در دنیای امروز که سرعت تولید و مونتاژ بردهای الکترونیکی به طرز چشم‌گیری افزایش یافته، استفاده از روش‌های استاندارد و سازگار با محیطزیست اهمیت بسیار بالایی پیدا کرده است. یکی از مهم‌ترین مؤلفه‌های این سازگاری، لحیم کاری بدون سرب (Lead-Free Soldering) به‌جای لحیمکاری سربدار کلاسیک است.
در این مقاله، به عنوان یک کارشناس سئو و فروشنده حرفه‌ای قطعات الکترونیکی، من شما را با یک راهنمای جامع، دقیق و حرفه‌ای در حوزه لحیم کاری بدون سرب آشنا می‌کنم. این مقاله مانند یک ستون اصلی (Pillar Content) عمل کرده و می‌تواند محور مقالات فرعی دیگر باشد.
لحیم کاری در PCB چیست و چرا اهمیت دارد؟
لحیمکاری روشی‌ست برای اتصال قطعات الکترونیکی به مسیرهای مسی روی برد مدار چاپی. این کار از طریق ذوب یک آلیاژ قلع روی نقاط اتصال انجام میشود تا رسانش الکتریکی و اتصال مکانیکی بین قطعه و برد فراهم گردد.
اگرچه در ظاهر، لحیم کاری عملی ساده به نظر می‌رسد، اما در طراحی و تولید حرفه‌ای، کیفیت این اتصال‌ها مستقیماً روی پایداری عملکرد مدار، تحمل حرارتی و میزان نویز و خطای سیستم تأثیر دارد. لذا انتخاب نوع لحیم صحیح، شیوه‌ی انجام اصولی و ابزار مناسب از اجزای جدانشدنی مونتاژ دقیق بردهای الکترونیکی به شمار می‌رود.
آشنایی با لحیم بدون سرب
لاحیم بدون سرب نوعی آلیاژ است که در ساختار آن از فلز سرب (Pb) استفاده نشده و به جای آن ترکیباتی مانند قلع (Sn)، نقره (Ag) و مس (Cu) به کار رفته است. رایج‌ترین آلیاژی که در بازار به اسم قلع بدون سرب شناخته میشود، SAC305 است که شامل تقریبی ۹۶.۵ درصد قلع، ۳ درصد نقره و ۰.۵ درصد مس است.
این نوع لحیم به دلیل حذف عنصر سمی سرب، نه‌تنها به سلامت انسان‌ها آسیب نمی‌زند، بلکه ذرات باقی‌مانده آن روی برد، آلودگی زیستی نیز ایجاد نمی‌کنند. سال‌هاست که این نوع لحیم در صنایع پیشرفته مانند پزشکی، مخابرات، خودروسازی و نظامی به‌صورت یک استاندارد مورد تایید بین‌المللی استفاده میشود.
انواع روش‌های لحیم کاری
در صنعت الکترونیک، روش‌های مختلفی برای لحیمکاری وجود دارد که بسته به نوع کاربرد، دما، مقاومت اتصال و قطعات استفاده‌شده دسته‌بندی می‌شوند.
لحیم کاری نرم (Soft Soldering)
- دما: 90 تا 450 درجه سانتی‌گراد
- مناسب برای قطعات الکترونیکی
- رایج‌ترین روش در صنعت مونتاژ PCB
لحیم کاری سخت (Hard Soldering)
- دما: بالای 450 درجه
- مقاومت بالا، اما کمتر در بردهای حساس استفاده میشود
بریزینگ (Brazing)
- دمای بالای 450 درجه
- خاص صنایع خاص یا اتصالات فلزی
تفاوت بین لحیم کاری سربدار و بدون سرب
لحیم کاری سربدار از دهه‌ها پیش به عنوان روش اصلی در تولید بردهای الکترونیکی شناخته می‌شد. اما به دلیل خطرات اثبات‌شده ناشی از مواجهه با سرب، استفاده از آن در تولیدات مدرن و صادراتی به‌شدت محدود شده است.
در جدول زیر، تفاوت‌های اصلی بین لحیم کاری سربدار و بدون سرب را مشاهده می‌کنید:
| ویژگی | لحیم کاری سربدار | لحیم کاری بدون سرب |
| ترکیب آلیاژ | Sn63/Pb37 | SAC305 یا مشابه |
| دمای ذوب | حدود 183°C | حدود 217–227°C |
| ظاهر اتصال | براق، صاف | کدر، مات |
| روانی مذاب | بالا | متوسط تا پایین |
| ایمنی زیستمحیطی | ندارد | دارد |
| خطرات برای سلامت | زیاد | بسیار کم |
| قابلیت اطمینان بلندمدت | متوسط تا بالا | بالا |
| مناسب برای استاندارد RoHS | ❌ | ✅ |
افزایش دمای ذوب در لحیم با سرب کمتر است، از همین‌رو بسیاری از مونتاژکاران سنتی اولیه ترجیح می‌دادند با لحیمهای سربدار کار کنند. اما امروزه با پیشرفت ابزارها و اصلاح ساختار آلیاژهای بدون سرب، این مشکل نیز تا حدود زیادی برطرف شده، و در واقع کیفیت و دوام لحیمهای Lead-Free در بسیاری شرایط بیشتر است.
ابزار و تجهیزات ضروری برای لحیم کاری بدون سرب
برای انجام لحیمکاری حرفه‌ای و بدون نقص، باید ابزار لحیم کاری مناسب در اختیار داشته باشید:
| ابزار | ویژگی‌ها |
| هویه دمای قابل تنظیم | کنترل دقیق حرارت |
| قلع بدون سرب (SAC305) | عملکرد مطمئن و سازگار با RoHS |
| فلاکس بدون رزین | افزایش کیفیت اتصال و جلوگیری از اکسید |
| دودیگیر حرفه‌ای | افزایش ایمنی و حفظ سلامت |
| پنس آنتی‌استاتیک | کار با قطعات SMD |
| محلول الکل ایزوپروپیل | پاکسازی فلاکس اضافی |
چگونه لحیم کاری بدون سرب را به‌درستی انجام دهیم؟
برای آغاز لحیمکاری بدون سرب، اولین مرحله انتخاب ابزار مناسب است. مهم‌ترین ابزار، هویهای است که بتواند دمای کار بین ۳۴۰ تا ۴۰۰ درجه سانتی‌گراد را به‌صورت ثابت و قابل کنترل حفظ کند، زیرا دمای کاری قلع بدون سرب بالاتر از انواع معمولی است.
سطح برد PCB باید کاملاً تمیز باشد. فلاکس در این فرایند نقش واسطی حیاتی بازی میکند. استفاده دقیق از فلاکس باعث میشود اکسیدهای فلزی از محل اتصال پاک شده و قلع بهتر جریان یابد. البته در لحیم بدون سرب، استفاده از فلاکس باکیفیت دوچندان مهم است، چون روانی قلع کمتر از حالت سربدار است.
قرارگیری نوک هویه روی پایه قطعه باید تا حداکثر ۲ الی ۳ ثانیه ادامه داشته باشد و نباید بیش از حد بر محل اعمال شود. در غیر این صورت، هم امکان بلند شدن پد وجود دارد و هم احتمال آسیب به قطعه بالا می‌رود.
در پایان، حتماً باید بوسیله الکل ایزوپروپیل و برس نرم یا پد پاک‌کننده، باقی‌مانده فلاکس تمیز شود تا هم ظاهر برد بهتر شود و هم از خراب شدن اتصالات در بلندمدت جلوگیری گردد.
بررسی عملکرد فنی اتصالات لحیمکاری بدون سرب
یکی از تفاوت‌های قابل توجه لحیمکاری بدون سرب با روش سنتی، در ظاهر و شکل نهایی محل لحیم است. برخلاف لحیم سربدار که اتصالهای براق و صیقلی ایجاد میکند، در لحیمکاری بدون سرب، خروجی کمی کدرتر و درخشندگی کمتر دارد که برای مبتدیان ممکن است نگران‌کننده باشد، در حالی که این مسأله در واقع نرمال است.
تماس نادرست نوک هویه با محل اتصال معمولاً باعث ایجاد اتصالات سرد یا ناقص میشود که باید با تست مولتی‌متر یا بررسی چشمی اصلاح گردد. لحیم خوب در این روش باید شکل “کوه آتشفشان معکوس” داشته باشد؛ نه برجسته، نه فرورفته، و نه مات با دانه‌های سفید رنگ.
مزایا و چالش‌های لحیمکاری بدون سرب
کار با لحیم بدون سرب نیازمند دمای بالاتر، تجربه بیشتر در کنترل زمان اعمال حرارت و ابزار دقیق‌تری نسبت به لحیمهای ارزان و عمومی است. اما همین دقت بیشتر در اجرا، در کنار خواص فیزیکی بهتر آلیاژهای بدون سرب، موجب دوام و استحکام بیشتر در شرایط صنعتی خواهد شد.
مزایایی مانند محافظت از سلامت کاربران و تکنسین‌ها، استفاده در محصولات صادراتی، پشتیبانی بهتر از استانداردهای بین‌المللی و ظاهر تمیزتر برد، از جمله دلایلی هستند که این روش را به “انتخاب حرفه‌ای‌ها” تبدیل کرده است.
سوالاتی که کاربران زیاد می‌پرسند (FAQ)
- آیا لحیم ohne سرب ضعیف‌تر است؟
خیر، اگر به درستی لحیمکاری شود، از لحیم سربدار نیز پایدارتر است. - آیا میتوان لحیم بدون سرب را با هویه معمولی انجام داد؟
بله، ولی با رعایت دما و استفاده از فلاکس مناسب. - چرا اتصال لحیمکاری شده مات است؟
به خاطر ترکیب شیمیایی SAC305 – این موضوع بر کیفیت تأثیر منفی نمی‌گذارد.
جمع‌بندی
لحیمکاری بدون سرب دیگر یک انتخاب نیست، بلکه یک ضرورت در تولید نوین محصولات الکترونیکی به شمار می‌رود. دانستن تفاوت‌های فنی، تجهیزات مورد نیاز، اصول انجام صحیح و پیشگیری از اشتباهات رایج، مهم‌ترین اقداماتی است که هر مونتاژکار یا فروشنده قطعات باید در برنامه کاری خود جای دهد.
با پیروی از روش‌هایی که در این راهنما عنوان شد، شما می‌توانید با بهره‌گیری از علم، تکنولوژی و تجربه، اتصالاتی بادوام، ایمن و اقتصادی روی بردهای الکترونیکی ایجاد کنید که با بالاترین استانداردهای جهانی همسو باشد.
اگر به دنبال خرید انواع قطعات الکترونیکی اورجینال، مشاوره تخصصی یا تامین عمده پین‌های GPIO و بردهای توسعه هستید، همین حالا با ولتاتک تماس بگیرید یا سفارش خود را به صورت آنلاین ثبت کنید.
ولتاتک، واردکننده مستقیم و تامین‌کننده معتبر قطعات الکترونیکی در ایران، آماده ارائه بهترین قیمت و پشتیبانی فنی به شماست.
