เทคนิคการบัดกรีแบบ Tek
(hackaday.com)- Tektronix ได้จัดทำวิดีโอฝึกอบรมเชิงลึกในช่วงปลายทศวรรษ 1970 ถึงต้นทศวรรษ 1980 เพื่อให้พนักงานเรียนรู้การบัดกรีแบบ Tek
- วิดีโอแรกในปี 1977 สอนภาคปฏิบัติให้พนักงานสายการประกอบสามารถบัดกรี ชิ้นส่วนแบบ through-hole บน PCB ได้อย่างสม่ำเสมอและเชื่อถือได้
- มีทั้งเนื้อหาทฤษฎีอย่างเคมีของการบัดกรี, โลหะผสมยูเทคติก, และตะกั่วบัดกรีผสมเงิน แต่หัวใจสำคัญอยู่ที่นิสัยการทำงานในการใช้หัวแร้งให้ถูกต้อง
- วิดีโอที่สองมุ่งไปที่ช่างซ่อมและรีเวิร์ก โดยครอบคลุมขั้นตอนที่จำเป็นต่อการกู้คืนงานภาคสนาม เช่น การเอาตะกั่วบัดกรีออก, การป้องกันความเสียหายต่อ PCB, และการซ่อมลายวงจรที่ลอก
- แม้จะดูเหมือนวิดีโอ VHS เก่า ๆ แต่ก็ยังมีเคล็ดลับที่ใช้ได้จนถึงทุกวันนี้ เช่น การเช็ดปลายหัวแร้งด้วยฟองน้ำเปียกเพื่อช่วยขจัดออกไซด์และฟลักซ์ที่ไหม้ออก
วิธีที่ Tektronix สอนการบัดกรี
- การบัดกรีอาจดูเหมือนเป็นทักษะที่ต้องอาศัยความชำนาญจากการลงมือทำ แต่รอยต่อที่ดีเกิดจาก นิสัยที่ดี และการฝึกฝนอย่างยาวนาน
- หากเป็นบริษัทที่ให้ความสำคัญกับคุณภาพของรอยต่อ ก็จำเป็นต้องฝึกให้พนักงานเรียนรู้การบัดกรีอย่างเป็นระบบ
- Tektronix ได้จัดทำวิดีโอฝึกอบรมเชิงลึกในช่วงปลายทศวรรษ 1970 และต้นทศวรรษ 1980 เพื่อสอน การบัดกรีแบบ Tek
วิดีโอสำหรับสายการประกอบปี 1977
- วิดีโอแรก ผลิตขึ้นในปี 1977 และมุ่งเป้าไปที่พนักงานสายการประกอบ
- ประเด็นหลักคือภาคปฏิบัติในการสร้าง รอยต่อบัดกรีที่แข็งแรง บน PCB
- เน้นไปที่ชิ้นส่วนแบบ through-hole เป็นหลัก
- มีทฤษฎีเกี่ยวกับเคมีของการบัดกรีรวมอยู่บางส่วน
- อธิบายความแตกต่างระหว่าง โลหะผสมยูเทคติก กับส่วนผสมดีบุก-ตะกั่วแบบอื่น
- กล่าวสั้น ๆ ถึงวิธีใช้ตะกั่วบัดกรีผสมเงินอย่างถูกต้อง
- หลายช่วงของวิดีโออุทิศให้กับการใช้ หัวแร้งบัดกรี ซึ่งเป็นเครื่องมือหลักของงานบัดกรี
- การเช็ดปลายหัวแร้งด้วยฟองน้ำเปียกช่วยให้อุณหภูมิที่เปลี่ยนฉับพลันช่วยดึงออกไซด์และฟลักซ์ที่ไหม้ออกได้
วิดีโอสำหรับช่างซ่อมและรีเวิร์ก
- วิดีโอที่สอง มุ่งตรงไปที่ช่างซ่อมและรีเวิร์กของ Tek มากขึ้น
- หลังจากทบทวนเนื้อหาจากวิดีโอแรกไปมากพอสมควร ก็เข้าสู่ หัวข้อเฉพาะทางด้านการซ่อม
- อธิบายวิธีเอาตะกั่วบัดกรีออกอย่างมีประสิทธิภาพ
- แนะนำให้หลีกเลี่ยงวิธีเอาตะกั่วบัดกรีออกแบบ “Heat and Shake”
- แนะนำให้สวมแว่นตานิรภัย
- แสดงให้เห็นอย่างละเอียดถึงวิธีหลีกเลี่ยงความเสียหายระหว่างการซ่อม PCB และวิธีแก้ไขเมื่อลายวงจรถูกยกหรือหลุดลอก
คุณภาพการซ่อมและรูปลักษณ์
- ไม่ได้มองแค่ว่าผลการซ่อมทำงานได้ถูกต้องเท่านั้น แต่ยังให้ความสำคัญด้วยว่าต้องดูเรียบร้อยสวยงาม
- โดยเฉพาะ bodge wire ควรจัดวางไว้ด้านหลังบอร์ดเพื่อไม่ให้สังเกตเห็นได้ง่าย
- บอร์ดของ Tek ในยุคนั้นสวยงามจนแทบดูเหมือนงานศิลปะ จึงสำคัญที่จะไม่ทำลายรูปลักษณ์นั้นระหว่างการซ่อม
1 ความคิดเห็น
ความเห็นจาก Hacker News
การบัดกรีแบบ บัดกรีจริงจัง สไตล์ Tektronix เป็นแบบนี้: https://www.youtube.com/watch?v=RpB5JqGo1co
แถบขั้วต่อเซรามิกของ Tektronix ใช้วิธีเผาเงินให้ติดอยู่บนผิวเซรามิก แล้วใช้ ตะกั่วบัดกรีเงิน 3% กับจุดนั้น ภายในออสซิลโลสโคปของ Tektronix ในยุคนั้นสวยงามมากจริงๆ
Tektronix เป็นบริษัทแรกที่สร้างออสซิลโลสโคปที่คาลิเบรตหน้าจอไว้ ทำให้วัดแรงดันได้ค่อนข้างแม่นยำ ก่อนหน้านั้นออสซิลโลสโคปทำได้แค่แสดงรูปร่างคร่าวๆ ของคลื่นสัญญาณเท่านั้น ดังนั้น Tektronix จึงต้องพัฒนาชิ้นส่วนและเทคนิคขึ้นมาเองเพื่อให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทำงานได้สม่ำเสมอในอุปกรณ์พกพาที่ต้องเจอกับช่วงอุณหภูมิและความชื้นกว้าง
สงสัยเรื่องเคล็ดลับของการบัดกรีแบบไร้สารตะกั่ว ในฟอรัมออนไลน์แทบจะเห็นแต่คำตอบว่า “ใช้แบบมีตะกั่วไปเถอะ” และไม่ค่อยเห็นวิธีที่ทำให้ การบัดกรีไร้สารตะกั่ว ทำได้ดีจริง
โดยเฉพาะเพราะลูกชายมักอยู่แถวๆ นั้น ถึงแม้โดยทั่วไปจะจัดการกับตะกั่วได้อย่างปลอดภัย แต่การคงไว้แบบไร้สารตะกั่วก็ดูรอบคอบกว่า
PS-900 ก็แรงพอ แต่ไม่รู้ว่าจะอยู่ได้ 30 ปีแบบ MX-500 หรือเปล่า Thermaltronics เป็นบริษัทที่วิศวกร Metcal บางส่วนตั้งขึ้นหลังสิทธิบัตรของ Metcal หมดอายุ เลยหาหัวแร้งได้ถูกกว่า แต่ยังไม่ได้เช็กแหล่งจ่ายไฟรุ่นใหม่ๆ
ต่างจากหัวแร้งยี่ห้ออื่นอย่าง Weller มันไม่ได้ใช้วงจร PID แต่ใช้ Curie effect ของโลหะผสมที่ปลายหัวแร้ง และป้อน RF 2.6MHz เข้าไปที่ด้าม ทำให้ให้ความร้อนต่อเนื่องได้โดยแทบไม่มีอาการหน่วง แม้แตะกับพื้นทองแดงขนาดใหญ่ ข้อเสียคือถ้าจะเปลี่ยนอุณหภูมิต้องเปลี่ยนหัวแร้งซึ่งราคาแพง แต่ข้อดีคือส่งผ่านความร้อนได้มากกว่ามาก
ถ้าไม่ได้ใช้เตารีโฟลว์ นี่คือตัวเลือกที่ดีที่สุด แพงก็จริงแต่คุณภาพงานต่างกันแบบชัดเจน ฉันยังใช้ Metcal ที่อายุเกือบ 25 ปีได้โดยไม่มีปัญหา รองรับทั้งหัวของ Metcal และ Thermaltronics ให้ความร้อนได้ดีกว่าหัวแร้งตัวไหนที่เคยใช้มา และถ้าพังก็ซ่อมง่าย
ถึงอย่างนั้น ตะกั่วบัดกรี ดีบุก-เงิน-ทองแดง (SAC) แบบไร้สารตะกั่วก็ใช้งานได้ค่อนข้างง่าย ต้องใช้หัวแร้งที่ร้อนกว่าราว 300°C และการบัดกรี PCB อาจต้องอุ่นบอร์ดล่วงหน้าที่ 80~100°C เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดี พื้นผิวต้องร้อนกว่าเดิม จึงอาจใช้เวลานานขึ้นเล็กน้อยกว่าที่ตะกั่วบัดกรีจะไหลและเปียกผิว
ถ้าจะใช้ฟลักซ์เพิ่มหรือตะกั่วบัดกรีแบบไม่มีฟลักซ์ ควรเช็กความเข้ากันได้ใน datasheet ฟลักซ์ส่วนใหญ่ใช้ได้ แต่เคยเห็นบางสูตรของไร้สารตะกั่วที่ระบุว่าไม่ควรใช้
ข้อเสียหลักของตะกั่วบัดกรี SAC แบบไร้สารตะกั่วคือ อุณหภูมิที่สูงขึ้นอาจทำให้ชิ้นส่วนบางชนิด โดยเฉพาะคาปาซิเตอร์และวงจรรวม ร้อนเกินไปได้ ควรพยายามให้เวลาโดนความร้อนสั้นที่สุด
ส่วนตัวฉันกลับไปใช้แบบมีตะกั่ว และจัดการการสัมผัสด้วยการระบายอากาศกับแผ่นกรอง HEPA
ให้เพิ่มอุณหภูมิหัวแร้งและแตะที่แพดก่อน แพดเป็นตัวดูดความร้อนที่ใหญ่กว่ามาก วางปลายหัวแร้งพิงขาชิ้นส่วนไว้ราว 1 วินาที จากนั้นป้อนตะกั่วบัดกรีจากด้านตรงข้ามของขา ให้ขาชิ้นส่วนเป็นตัวหลอมตะกั่วบัดกรีแล้วเติมรอยต่อให้เต็ม
ถ้ากังวลเรื่องรอยต่อก็ใช้ฟลักซ์ ของเหลวช่วยถ่ายเทความร้อนได้ดีขึ้น ควรเห็นฟิลเลตที่เรียบระหว่างแพดกับขาชิ้นส่วน และตะกั่วบัดกรีควรเปียกผิวรอบแพด 100% พร้อมไล่ต่อขึ้นไปที่ขาชิ้นส่วนอย่างเป็นธรรมชาติ รอยต่อไม่ควรดูเป็นเม็ดทราย สกปรก หรือมีผิวงานแย่
