أساسيات تجميع اللوحات الدائرية المطبوعة واللحام
يشتمل تصنيع اللوحات الدائرية المطبوعة (PCB) على اللحام. وهو خطوة أساسية في عملية تجميع هذه اللوحات. إلى جانب ذلك، من الضروري استخدام نيتروجين نظيف ونقي، حيث إن الهواء المضغوط يحتوي على الأكسجين، الذي يتضمن أكاسيد. ويمكن أن تكون هذه الأكاسيد ضارة. يُعدّ النيتروجين غازًا أفضل بكثير في عمليات تجميع اللوحات الدائرية المطبوعة. سنشرح المزيد في هذه المقالة.
تندرج عملية تجميع اللوحات الدائرية المطبوعة تحت خدمات التصنيع الإلكتروني (EMS). إذا كنت ترغب في معرفة المزيد من المعلومات حول هذا الموضوع، فراجع موقع WIKI الخاص بنا. إنه يوضح المزيد من المعلومات حول الأسباب التي تجعل اللوحات الدائرية المطبوعة جزءًا بالغ الأهمية من المشهد العالمي الدائم التغيُّر. ويشمل ذلك تصنيع السيارات الكهربائية (EV).
لمتابعة التعرُّف على عملية تجميع اللوحات الدائرية المطبوعة، تابع القراءة لمعرفة ما المقصود باللوحات الدائرية المطبوعة، والتقنيات، والتطبيقات، وعملية اللحام، وتقنية التركيب السطحي (SMT) مقابل تقنية الثقوب عبر الفتحة (THT)، وإمداد النيتروجين.
نظرة عامة على اللوحة الدائرية المطبوعة (PCB)
قبل التعمق في توضيح التقنيات والعمليات المستخدمة في تصنيع اللوحات الدائرية المطبوعة، بما في ذلك عملية اللحام، من المهم تعريف هذه الألواح بشكل أوضح. اللوحة المطبوعة هي لوحة مصنوعة من مادة عازلة، مثل الألياف الزجاجية أو البلاستيك، وتحتوي على مسارات موصلة. تُصنع هذه المسارات من النحاس وتربط بين مكونات مختلفة مثل المكثفات، والمقاومات، والصمامات الثنائية الباعثة للضوء (LED)، والترانزستورات باللوحة الدائرية.
تجدر الإشارة أيضًا إلى أنه قبل إضافة أي شيء إلى اللوحات الدائرية المطبوعة، يجب تعليم اللوحة باستخدام قالب وقصها بالحجم المطلوب. خلال هذه المرحلة، تتم أيضًا إضافة معجون اللحام. يسمح ذلك بأن يتم تركيب المكونات قبل إجراء عملية اللحام.
بعد توضيح ذلك، سنتابع لمناقشة التطبيقات لتوضيح أهمية تجميع اللوحات الدائرية المطبوعة وكذلك الاختلافات بين تقنية الثقوب عبر اللوحة (THT) وتقنية التركيب السطحي (SMT). بالإضافة إلى ذلك، ثمة أنواع مختلفة من أساليب اللحام التي تنطبق على كل تقنية.
التطبيقات
كما ذُكر في المقدمة، يُستخدم تصنيع اللوحات الدائرية المطبوعة في إنتاج السيارات الكهربائية. يرجع ذلك إلى الحاجة إلى عدة مكونات إلكترونية تتطلبها السيارات الكهربائية والبنية التحتية المرتبطة بها، مثل محطات الشحن. داخل السيارة الكهربائية، تقوم اللوحات الدائرية المطبوعة بربط البطارية، ووحدة التحكم في المحرك، ونظام الشحن. وهي مستخدمة أيضًا في لوحات القيادة لتشغيل أنظمة مثل التكييف وأنظمة المعلومات والترفيه.
تُستخدم اللوحات الدائرية المطبوعة أيضًا في إنتاج محطات الشحن. بالإضافة إلى ذلك، ثمة عدة تطبيقات أخرى لتلك اللوحات، مثل الرعاية الصحية، والروبوتات، والإلكترونيات الاستهلاكية، والكهرباء، والطاقة. الواقع هو أن الأجهزة المتصلة تتزايد باستمرار في العالم، وتلعب اللوحات الدائرية المطبوعة دورًا رئيسيًا فيها. فهي تتميز بقدرتها على التكيُّف مع معظم التطبيقات بفضل تصميمها الخفيف الوزن، مقارنةً بالأسلاك التقليدية.
اللحام
يعتمد النوع الصحيح على ما إذا كنت تستخدم تقنية الثقوب عبر اللوحة (THT) أو تقنية التركيب السطحي (SMT). يُستخدم اللحام الموجي بشكل عام. ومن ناحية أخرى، لا يُستخدم لحام إعادة التدفق إلا مع تقنية التركيب السطحي (SMT) وهي مفضلة لهذا النوع. الفرق الرئيسي بين اللحام الموجي ولحام إعادة التدفق هو أن الأخير ينطوي على عملية تصلب في فرن تبلغ حرارته نحو 250 درجة مئوية. وذلك لأن اللحام يحتاج إلى تثبيته بعد تطبيقه.
