ابزارهای لحیم کاری، پکیج قطعات الکترونیکی، آشنایی با استاندارد IPC 610 و … . ویژگی های دیگر فیلم آموزش لحیم کاری و مونتاژ یوبرد عبارتند از:

• بررسی روش های صحیح مونتاژ و لحیم کاری؛
• بررسی ابزارهای مونتاژ و لحیم کاری دستی و دستگاه های مونتاژ و تست در خط تولید؛
• بررسی بسیاری از پکیج های قطعات الکترونیکی؛
• تشریح روش های رسیدن به شرایط پذیرش موجود در IPC 610؛
• تشریح و بررسی مونتاژ و لحیم کاری انواع قطعات THD، ترمینال ها و انواع و اقسام پکیج های SMD با ابزارهای مربوط به آنها؛
• تشریح و بررسی مونتاژ و لحیم کاری اصولی و غیر اصولی قطعات BGA؛
• بررسی روش های دمونتاژ قطعات؛
• بررسی ابزارهای BGA Rework Soldering Station؛
• تشریح و بررسی مباحثی مثل تشخیص قطعات آسیب دیده مطابق با IPC، سیم های جامپر، Solderless wrap و Component mounting، استانداردهای مونتاژ High voltage، انواع شست و شوی برد و شرایط پذیرش آنها در IPC، پوشش های محافظ، انواع دستگاه های مونتاژ و تست رومیزی و خط تولید، فرایندهای مونتاژ و لحیم کاری در خطوط تولید و … .

تصویر 3 – آموزش لحیم کاری قطعات الکترونیکی، مبحث تشخیص قطعات آسیب دیده

سرفصل های فیلم آموزش لحیم کاری و مونتاژ

مباحث آموزش مونتاژ و لحیم کاری به صورت زیر است. برای مطالعۀ جزئیات سرفصل ها، به متن معرفی جلسۀ مورد نظر مراجعه نمایید.

• جلسۀ 1 – فیلم مقدمه آموزش لحیم کاری قطعات الکترونیکی: در این جلسه به مباحث مقدماتی فیلم آموزش مونتاژ قطعات الکترونیکی می پردازیم. مباحثی مثل هدف آموزش مونتاژ و لحیم کاری، ابزارهای لحیم کاری، معرفی استاندارد IPC-A-610D، حفاظت محیط مونتاژ و لحیم کاری از ESD، مبحث Hardware در IPC، شرایط پذیرش لحیم کاری در IPC و معرفی پکیج قطعات الکترونیکی. پیش از شروع آموزش لحیم کاری با هویه و آموزش لحیم کاری با هیتر، لازم است که ابزارهای لحیم کاری را بررسی کنیم. بنابراین معرفی و بررسی این ابزارها را در جلسۀ مقدمه قرار داده ایم.
• جلسۀ 2 – فیلم آموزش لحیم کاری قطعات THD: یا آموزش مونتاژ قطعات DIP که مونتاژ و لحیم کاری قطعات THD، الزامات مونتاژ قطعات THD در IPC 610، مونتاژ و لحیم کاری ترمینال ها و دمونتاژ قطعات THD، موضوعات مورد بحث این جلسه هستند. (توجه: قطعات DIP زیرمجموعه ای از قطعات THD هستند و اطلاق نام DIP به قطعات THD اصولاً صحیح نیست. اما در خیلی از مطالب اینترنتی و گفتار و نوشتار فعالان حوزۀ الکترونیک، کلمۀ DIP به جای کلمۀ THD به کار می رود. بنابراین ممکن است در جایی از آموزش یا متن های معرفی آن، از عباراتی مثل “لحیم کاری قطعات DIP” استفاده کنیم.)
• جلسۀ 3 – فیلم آموزش لحیم کاری قطعات SMD: که شامل آموزش لحیم کاری قطعات SMD با هویه و هیتر، دمونتاژ این قطعات و الزامات استاندارد IPC 610 دربارۀ مونتاژ قطعات SMD است. لحیم کاری قطعات SMD نکات و الزامات مهمی در استاندارد IPC 610 دارد که در این جلسه آنها را تشریح می کنیم.
• جلسۀ 4 – فیلم آموزش لحیم کاری قطعات BGA: در این جلسه از فیلم آموزش مونتاژ قطعات الکترونیکی به معرفی ابزارهای مونتاژ و دمونتاژ قطعات BGA، بررسی الزامات لحیم کاری قطعات BGA در استاندارد IPC 610 و آموزش مونتاژ قطعات BGA می پردازیم.
• جلسۀ 5 – فیلم آموزش شرایط پذیرش PCB: که در این جلسه موضوعات قطعات الکترونیکی معیوب، سیم های مجزا یا Discrete wiring، الزامات مونتاژ High voltage، شرایط پذیرش برد مدار چاپی، Gold fingers، شست و شوی برد، Marking و پوشش های محافظ را تشریح می کنیم.
• جلسۀ 6 – فیلم آموزش روش های لحیم کاری با دستگاه: مباحث این جلسه از آموزش مونتاژ برد الکترونیکی عبارتند از توضیح عملکرد ماشین های چاپ بارکد، ماشین های خمیر قلع (Screen printing) و چسب (Adhesive printing)، انواع دستگاه های Pick and place، دستگاه های Reflow oven، دستگاه های Wave soldering یا وان قلع، دستگاه های Selective soldering، دستگاه های تست AOI، دستگاه های تست Xray، دستگاه ها و روش های تست الکتریکال PCB و دستگاه های تست Functional یا تست عملکرد. همچنین به بررسی دستگاه های مونتاژ و لحیم کاری و تست در کارخانه ها می پردازیم.