แบบไร้สารตะกั่วยังทำงานได้ไม่ดีเท่าแบบมีตะกั่ว ตะกั่วมีประโยชน์ชัดเจน แต่ก็ทำให้รู้สึกสบายใจกับสภาพแวดล้อมในโรงรถมากขึ้น
อย่างไรก็ตาม ตอนมีโปรเจกต์ที่ต้องบัดกรีด้วยมือสัก 500 จุด หลังจากหงุดหงิดอยู่หลายวันก็กลับไปใช้แบบมีตะกั่วชั่วคราวพร้อมความรู้สึกผิดนิดๆ
ผมคิดว่ากระแสต่อต้านมีรากอยู่สองอย่าง อย่างแรกคือมีคนรุ่นเก่าหลายคนที่ไม่ชอบให้รัฐบาลมายุ่งกับงานอดิเรกของตัวเอง เลยพยายามโน้มน้าวคนอื่นให้ใช้ตะกั่วบัดกรีแบบมีตะกั่วต่อไป
อย่างที่สองคือช่วงไม่กี่ปีแรกของการเปลี่ยนผ่านมันทรมานจริง ต้องอัปเกรดอุปกรณ์ โลหะผสมยุคแรกประสิทธิภาพไม่ดี และมีปัญหา tin whisker ปัญหา tin whisker ไม่ได้เกิดเฉพาะกับการบัดกรีไร้สารตะกั่ว แต่ดูเหมือนจะเกิดบ่อยกว่า อย่างไรก็ดีช่วงเวลานั้นผ่านไปแล้ว และทั้งอุตสาหกรรมก็ข้ามมันมาได้แล้ว
เคยเรียนคอร์ส การบัดกรีความน่าเชื่อถือสูง ของ USAF รายละเอียดที่ต้องใส่ใจเพื่อให้ได้รอยบัดกรีที่สมบูรณ์นั้นมหาศาล และรอยต่อที่ภายนอกดูปกติดีก็มักถูกตีกลับเพราะเหตุผลอย่างทองแดงโผล่หรือผิวโป่งนูน
มี technical order ของ USAF เกี่ยวกับเรื่องนี้ ซึ่งออกโดยกองทัพเรือและใช้ร่วมกับ Marine Corps: https://www.robins.af.mil/Portals/59/documents/technicalorde...
การทำความสะอาดก่อนและหลังบัดกรีเป็นเรื่องสำคัญมาก ใช้ไอโซโพรพิลแอลกอฮอล์ในขวดกดจ่าย และใช้แปรง acid brush ที่ตัดขนแปรงให้สั้นเหลือประมาณ 1/4 นิ้ว
ตอนนี้กองทัพก็ใช้ตะกั่วบัดกรีไร้สารตะกั่วแล้ว แต่ยังเป็นห่วงเรื่อง tin whisker
ตอนมหาวิทยาลัยเคยทำงานอินเทิร์นเป็น “ช่างเทคนิคอิเล็กทรอนิกส์” อยู่หลายเดือน งานคือจัดการคำสั่งแก้ไขยาว 3~10 หน้าเพื่ออัปเดต PCB จากเวอร์ชันหนึ่งไปเป็นอีกเวอร์ชัน
ทำงานใต้กล้องจุลทรรศน์ และบางครั้งก็ต้องลาก magnet wire จากปลายบอร์ดด้านหนึ่งไปอีกด้านหนึ่ง หรือพาดผ่าน via ไปอีกฝั่ง เป็นงานที่ละเอียดมาก และมีเพื่อนร่วมงานคนหนึ่งที่เหมือนศิลปินตัวจริง ฉันไม่ได้เก่งขนาดนั้น แต่บางทีก็คิดถึงงานแบบนั้น
