ลิงก์กระทู้ตอนที่ 1
[Spoil] คลิกเพื่อดูข้อความที่ซ่อนไว้https://ppantip.com/topic/41419576

สวัสดีครับ ก่อนอื่นต้องขอขอบคุณสำหรับเสียงตอบรับจากกระทู้แรก ที่ดีเกินคาด รีบมาต่อตอนที่ 2 อย่างไว 5555
.
ตอนที่แล้วพูดถึง Manual Soldering หรือ Hand Soldering ที่ใช้คนบัดกรีไปแล้วเนาะ



การบัดกรีด้วยมือ(คน)เนี่ย มีข้อดีคือใช้อุปกรณ์น้อย ไม่ต้องเตรียมของเตรียมสถานที่อะไรมากก็ทำได้
แต่ทว่านั้นข้อเสียของมันคือช้า และต้องอาศัยฝีมือของคนทำด้วย ฝึกกันกว่าจะชำนาญก็ต้องใช้เวลา
เรียกว่ากว่าจะเก่งนี่ทำแผงวงจรและชิ้นส่วนพังไปเยอะ บางคนนี่นั่งทำงานไปหัวหน้างานต้องกำพระลุ้นไปด้วย
.
อ่อ เจ้าชิ้นส่วน จำพวกตัวต้านทาน, ตัวเก็บประจุ, ไดโอด, ชิป, IC บลาๆ เนี่ย เราเรียกรวมๆว่า Component ซึ่งที่โรงงานจะเรียกสั้นๆแบบรู้กันว่า “คอม”
.
บางทีก็งงๆเหมือนกันว่าพูดถึง คอมพิวเตอร์ หรือ คอมโพเนนท์

แบบเฮ้ยๆ คอมพัง
คอมตัวไหนครับ ไดโอด คาปา หรือ อาร์ (รีซิสเตอร์)?
เปล๊า คอมพิวเตอร์ของกรูนี่แหละ 5555
.
นอกจากช้าและต้องการฝีมือแล้ว ถ้าแผงวงจรนั้นประกอบด้วยคอมจำนวนมากๆ หลัก 100 ตัวขึ้นไป (บอร์ดรุ่นใหม่ๆนี่คอมระดับ 3-4 พันตัว)
กว่าจะบัดกรีเสร็จนี่มีล้า พอล้าก็จะทำงานผิดพลาดได้ง่าย
แล้วถ้าลูกค้าต้องการของสัปดาห์ละเยอะๆ เช่น เป็นหมื่นชิ้นก็ตายกันพอดี ต้องทำโรงงานใหญ่ๆเอาคนมานั่งเยอะๆ ต้นทุนบาน



ดังนั้นวิธีการผลิตแบบเร็วๆ ทำได้ทีละเยอะๆจึงถูกพัฒนาขึ้นมาแทนที่การบัดกรีด้วยคน
.
ในยุคแรกของการผลิตแผงวงจรอิเล็กส์โทรนิกส์แบบอุตสาหกรรมนั้น ก็ยังใช้คอมและแผงวงจรหน้าตาเหมือนกับการบัดกรีมือนั่นแหละ
คือ คอมโพเนนท์จะต้องมีขายาวๆ แล้วแผงวงจรก็ต้องมีรู เพื่อจะได้เอาขาของคอมโพเนนท์สอดเข้าไป




 
แต่แทนที่จะใช้คนมาบัดกรีทีละขาๆ ก็ใช้กระบวนการที่เรียกว่า Wave Soldering (ผมเกิดไม่ทันนะ ฟังรุ่นเก๋าเขาเล่ามาอีกที)
.
ซึ่งการเตรียมแผงวงจรกับคอมโพเนนท์เพื่อไปทำ Wave Soldering นี้ ยังต้องใช้คนทำการวางคอมอยู่นะ (ด้วยการสอดขาคอมลงในรู บนแผงวงจร)
โดยจะต้องมีการทำแผนภาพให้คนทำงานรู้ว่า จะเอาคอมตัวไหนใส่ในรูไหน ตัดขาคอมยาวขนาดไหน ต้องวางคอมยังไง หันซ้าย หันขวา วางตั้ง อะไรแบบนั้น
.
พอวาง (สอดขา) คอมบนแผงวงจรครบหมดแล้ว ก็เอาไปทำ Wave Soldering คือวงจรจะเคลื่อนผ่านอ่างตะกั่ว
โดยด้านที่มีคอมจะต้องอยู่ด้านบน เอาด้านที่ขาโผล่ไว้ข้างล่าง
ซึ่งแหงล่ะ เพราะไม่งั้นคอมก็หล่นหมด 5555

จากนั้นจะมีการทำให้ตะกั่วเหลวในอ่างกระเพื่อมๆ เป็นระลอกคลื่น (Wave) เพื่อจะได้แตะกับขาของคอมโพเนนท์ที่โผล่ออกมาด้านล่างของแผงวงจร พอตะกั่วหุ้มขาเสร็จก็ปล่อยให้เย็นตัวลง คอมโพเนนท์ก็จะยึดติดกับแผงวงจรแบบถาวร
.
ใครนึกภาพไม่ออกให้ดูรูปด้านล่างนี้นะ เป็นภาพมองจากด้านข้างอธิบายการทำงานของ Wave Soldering
 


พอเสร็จเรียบร้อย คอมก็จะติดกับวงจรแบบถาวร (ถ้าไม่เอาอะไรร้อนมากๆไปจี้นะ)