تصویر 4 – آموزش لحیم کاری قطعات الکترونیکی، نمونه ای از یک خط تولید مونتاژ و لحیم کاری

مخاطبین و پیش نیازهای آموزش مونتاژ و لحیم کاری یوبرد

بسیاری از مهندسان الکترونیک، طراحان PCB و مونتاژ کاران قطعات الکترونیکی می توانند مخاطب این آموزش باشند. همۀ افراد و مراکزی که به طراحی و ساخت محصولات الکترونیکی می پردازند و نیازمند یادگیری روش های مونتاژ اصولی و استاندارد هستند، مخاطبان این آموزش هستند. مطالب آموزش طوری است که می تواند پاسخگوی طیف وسیعی از نیازهای فعالان و علاقه مندان حوزۀ برق و الکترونیک باشد. برای افرادی که تاکنون مونتاژ و لحیم کاری نکرده اند و یا کمتر به این کار پرداخته اند، در فیلم آموزش لحیم کاری و مونتاژ، مطالب بسیاری برای یادگیری وجود دارد. برای افرادی هم که کارشان مونتاژ و لحیم کاری است و نیاز به یادگیری روش های اصولی و استانداردهای مربوط دارند، تمامی جلسات حاوی مطالب آموزنده و مفید است. این آموزش نیاز به پیش نیاز خاصی ندارد و همۀ مقدمات لازم را در جلسۀ اول بررسی کرده ایم. نکته ای که دانش پذیران باید به آن توجه کنند، این است که رسیدن به سطح حرفه ای در مونتاژ و لحیم کاری، نیازمند تمرین و تلاش است.

تصویر 5 – آموزش لحیم کاری قطعات الکترونیکی، PCBهای مونتاژ شده

اهداف یوبرد از آموزش لحیم کاری برد الکترونیکی

با ارائۀ آموزش مونتاژ PCB به دنبال این هستیم که کیفیت محصولات الکترونیکی را ارتقا دهیم، سطح دانش مورد نیاز مونتاژ و لحیم کاری را بالا ببریم و نیازهای شرکت ها و افراد فعال در حوزۀ ساخت محصولات الکترونیکی را برطرف کنیم. موضوعات مورد بحث آموزش، چه مباحث عملی و چه مباحث تئوریِ روش های مونتاژ و استانداردهای مربوط، به حدی است که نیازهای بسیاری از فعالان ساخت سخت افزارهای الکترونیکی را پوشش می دهد. همۀ نیازهای مخاطبان این آموزش، یا حداقل بسیاری از نیازهای آنها با دانلود آموزش کامل لحیم کاری مرتفع می شود. علاوه بر آن، سطح آموزش به گونه ای است که دانش پذیر می تواند به خوبی به مونتاژ و لحیم کاری قطعات الکترونیکی بپردازد، استانداردها را رعایت کند و در نهایت یک محصول با کیفیت را تحویل دهد. دانش پذیر همچنین با روش های مونتاژ با دستگاه های خطوط تولید آشنا می شود. بنابراین فیلم آموزش لحیم کاری و مونتاژ قطعات الکترونیکی یوبرد می تواند نیازهای بسیاری از افراد فعال و علاقه مند را رفع کند، سطح دانش تئوری و عملی مخاطب را بالا ببرد و در نهایت موجب افزایش کیفیت محصولات الکترونیکی شود.

پیش نمایش جلسۀ 1 – پکیج قطعات الکترونیکی

پیش نمایش جلسۀ 2 – مونتاژ آی سی هایی با پکیج DIP

پیش نمایش جلسۀ 3 – لحیم کاری قطعات SMD با خمیر قلع

پیش نمایش جلسۀ 4 – برسی یک دستگاه مونتاژ و دمونتاژ قطعات BGA

پیش نمایش جلسۀ 5 – الزامات Jumper Wires در IPC 610

پیش نمایش جلسۀ 6 – معرفی چند دستگاه Pick and place