Solder - لحیم
- تعریف کوتاه فنی
- لحیم (Solder) آلیاژی فلزی با نقطه ذوب نسبتا پایین است که برای ایجاد اتصال الکتریکی و مکانیکی بین پایه قطعات الکترونیکی و پدهای مسی PCB استفاده می‌شود. لحیم با ذوب شدن و سپس انجماد، اتصال بین سطوح فلزی را برقرار می‌کند؛ بدون اینکه فلزات پایه قطعه و برد ذوب شوند.
- معادل فارسی
- لحیم
- نام‌های دیگر
- سولدر، آلیاژ لحیم، سیم لحیم (Solder Wire)، ماده لحیم‌کاری
در مونتاژ بردهای الکترونیکی، لحیم نقش ماده اتصال‌دهنده بین قطعات و PCB را دارد. هنگام لحیم‌کاری، لحیم، ذوب شده و سطح فلزات را تر می‌کند (Wetting). پس از سرد شدن، یک اتصال مکانیکی و الکتریکی پایدار ایجاد می‌شود.
لحیم‌های الکترونیکی معمولاً از ترکیب قلع (Tin) با فلزاتی مانند سرب، نقره و مس ساخته می‌شوند.
انواع متداول لحیم:
۱. لحیم سرب‌دار (Leaded Solder)
معمولاً از ترکیب قلع و سرب ساخته می‌شود. آلیاژ معروف Sn63/Pb37 دارای نقطه ذوب ۱۸۳ درجه سانتی‌گراد است.
۲. لحیم بدون سرب (Lead-Free Solder)
معمولا از ترکیب قلع، نقره و مس ساخته می‌شود. آلیاژ SAC305 یکی از انواع رایج آن است.
۳. خمیر لحیم (Solder Paste)
ترکیبی از پودر بسیار ریز آلیاژ لحیم و فلاکس است که برای مونتاژ قطعات SMD و فرآیند Reflow استفاده می‌شود.
۴. لحیم جامد (Solid Solder)
به شکل مفتول، میله یا شمش عرضه می‌شود و بسته به کاربرد در فرآیندهای مختلف لحیم‌کاری استفاده می‌شود.
کاربرد
- اتصال الکتریکی پایه قطعات به پدهای PCB.
- ایجاد اتصال مکانیکی و ثابت نگه‌داشتن قطعات روی برد.
- مونتاژ قطعات SMD و Through-Hole.
- اتصال سیم‌ها و کانکتورها به برد مدار چاپی.
- تعمیر، تعویض و جداسازی قطعات الکترونیکی.
- ایجاد اتصالات در فرآیندهای مونتاژ موجی (Wave Soldering) و بازپخت (Reflow Soldering).
نکات طراحی PCB
- ابعاد پدها (Pad Size): ابعاد پد باید متناسب با نوع پکیج قطعه و فرآیند لحیم‌کاری انتخاب شود.
- فاصله بین پدها: فاصله مناسب از ایجاد اتصال کوتاه ناشی از پل لحیم (Solder Bridge) جلوگیری می‌کند.
- طراحی Thermal Relief: برای اتصال پدها به صفحات مسی بزرگ، استفاده از اتصال حرارتی مناسب می‌تواند از انتقال بیش از حد حرارت هنگام لحیم‌کاری جلوگیری کند.
- توجه به ضخامت مس: ضخامت و سطح مس اطراف پد بر میزان انتقال حرارت و کیفیت لحیم‌کاری تأثیر می‌گذارد.
- طراحی پد قطعات SMD: شکل و ابعاد پدها باید مطابق استانداردهای قطعه و دستورالعمل مونتاژ انتخاب شوند.
- توجه به Via نزدیک پد: وجود ویا در نزدیکی پد یا داخل آن می‌تواند باعث جذب لحیم و ایجاد مشکلاتی مانند کاهش حجم لحیم اتصال شود.
- انتخاب پوشش نهایی مناسب: نوع Surface Finish برد بر قابلیت ترشوندگی و کیفیت اتصال لحیم تأثیرگذار است.
اصطلاحات مرتبط
- Soldering لحیم‌کاری
- Solder Joint اتصال لحیمی
- Solder Wire سیم لحیم
- Solder Paste خمیر لحیم
- Flux فلاکس
- Wetting ترشوندگی
- Reflow Soldering لحیم‌کاری بازپخت
- Wave Soldering لحیم‌کاری موجی
- Hand Soldering لحیم‌کاری دستی
- Leaded Solder لحیم سرب‌دار
- Lead-Free Solder لحیم بدون سرب
- Solder Bridge پل لحیم
- Cold Solder Joint اتصال لحیمی سرد
- Solder Fillet برجستگی یا قوس لحیم در محل اتصال
- Thermal Relief اتصال حرارتی
- Melting Point نقطه ذوب
نکته فنی: در طراحی PCB باید بین لحیم (Solder) و فلاکس (Flux) تفاوت قائل شد. لحیم ماده فلزی ایجادکننده اتصال است، اما فلاکس با حذف یا کاهش اکسیدهای سطحی و بهبود ترشوندگی، به تشکیل اتصال لحیمی باکیفیت کمک می‌کند.