ซึ่งด้านหลังแผงวงจรจะมีขาคอมโพเนนท์โผล่มาเป็นหัวแหลมๆ หุ้มด้วยโซลเดอร์เต็มไปหมด
ใครเคยแกะอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สมัยก่อนน่าจะเคยเห็น ปัจจุบันจะไม่ค่อยมีละแบบนี้



วิธีการนี้ช่วยให้การผลิตเป็นไปอย่างรวดเร็วมากขึ้น และเราก็ผลิตแบบนี้กันมาอย่างยาวนาน
.
อย่างไรก็ตาม ถึงจะเร็วขึ้น แต่วิธีการนี้ยังต้องการคนมาตัดขา และทำการวางคอมโพเนนท์อยู่นะ
ซึ่งขึ้นชื่อว่าคนนั้น การทำอะไรซ้ำๆซากๆ นานๆเข้ามันก็เกิดความผิดพลาดได้ กำลังวางคอมอยู่เกิดคิดถึงแฟน, เป็นห่วงแม่ป่วย, เซ็งโดนหวยแดรก วางคอมผิดทีงานก็เสียที เป็นที่ปวดหัว
.
และในด้านเทคโนโลยี การที่คอมโพเนนท์มีขา ทำให้แผงวงจรต้องมีรู ทำให้มีขนาดใหญ่ ส่งผลต่อมาให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ยุคนั้นมีขนาดใหญ่ตามไปด้วย เคยเห็นมือถือยุกแรกๆมั๊ยฮะ ที่ใหญ่ประมาณกระติกน้ำอะ แบบนั้นเลย
.
เทคโนโลยีกระบวนการผลิต (ประกอบ) แผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์แบบใหม่ที่ใช้ผลิตกันในปัจจุบัน จึงถูกพัฒนาขึ้นมาแทนที่
เรียกว่า SMT (Surface Mount Technology) คือการเอาคอมโพเนนท์ทั้งหลาย มายึดติดกับแผงวงจรด้วยโซลเดอร์ โดยที่คอมไม่ต้องมีขายาวๆ (ที่มีขาก็จะเป็นขาแบนๆสั้นๆ) และ แผงวงจรก็ไม่ต้องมีรู



คอมที่ไม่มีขายาวๆนี้เราเรียกกันว่า SMD (Surface Mount Device) คือเป็นคอมที่สามารถเอามาแปะบนผิว (Surface Mount) ของแผงวงจรได้โดยที่ไม่ต้องการรูบนแผงวงจร และตัวคอมมีขนาดเล็กลงมากๆ


อย่างไรก็ตามฮะ คำว่า SMD เนี่ย หลายๆครั้งก็ถูกนำไปใช้เรียกกระบวนการผลิตแทนคำว่า SMT เป็นปกติในวงการนะ
คือในโรงงานเนี่ย บางคนเรียกกระบวนการนี้ว่า SMT บ้าง บางคนก็เรียก SMD บ้าง ถือว่าเป็นที่รู้กัน
.
จากรูปข้างบน เราจะเห็นว่าพอไม่มีขายาวๆแล้ว คอมมีขนาดเล็กลงมาก

นั่นทำให้ขนาดของแผงวงจรก็เล็กลงตามไปด้วย และ เนื่องจากคอมโพเนนท์มีหน้าตาเปลี่ยนไป ดังนั้นแผงวงจรก็จะต้องมีหน้าตาเปลี่ยนไปให้สอดคล้องกับคอมด้วย หลักๆคือไม่ต้องมีรูที่เอาไว้สอดขาคอมแล้ว
.
โดยรูจะถูกแทนที่ด้วยช่องเปิด เรียกว่า Pad (แพด) หรือ Opening ให้เห็นเนื้อโลหะทองแดงด้านใน สำหรับการยึดคอมโพเนนท์ให้ติดกับแผงวงจรด้วยโซลเดอร์ โดยโซลเดอร์มันจะติดกับเนื้อโลหะเท่านั้นนะ ส่วนผิวเคลือบวงจรสีเขียวๆโซลเดอร์มันจะไม่เกาะ)
.
บนคอมก็เช่นกัน พอไม่มีขาแล้วคอมก็จะต้องมีส่วนที่เป็นโลหะบนคอมด้วย เพื่อเป็นจุดที่โซลเดอร์จะได้ประสานให้ยึดติดกับแผงวงจร ในรูปจะเห็นสีเงินๆหัวท้ายคอมนั่นแหละคือจุดที่เป็นผิวโลหะ



แล้วพอยึดด้วยโซลเดอร์เข้ากับวงจรแล้วจะเป็นแบบนี้



ซึ่งรูปร่างและขนาดของแพด จะต้องสอดคล้องกับรูปร่างของคอมโพเนนท์ด้วย เช่น คอมมีรูปร่างสี่เหลี่ยมผืนผ้าต้องติดด้วยโซลเดอร์ด้านหัวและด้านท้าย แพดก็จะต้องเปิดเป็นสี่เหลี่ยมหัวท้ายให้ตรงจุดกับที่จะใส่โซลเดอร์ หรือถ้าคอมเป็น IC ที่มีขาหลายๆขา แพดก็จะต้องทำออกมารองรับขาของ IC ตามรูป



ส่วนโซลเดอร์นั้น จะไม่ใช้ Wave Soldering อีกแล้วนะ พูดได้ว่ากระบวนการผลิตแบบ SMT นั้นจะมีขั้นตอนและวิธีการต่างออกไปจากแบบเดิมโดยสิ้นเชิง แบบว่าหน้ามือเป็นหลังเท้า ลืมภาพการสอดขาคอมและอ่างตะกั่ว Wave Soldeing ไปได้เลย
 
ส่วนจะเป็นแบบไหนนั้น โปรดติดตามตอนต่อไปนะครับ