כיצד לבצע ריפלואו של מעגל מודפס בתנור

הרתכת מעגל מודפס בתנור מחייבת עבודה שלב אחר שלב. יש להכין את המעגל, למרוח משחת הלחמה ולהניח את הרכיבים בזהירות. ניתן להשתמש בתנור מטבח או בתנור טוסטר משודרג למשימה זו. בקרת הטמפרטורה משפיעה מאוד על איכות התוצאה הסופית.

הבטיחות היא הדבר החשוב ביותר — יש ללבוש תמיד ציוד מגן ולעבוד באזור מאוורר היטב. עם סבלנות ותשומת לב, תוכלו להשיג חיבורי הלחמה חזקים ואמינים בבית.

נקודות מרכזיות

• תמיד תן עדיפות לבטיחות. חבוש ציוד מגן, עבד באזור מאוורר היטב ושמור על סביבת עבודה מסודרת כדי למנוע פציעות.

• הכן את המעגל המודפס על ידי ניקוי יסודי. השתמש באלכוהול איזופרופיל או במנקה קולי כדי להבטיח חיבורי הלחמה חזקים.

• שליטה על טמפרטורת התנור בזהירות. עקבו אחר פרופילי הטמפרטורה המומלצים עבור משחת ההלחמה שלכם כדי להשיג חיבורי הלחמה אמינים.

• עקבו מקרוב אחר תהליך ההיתוך. שימו לב שההלחמה הופכת למבריקה, מה שמעיד על כך שהיא נמסה כראוי. הימנעו מפתיחת התנור בשלב זה.

• קררו את הלוח לאט לאחר ההיתוך. השאר אותו בתנור למשך מספר דקות לפני הוצאתו, כדי למנוע הלם תרמי.

מה שאתה צריך

כלים וחומרים

אתה צריך את הכלים והחומרים הנכונים כדי לעשות ריפלואו ללוח מעגלים בתנור. התחילו באיסוף המרכיבים והציוד. שלב זה יסייע לכם לעבוד ביעילות ולמנוע טעויות.

• ארדואינו ננו

• נגדים של 10K ו-4.7K

• כפתור לחיצה מישוש

• תצוגת LCD 1602

• תרמיסטור 100K

• מחברי פינים זכריים

• מסופי בורג להתקנה על PCB

• כפתור עצירת חירום להתקנה בלוח

• נורית חיווי להתקנה בלוח

• מתג סיבובי דו-מצבי להתקנה בלוח

• שקע קיר עם מכסה

• טוסטר אובן

• חוט 12 AWG

• מחבר IEC מותך עם מתג

• חוט PLA

• ברגים ואומים M4

• צינור מתכווץ בחום 3 מ"מ

• סרט קפטון

אתה גם צריך כמה כלים בסיסיים:

• מלחם והלחמה 60/40

• אקדח חום או מצית

• מברגים

• חותך חוטים

• צבת

• סכין יפנית

• דבק סופר

מדפסת תלת-ממד יכולה לעזור לכם לייצר חלקים מותאמים אישית, אך ניתן להשלים את מרבית הפרויקטים גם בלעדיה.

טיפ: תמיד בדקו את רשימת החלקים לפני שתתחילו. חוסר ברכיב אחד עלול לעכב את הפרויקט שלכם.

עליכם לבחור את משחת ההלחמה המתאימה לתהליך ההיתוך בתנור. כל סוג נמס בטמפרטורה שונה. הטבלה שלהלן מציגה אפשרויות נפוצות:

סוג משחת הלחמה	נקודת התכה (°C)
ללא ניקוי OM338 SAC405	217
משחת הלחמה עופרתית	183
SAC305 ללא עופרת	217

ציוד בטיחות

הגן על עצמך מפני אדים וכוויות במהלך תהליך ההיתוך. טוב ציוד בטיחות שומר על בטיחותך ונוחותך.

ציוד בטיחות	תיאור
מנדף עשן	השתמש במנדף קטן עם פילטר פחמן כדי להסיר אדים מזיקים.
אוורור	עבדו ליד חלון פתוח או השתמשו במאוורר כדי לשמור על אוויר צח.
מסכה	חבוש מסכת N95 אם האוורור מוגבל כדי לחסום חלקיקים.
משקפי בטיחות	הרכיב משקפיים עמידים בפני פגיעות כדי להגן על עיניך מפני התזות הלחמה.

הערה: לעולם אל תוותרו על ציוד בטיחות. אדי הלחמה ורכיבים חמים עלולים לגרום לפציעות קשות. עבדו תמיד באזור מאוורר היטב ושמרו על סביבת עבודה מסודרת.

הכן את הלוח

נקה את הלוח

התחל בכך שתוודא שהמעגל המודפס שלך נקי לחלוטין. הניקיון משחק תפקיד חשוב באיכות חיבורי ההלחמה שלך.. אבק, שומן או טביעות אצבעות עלולים לגרום לפגמים בהלחמה ולהפחית את אמינות הפרויקט. ישנן מספר שיטות ניקוי יעילות לבחירה:

1. ניקוי ידני עם אלכוהול איזופרופיל: הכן את סביבת העבודה שלך. השתמש באוויר דחוס כדי לפוצץ את האבק הרופף. מרח אלכוהול איזופרופיל על מטלית או מברשת נטולת מוך, ואז שפשף בעדינות את הלוח. תן לו להתייבש לחלוטין.

2. ניקוי קולי: לשומנים עיקשים, השתמש במנקה קולי. מלא אותו בתמיסת ניקוי מתאימה, טבל את הלוח והפעל את הטיימר. שטוף וייבש את הלוח לאחר הניקוי.

3. מערכות ניקוי אוטומטיות: אלה נפוצים במפעלים, אך פחות מעשיים לשימוש ביתי.

טיפ: נקו תמיד את הלוח לפני שתבצעו ריפלואו ללוח מעגלים. שלב זה מסייע להדבקת משחת ההלחמה טוב יותר ומבטיח חיבורים חזקים.

החל משחת הלחמה

לאחר שהלוח נקי, מרחו משחת הלחמה על המשטחים. הכמות והדפוס הנכונים חשובים להצלחת תהליך ההלחמה. רוב החובבים משתמשים בשבלונה כדי לשלוט בעובי ובמיקום. עובי סטנדרטי של סטנסיל הוא כ-0.12 מ"מ., אך ייתכן שתזדקק לשבלונה דקה יותר (0.10 מ"מ) עבור חלקים זעירים או לשבלונה עבה יותר (0.15 מ"מ) עבור רכיבים גדולים יותר. ודא שהפתחים בשבלונה קטנים מעט מהמשטחים כדי למנוע גשרים של הלחמה.

• השתמש בכרטיס פלסטיק או במגב כדי למרוח את המשחה באופן אחיד.

• הסר את השבלונה בזהירות כדי למנוע מריחות.

מיקום רכיבים

כעת, הנח את הרכיבים על הלוח. השטף בדבק ההלחמה יסייע להחזיק אותם במקומם.. שימו לב לכיוון של כל חלק. לקבלת תוצאות מיטביות:

• הנח את הרכיבים בידיים יציבות והשתמש בפינצטה עבור חלקים קטנים.

• שמור על חלקים דומים פונים לאותו הכיוון כדי להקל על הבדיקה.

• מתח פני השטח במהלך ההיתוך מחדש יסייע למרכז את הרכיבים, אך מיקום מדויק מפחית את הסיכון לתזוזות.

• עבור חלקים כבדים או המותקנים בתחתית, שקול להשתמש בטיפת דבק קטנה.

הערה: מיקום קפדני כעת יחסוך לכם זמן וטרחה בהמשך.

הגדרת התנור

בחר תנור

ניתן להשתמש בתנור מטבח או בתנור טוסטר משודרג כדי לבצע ריפלואו של מעגל מודפס בבית. לכל סוג יש יתרונות וחסרונות משלו. הטבלה שלהלן מסייעת להשוות בין שתי האפשרויות:

היבט	תנור מטבח	תנור טוסטר משופר
אינרציה תרמית	אינרציה תרמית גבוהה יותר, מתחמם ומתקרר לאט יותר	אינרציה תרמית נמוכה יותר, מתחמם ומתקרר מהר יותר
גופי חימום	מחממים קרמיים טיפוסיים	יכול להיות מצויד בתנורי קוורץ לתגובה מהירה יותר
זרימת אוויר	ייתכן שיידרשו שינויים כדי לשפר את זרימת האוויר	מאווררים קטנים עלולים לגרום לבעיות במהלך תהליך ההיתוך מחדש
בקרה	בקרות ידניות מועדפות בשל אמינותן	שליטה חיצונית מוגבלת על המאוורר
טיפול ברכיבים	מתאים יותר לרכיבים גדולים	עלול לדחוק רכיבים קטנים יותר עקב זרימת האוויר
עלות	בדרך כלל יקר יותר	יכול להיות חסכוני יותר עם דגמים בסיסיים

תנור מטבח מתאים היטב ללוחות ורכיבים גדולים יותר. תנור טוסטר מתחמם ומתקרר מהר יותר, מה שמאפשר שליטה רבה יותר בתהליך. הימנע תמיד משימוש באותו תנור לבישול מזון לאחר ביצוע ריפלואו ללוח מעגלים.

הגדרות טמפרטורה

נכון בקרת טמפרטורה הוא המפתח לחיבורי הלחמה חזקים. עליך לעקוב אחר פרופיל טמפרטורה התואם את משחת ההלחמה שלך. הלחמה עם עופרת וללא עופרת דורשות טמפרטורות שיא ותזמון שונים. הטבלה שלהלן מציגה את הפרופילים המומלצים:

אזור	עופרת (Sn63 Pb37)	ללא עופרת (SAC305)
לחמם מראש	ל-150 °C תוך 60 שניות	ל-150 °C תוך 60 שניות
להשרות	מ-150 °C ל-165 °C ב-120 שניות	מ-150 °C ל-180 °C ב-120 שניות
Reflow	שיא 225–235 °C, החזק למשך 20 שניות	שיא 245–255 °C, החזק למשך 15 שניות
קירור	-4 °C/s או קירור באוויר חופשי	-4 °C/s או קירור באוויר חופשי

טמפרטורה אחידה בתנור היא קריטית. חימום לא אחיד עלול לגרום לבעיות כמו תופעת "קבר", חיבורי הלחמה קרים או גישור. נסו לשמור על טמפרטורה אחידה בכל התנור כדי להבטיח שכל חלק בלוח יחומם באופן אחיד.

טיפ: השתמש במדחום תנור או בחיישנים מרובים כדי לבדוק אם יש נקודות חמות וקרות לפני שאתה מבצע ריפלואו של מעגל מודפס.

סדר את הלוח

אופן הנחת הלוח בתנור משפיע על איכות התוצאות. עקבו אחר הטיפים הבאים לחימום אחיד:

• הניחו את הלוח על רשת מתכת או מגש מחורר כדי לאפשר לאוויר לזרום מתחת.

• השאר את הלוח במרכז התנור, הרחק מהקירות ומגופי החימום.

• הימנע מערימת לוחות או מהנחתם קרוב מדי זה לזה.

• שימוש חימום בהסעה אם התנור שלכם תומך בכך. אוויר חם מאולץ מסייע להפצת החום באופן אחיד ומפחית את העומס התרמי על הרכיבים.

• אם אתה משתמש בתנורי חימום אינפרא אדום, שימו לב לנקודות חמות וקרות. הזיזו את הלוח במידת הצורך כדי למנוע חימום לא אחיד.

תנורי ריפלואו מסחריים משתמשים במסועים ובאזורי חימום מרובים כדי להשיג תוצאות מושלמות. בבית, ניתן להשיג חיבורי הלחמה אמינים באמצעות הכנה קפדנית ותשומת לב לפרטים.

הפצת מעגל מודפס

התחל את תהליך ההיתוך

הכנתם את הלוח והכנתם את התנור. כעת אתם מוכנים להתחיל בתהליך ההיתוך. הניחו את הלוח במרכז התנור. סגרו את הדלת בעדינות כדי למנוע תזוזת רכיבים. כוונו את התנור כך שיפעל לפי פרופיל הטמפרטורה של משחת ההלחמה שלך.

בצע את השלבים הבאים כדי לבצע ריפלואו של מעגל מודפס:

1. לחמם מראש: העלו את טמפרטורת התנור לכ-150 מעלות צלזיוס. שמרו על טמפרטורה זו למשך 60 שניות. שלב זה מסייע בהסרת הלחות ומכין את הלוח להלחמה.

2. אזור השרייה: העלו את הטמפרטורה בהדרגה ל-150°C עד 180°C. שמרו על הטמפרטורה בטווח זה למשך 60 עד 120 שניות. פעולה זו מאפשרת להדבקת ההלחמה להפעיל ולהתפשט. אם תמהרו בשלב זה, אתם עלולים לקבל חיבורי הלחמה לא טובים. אם תשהו זמן רב מדי, השטף עלול לאבד מיעילותו.

3. אזור זרימה חוזרת: העלו את הטמפרטורה לשיא (225–255 °C, בהתאם למשחת ההלחמה שלכם). שמרו על טמפרטורה זו במשך 30 עד 90 שניות. שימו לב שההלחמה נמסה והופכת מבריקה. זהו החלק החשוב ביותר בתהליך. אל תתנו ללוח להישאר בטמפרטורה זו זמן רב מדי. זמן רב מדי עלול לפגוע ברכיבים שלכם.

טיפ: השתמש במדחום לתנור כדי לבדוק את הטמפרטורה האמיתית בתוך התנור. לרוב, מחווני התנור אינם מדויקים.

עקבו אחר התהליך

יש לעקוב מקרוב אחר הלוח במהלך תהליך ההיתוך. במידת האפשר, הביטו דרך חלון התנור. תוכלו לראות את משחת ההלחמה משנה את צבעה מאפור עמום למצב נוזלי ומבריק. זהו סימן ברור לכך שההלחמה נמסה ויוצרת חיבורים טובים.

כדי למנוע בעיות, יש לזכור את הנקודות הבאות:

• ודא שהרכיבים אינם זזים או צפים על ההלחמה. מיקום מדויק לפני ההיתוך מחדש מסייע במניעת תזוזות.

• הימנע מפתיחת התנור במהלך תהליך ההיתוך. שינויים פתאומיים בטמפרטורה או בזרימת האוויר עלולים לגרום לתזוזת רכיבים או ליצירת חיבורים קרים.

• נהל את הפרופיל התרמי של התנור. קצב הסעה גבוה עלול לדחוף חלקים קטנים ממקומם. השתמש בחימום עדין והימנע ממאווררים חזקים.

• בדוק שהדבק הלחמה מחזיק כל רכיב בצורה בטוחה. אם אתה רואה חלקים זזים, עצור את התהליך ותקן את המיקום לפני שתנסה שוב.

הערה: ניטור קפדני מסייע באיתור בעיות בשלב מוקדם. כך ניתן למנוע התחממות יתר ולהימנע מטעויות יקרות.

התקררות

לאחר שההלחמה נמסה ויצרה חיבורים, יש לקרר את הלוח. כבו את התנור ופתחו מעט את הדלת. תנו ללוח להתקרר לאט בתנור במשך כמה דקות. זה עוזר. למנוע הלם תרמי, אשר עלול לפגוע במפרקי ההלחמה או לפגוע ברכיבים.

בצע את השלבים הבאים לקירור בטוח:

• אל תזיז את הלוח מיד. השאר אותו במקומו עד שהטמפרטורה תרד מתחת ל-100 °C.

• כאשר הלוח מתקרר מספיק כדי לגעת בו, הוציאו אותו מהתנור באמצעות כפפות עמידות בחום.

• הנח את הלוח על משטח שטוח ועמיד בחום. המתן עד שיגיע לטמפרטורת החדר לפני שתטפל בו או תבדוק אותו.

טיפ: לעולם אל תשתמש במאווררים או באוויר קר כדי להאיץ את הקירור. קירור מהיר עלול לגרום לסדקים במפרקי ההלחמה.

כעת השלמת את השלבים העיקריים של תהליך ההלחמה מחדש של מעגל מודפס. תזמון מדויק, ניטור קפדני וקירור עדין יסייעו לך להשיג חיבורי הלחמה חזקים ואמינים.

בטיחות וטיפים

אמצעי זהירות

כאשר מחממים מחדש מעגל מודפס בתנור, יש לשים את הבטיחות בראש סדר העדיפויות. טמפרטורות גבוהות וציוד חשמלי עלולים לגרום לפציעות קשות אם לא נוקטים באמצעי הזהירות הנדרשים. יש לזכור תמיד את הצעדים הבאים:

1. לבש בגדי עבודה בטיחותיים, כפפות ומשקפי מגן.

2. כבו את כל הציוד ונתקו אותו מהחשמל לפני תחזוקה או העברה.

3. הימנעו מלגעת בגופי חימום או בחלקים נעים במהלך הפעולה.

4. לעולם אל תעקוף מתגי בטיחות ואל תתעלם מתוויות אזהרה.

5. התייחס בזהירות רבה לרכיבים בעלי מתח גבוה.

6. השתמש במסכה ועבוד באזור מאוורר היטב כדי למנוע שאיפת אדים או סיבים.

7. אין להפעיל ציוד עם תקלות או סכנות נסתרות.

8. הימנע מרעידות או טלטלות במהלך ההובלה כדי להגן על הלוח שלך.

⚠️ טיפ: תמיד תבדוק פעמיים שהתנור כבוי וקר לפני שאתה מכניס את היד פנימה.

פתרון בעיות

ייתכן שתיתקל בבעיות נפוצות במהלך תהליך ההיתוך. השתמש בטבלה זו כדי לזהות בעיות ולמצוא פתרונות:

נושא	סיבה	פתרון
מפרקי הלחמה קרים	חום לא מספיק או משחה לא טובה	מחמם מחדש עם חומר הלחמה וכלי אוויר חם
קבר	חימום לא אחיד או מיקום לא נכון	איזון נחושת, שיפור המיקום
כדורי הלחמה	קצב החימום גבוה מדי	הורד את קצב החימום
קבלים סדוקים	שינויים מהירים בטמפרטורה	האט את החימום והקירור
התקלפות	לחות ב-PCB	אפו את הלוחות מראש, אחסנו אותם בתנאים יבשים

אם אתה מבחין במפרק קר, החל מעט חומר הלחמה, השתמש בכלי אוויר חם בטמפרטורה של 300–350°C, ותן למפרק להתקרר באופן טבעי. בדוק תמיד את התיקונים שלך באמצעות זכוכית מגדלת ובדוק אותם באמצעות מולטימטר.

שיטות עבודה מומלצות

תוכל לשפר את התוצאות שלך על ידי ביצוע הפעולות הבאות שיטות עבודה מומלצות:

• אחסן את משחת ההלחמה במקום קריר והניחו לו להגיע לטמפרטורת החדר לפני השימוש.

• נקה את המעגל המודפס שלך עם אלכוהול איזופרופיל לפני שמורחים משחת הלחמה.

• בדוק את כל הרכיבים כדי לוודא שאין בהם פינים עקומים או נזק.

• השתמש ב- מדחום דיגיטלי חיצוני לבדיקת טמפרטורת התנור בנקודות מפתח. זה עוזר לך לכייל את התנור שלך לשליטה מדויקת.

• שדרג את התנור שלך עם גופי חימום נוספים או בידוד לחום אחיד. מאוורר קונבקציה יכול לעזור, אך השתמש בו בזהירות כדי למנוע תזוזת חלקים קטנים.

• כייל את התנור באופן קבוע ובדוק אם יש בו נקודות חמות או קרות.

🛠️ הערה: הכנה ופיקוח קפדניים מובילים בכל פעם למפרקי הלחמה אמינים באיכות מקצועית.

ניתן לשלוט בתהליך ההיתוך של מעגלים מודפסים בבית על ידי ביצוע השלבים הבאים: הכנת המעגל, הכנת התנור, ביצוע ההיתוך בזהירות ובדיקת התוצאה. יש להקפיד על בקרת הטמפרטורה ועל בטיחות. טעויות נפוצות כגון אי-יישור, פופקורנינג וריקון ניתן להימנע מכך בעזרת סבלנות וטכניקה נכונה.

טעות	איך להימנע
חוסר יישור	מזער תנועה, השתמש בשטף
פופקורנינג	שמור על רכיבים יבשים
ביטול	לחמם מראש זמן רב יותר, להחליף משחה

נסה שיטות וכלים שונים. השתמש במדחום לבקרה ידנית. עם התרגול, תוכל לשפר את התוצאות שלך ולבנות לוחות אמינים.

שאלות נפוצות

האם אני יכול להשתמש בתנור המטבח הרגיל שלי להלחמה מחדש?

ניתן להשתמש בתנור מטבח, אך אין להשתמש בו שוב לבישול מזון. אדי הלחמה עלולים לזהם משטחים. תנור טוסטר ייעודי מתאים יותר לפרויקטים אלקטרוניים.

איך אני יודע מתי ההלחמה נמסה כראוי?

הקפד שההלחמה תהפוך למבריקה ותיצור חרוזים קטנים וחלקים סביב כל רפידה. ניתן לראות שינוי זה מבעד לחלון התנור. אין לפתוח את התנור בשלב זה.

מה עליי לעשות אם רכיבים זזים במהלך תהליך ההיתוך?

• השהה את התהליך.

• תן ללוח להתקרר.

• מקם מחדש את הרכיבים בעזרת פינצטה.

• הפעל מחדש את מחזור ההיתוך.

מיקום זהיר לפני החימום מסייע במניעת בעיה זו.

האם משחת הלחמה נטולת עופרת בטוחה יותר ממשחה המכילה עופרת?

משחת הלחמה נטולת עופרת מפחיתה את הסיכונים הבריאותיים, אך עדיין יש צורך באוורור טוב. שני הסוגים פולטים אדים. יש להקפיד על בטיחות וללבוש מסכה ולהשתמש במנדף אדים.

האם ניתן לבצע ריפלואו של לוחות דו-צדדיים בתנור ביתי?

ניתן לבצע ריפלואו בלוחות דו-צדדיים. יש למקם תחילה את הרכיבים הכבדים יותר בצד התחתון. לבצע ריפלואו בצד זה, להוסיף את הרכיבים העליונים ולחזור על התהליך. יש להשתמש בכמות מינימלית של משחת הלחמה כדי לסייע לרכיבים להישאר במקומם.