وبالمقارنة، ينطوي اللحام الموجي على تمرير اللوحة الدائرية المطبوعة فوق حوض لحام لتثبيت المكونات المعدنية. ومن الجدير بالذكر أيضًا أنه على الرغم من أن اللحام الانتقائي تكلفته أعلى، فإنه يُستخدم أحيانًا مع اللوحات الدائرية المطبوعة المصنعة بتقنية الثقوب عبر اللوحة (THT). وهو يقدم فوائد اللحام اليدوي من خلال عملية آلية. ويتم تنفيذه بشكل مماثل للحام الموجي، ولكن بدقة أكبر.
التقنيات: تقنية التركيب السطحي (SMT) مقابل تقنية الثقوب عبر اللوحة (THT)
لقد حل الإنتاج بتقنية التركيب السطحي (SMT) محل تقنية الثقوب عبر اللوحة (THT) إلى حد كبير، حيث يتم توجيه المكونات عبر ثقوب التثبيت في اللوحة الدائرية المطبوعة. يُعدّ التجميع بتقنية التركيب السطحي (SMT) أمرًا أساسيًا في إنتاج اللوحات الدائرية المطبوعة في مجال أشباه الموصلات.
ويرجع ذلك إلى أن التجميع بتقنية التركيب السطحي (SMT) يضع المكونات على السطح ويستخدم أسلوب لحام التدفق لضمان تثبيتها. وهذا أسهل بكثير من صنع ثقوب لتثبيت المكونات على اللوحة الدائرية المطبوعة. ستجد أدناه بعض فوائد استخدام تلك التقنية في تصنيع اللوحات الدائرية المطبوعة.
وهي توضح لماذا ستستمر تقنية التركيب السطحي (SMT) في أن تصبح الطريقة المفضلة لتشغيل الأجهزة الإلكترونية الأصغر حجمًا والأكثر قوة. تنطبق الفوائد التالية مباشرةً على سوق السيارات الكهربائية (EV)، التي تعتمد، كما ذكرنا من قبل، على اللوحات الدائرية المطبوعة.
فوائد تقنية التركيب السطحي (SMT)
- تحد من الحاجة إلى صنع الثقوب، ما يوفر المساحة ويتيح إنتاج أجهزة إلكترونية أصغر حجمًا.
- يمكن وضع المكونات بالقرب من بعضها على كلا جانبَي اللوحة الدائرية المطبوعة. ويسمح ذلك بإتاحة دوائر أصغر حجمًا ذات كثافة عالية،
- وموصلات أقصر ومباشرة بشكل أكبر بين المكونات، ما يتيح المعالجة والاتصال بشكل أسرع.
- إنتاج أسرع للوحات الدائرية المطبوعة حيث تمر اللوحات عبر الفرن كما في خط التجميع.
استخدام النيتروجين في عملية تجميع اللوحات الدائرية المطبوعة
عند تجميع اللوحات الدائرية المطبوعة، يلزم الحصول على نيتروجين نظيف ونقي. وهو مستخدَم في القطع بالليزر باستخدام قالب، بالإضافة إلى عملية اللحام. والسبب في تفضيل النيتروجين هو خواصه الخاملة، بالإضافة إلى مستوى الأكسدة المنخفضة به (مقارنةً بالهواء وما يحتويه من أكسجين). يمكن أن تؤثر الأكسدة في خواص اللحام وتسبب التآكل. بالإضافة إلى ذلك، يسهم النيتروجين في تحسين تدفق اللحام ويولِّد حرارة أقل، وهو ما يُعدّ أفضل للإلكترونيات. بشكل عام، يُعدّ النيتروجين مفيدًا لتحسين جودة اللوحات الدائرية المطبوعة.
للحصول على أفضل النتائج، من المهم الانتباه إلى نقاء النيتروجين والتدفق وفقًا لنوع اللحام. ومع ذلك، فإن أفضل طريقة لضمان الحصول على إمداد مثالي لأي شركة تعمل في مجال تجميع اللوحات الدائرية المطبوعة هي استخدام مولد نيتروجين. فإلى جانب توفير الكفاءة من حيث التكلفة والتحكم في الإمداد، فإنه أكثر استدامة بشكل عام. ويرجع هذا إلى حقيقة عدم الحاجة إلى عمليات التسليم باستخدام وسائل النقل، ما يمكِّن تجنب الانبعاثات ذات الصلة. يمكنك قراءة المزيد في مقالتنا ذات الصلة.
الخاتمة
أصبحت عملية تصنيع اللوحات الدائرية المطبوعة أكثر تقدمًا نظرًا إلى زيادة الطلب عليها في السوق العالمية. يُلاحظ ذلك مع استخدام تقنية التركيب السطحي (SMT) بشكل متزايد بدلاً من تقنية الثقوب عبر اللوحة (THT).
نأمل أن تكون المعلومات المذكورة أعلاه مفيدة في تحسين فهم العملية المعنية وكيف يلعب النيتروجين دورًا مهمًا، لا سيما في اللحام. بصفة عامة، اللوحة المكتملة هي تلك التي تم تركيب كل المكونات عليها ولحامها بشكل صحيح، وتكون جاهزة للاستخدام.
هل ترغب في أي مساعدة إضافية؟ انقر فوق الزر أدناه وسيتصل بك أحد خبرائنا في أقرب وقت.
هل تريد معرفة المزيد من المعلومات حول توليد النيتروجين؟
اقرأ المزيد حول توليد النيتروجين في كتابنا الإلكتروني:
