لطالما كنتُ مفتونًا بالمكونات الإلكترونية الصغيرة التي تُشغّل أجهزتنا الحديثة. ومع ازدياد معرفتي بالإلكترونيات، اكتشفتُ عالم أجهزة التركيب السطحي (SMDs). تُمكّن هذه المكونات الصغيرة المهندسين من تعزيز قوة الحوسبة في أجهزة تتقلص باستمرار. في هذا الدليل للمبتدئين، سنركز على تسعة مكونات SMD شائعة قد تواجهها. سنستكشف لكل مكون وظيفته والغرض منه، وكيفية تمييزه بصريًا، وتقنيات اللحام المناسبة. هيا بنا نبدأ!
قائمة من 9 مكونات SMD الشائعة
- المقاومات SMD
تُحدّ المقاومات من تدفق التيار الكهربائي في الدائرة. ويمكن الحصول على هذه المكونات بأبعاد متنوعة وبقيم مُتنوعة تُحدد مقاومتها لتدفق التيار.
- مكثفات SMD
تُخزّن المكثفات الطاقة الكهربائية وتُطلقها، وهي من أنواع السيراميك والتنتالوم والإلكتروليت. ولكل نوع منها خصائصه الخاصة، ولكل منها تطبيقاته الخاصة.
- محاثات SMD
تجمع المكونات الحثية الطاقة داخل نطاق مغناطيسي، وتولدها التيارات الكهربائية المارّة خلالها. تُستخدم هذه الأجهزة بكثرة في دوائر الترشيح، والمذبذبات، وأنظمة تزويد الطاقة.
- الثنائيات SMD
تُستخدم الثنائيات SMD في تطبيقات التصحيح وفك تشفير الإشارة والتبديل، وهي تسهل تدفق التيار في اتجاه واحد بينما تعيقه في الاتجاه المعاكس.
- ترانزستورات SMD
تُضخّم الترانزستورات الإشارات الإلكترونية أو تُبدّلها، وهي من أساسيات الأجهزة الإلكترونية. هناك أنواع مختلفة من الترانزستورات، منها: ترانزستورات الوصلة ثنائية القطب (BJTs) والترانزستورات ذات التأثير الميداني (FETs).
- الدوائر المتكاملة SMD (ICs)
الدوائر المتكاملة هي العمود الفقري للعديد من الأجهزة الإلكترونية التي نستخدمها يوميًا. داخل هذه الرقاقات السوداء الصغيرة، يكمن عالمٌ كامل من الدوائر المعقدة - بوابات منطقية، ووحدات تحكم دقيقة، ومضخمات، والعديد من المكونات الأخرى مترابطة بكثافة.
- مذبذبات الكريستال SMD
تستخدم هذه المكونات بلورة كهرضغطية لتوليد تردد دقيق ومستقر، وهو ما يستخدم عادة في المتحكمات الدقيقة وأجهزة الاتصالات.
- موصلات SMD
تشتمل موصلات SMD، التي تعمل على إنشاء اتصالات كهربائية بين لوحات الدوائر المطبوعة أو المكونات الإلكترونية، على مجموعة متنوعة من الأنواع مثل الرؤوس والمقابس والموصلات من لوحة إلى لوحة.
- مفاتيح SMD
مفاتيح MD، أساسية في الإلكترونيات، تُقطع أو تُنشئ التوصيلات الكهربائية داخل الأجهزة المدمجة. تُستخدم في العديد من الأجهزة الإلكترونية، وتأتي بصيغتين: لحظية ومُبدّلة.
كيفية التعرف على مكونات SMD
عند محاولة تحليل لوحة دوائر مطبوعة غير مألوفة، يُعدّ استخدام عدسة مكبرة أو مجهر فحص خيارًا مثاليًا. لكن قراءة العلامات الدقيقة هي الخطوة الأولى. تُعطي العديد من المكونات دلائل بناءً على نمط تغليفها.
مستطيلة - عادةً ما تكون عبارة عن مقاومات أو مكثفات SMD
محث حلزوني مربع – مثبت على السطح
إيبوكسي أسود مع أسلاك توصيل – قد يشير إلى وجود صمام ثنائي
عبوة بلاستيكية صغيرة – ربما ترانزستور
دائرة متكاملة مسطحة مستطيلة ذات العديد من الأسلاك – تركيب سطحي
الخطوة التالية هي مراجعة ورقة البيانات لمعرفة العلامات. تستخدم المقاومات والمكثفات رموزًا رقمية مثل 102 = 10,000 أوم. تحتوي الترانزستورات والدوائر المتكاملة (IC) على أرقام أبجدية رقمية للأجزاء.
إذا لم تكن علامات القطع ظاهرة، فإن قياس أبعاد العبوة يمكن أن يوفر معلومات عن نوع المكون وقيمته وفقًا لمعايير الصناعة. بالإضافة إلى ذلك، يُعدّ فحص قواعد بيانات المكونات عبر الإنترنت من خلال المظهر الخارجي أسلوبًا ممتازًا لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها.
مع الممارسة، يصبح التعرف البصري على مكونات SMD أسهل بكثير. فهو يُتيح فهم دوائر SMD الثقيلة واستكشاف أخطائها وإصلاحها. الآن وقد أصبح بإمكاننا تحديد المكونات، لنلقِ نظرة على كيفية تثبيتها على لوحة الدوائر المطبوعة.
لحام مكونات SMD
لحام الأجزاء ذات الثقوب سهل باستخدام مكواة لحام. لكن أجهزة التركيب السطحي تتطلب نهجًا مختلفًا. فوساداتها وأسلاكها صغيرة جدًا بحيث لا يمكن للمكواة لمسها. بدلًا من ذلك، يعتمد لحام SMD على تسخين اللوحة بأكملها في فرن. يوجد نوعان من اللحام: لحام ثنائي الفينيل متعدد الكلور التقنيات المستخدمة عادة في لحام SMD:
إنحسر لحام
في عملية اللحام بالصهر، يتم أولاً وضع عجينة اللحام على منصات ثنائي الفينيل متعدد الكلور باستخدام قوالب أو محاقن. بعد ذلك، تُوضع المكونات على رواسب المعجون بواسطة آلات الالتقاط والوضع. وأخيرًا، تدخل لوحة الدوائر المطبوعة (PCB) إلى فرن إعادة التدفق. تمر اللوحة عبر مناطق تسخين ترفع درجة الحرارة إلى درجة كافية لإذابة أو "إعادة تدفق" معجون اللحام. أثناء تسييله، يمتص اللحام أسلاك المكونات ووسادات لوحة الدوائر المطبوعة عبر الخاصية الشعرية. عند خروج اللوحة من الفرن، يبرد اللحام بسرعة ويتصلب، مكونًا روابط ميكانيكية وكهربائية.
موجة لحام
في عمليات التصنيع عالية الحجم، تُعدّ عملية اللحام الموجي الناقل شائعة. أولًا، يُحمّل أحد جانبي لوحة الدوائر المطبوعة بمكونات SMD ومعجون لحام. بعد إعادة صهر هذا الجانب، يمرّ الجزء السفلي عبر نظام لحام موجي. يتضمن ذلك نقل اللوحة فوق وعاء من اللحام السائل. تُنتج المضخات موجة مائلة تلامس لفترة وجيزة الجانب السفلي من لوحة الدوائر المطبوعة. تُلحم الموجة بشكل مؤقت أسلاك المكونات ذات الثقوب ومسارات الجانب السفلي. يمنع التحكم الدقيق في السرعة تراكم اللحام الزائد. يُعزز اللحام الموجي الكفاءة عند دمج الأجزاء ذات الثقوب وSMD على لوحة واحدة.
قراءة متعمقة: اللحام الموجي مقابل اللحام بالصهر: ما الفرق؟
اختتام عنه
قد يبدو العمل مع أجهزة التركيب السطحي أمرًا شاقًا في البداية، لكنه يصبح أسهل بكثير بمجرد فهم الأساسيات. أكثر مكونات التركيب السطحي شيوعًا هي المقاومات والمكثفات والدوائر المتكاملة. يُعدّ التعرّف على أنواع هذه الأجزاء المختلفة الخطوة الأولى الأساسية للشعور بالراحة مع مجموعة التركيب السطحي والتصميم. إذا كانت لديك أي أسئلة أخرى، يُرجى إبلاغي بها، وسأكون سعيدًا بمناقشة استراتيجيات البدء باستخدام أجهزة SMD.