ฉันได้เรียนรู้การบัดกรีงานอิเล็กทรอนิกส์ด้วย ปืนบัดกรี Weller อันมหึมาของพ่อ พอผ่านไป 40 ปีได้กลับไปเยี่ยมและต้องซ่อมจุดเชื่อมต่อเล็กจิ๋วของเทียนอิเล็กทรอนิกส์ ขณะถือปืนส่งเสียงหึ่งๆ ขนาดยักษ์ที่มีหลอดไฟส่องบริเวณทำงานติดอยู่ ก็รู้สึกเหมือนหัวหน้าเผ่ามนุษย์ถ้ำ
ถึงอย่างนั้น ก็ยังทำงานละเอียดด้วยเครื่องมือสัตว์ประหลาดชิ้นนั้นได้อยู่
วิดีโอนี้เป็นวิดีโอที่ยาวที่สุดที่ฉันดูจนจบบน YouTube ในรอบนาน และรู้สึกสดใหม่ดีที่ไม่มีโฆษณาน่ารำคาญ
เมื่อวานนี้เองฉันเพิ่งซื้อชุด ปลายทองแดงบริสุทธิ์ จาก Amazon
คนชอบบอกว่ามันอยู่ได้ไม่นาน แต่ฉันเจอปัญหาใหญ่จริงๆ ในการทำให้ปลายทั่วไปชุบดีบุกและถ่ายเทความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ไม่ว่าจับคู่กับน้ำยาชุบปลาย ฟลักซ์ หรือสารทำความสะอาดแบบไหน ก็แก้ได้ไม่หมดจด
ถ้าหัวแร้งของคุณรองรับแม้แต่ปลายธรรมดาได้ไม่ดี ก็เป็นไปได้มากว่ามันส่งกำลังไปที่ปลายไม่พอจะรักษาความร้อนที่ถูกดึงออกไป ทองแดงแค่ทำให้กระบวนการนี้เร็วขึ้นเท่านั้น ลองใช้ปลายที่หนาขึ้น หรือเพิ่มตะกั่วบัดกรีเปียกบนปลายให้มากเพื่อให้ได้ผลคล้ายกัน หรือใช้หัวแร้งกำลังสูงกว่า
ฉันบัดกรีด้วยหัวแร้งสารพัดแบบมา 15 ปีแล้ว แต่ไม่เคยจำเป็นต้องใช้ปลายทองแดงเลย สิ่งที่ต้องการบ่อยกว่าคืออุปกรณ์ที่ดีกว่า Hakko หรือ Weller มาตรฐาน เช่น 400°C ของ Hakko กับ 400°C ของ Metcal ไม่เหมือนกันเลย
คนที่ซื้อของพวกนี้ไปมักพูดเหมือนกันหมดว่า “อ๋อ การบัดกรีจริงๆ มันควรเป็นแบบนี้นี่เอง”
ตะกั่วบัดกรีเองก็อาจไม่ดีได้ ควรใช้ของ Felder หรือ Multicore ที่โอเค ตะกั่วบัดกรีผสมตะกั่วทำงานง่าย และถ้าล้างมือกับไม่เอา PCB ไปเลียก็ไม่เป็นอันตราย ปกติฉันใช้ตะกั่วบัดกรีผสมตะกั่วที่มีเงินของ Felder ม้วนหนึ่งประมาณ 70 ดอลลาร์
ถ้าคุณใช้ Hakko ก็ควรซื้อปลายแท้ ไม่งั้นเปลี่ยนไปใช้หัวแร้งตัวอื่นดีกว่า Hakko รุ่นล่างๆ แย่มาก
แม้จะเป็นชุดวิดีโอเก่าขนาดนี้ แต่ข้อมูลแน่นมาก
ฉันเรียนรู้จากวิดีโอซีรีส์ที่ครอบคลุมของ PACE นี้ และฝึกเพิ่มอีกมาก: https://www.youtube.com/watch?v=vIT4ra6Mo0s
ฉันอยากลองเล่นกับวงจรอิเล็กทรอนิกส์ แต่ เกลียดการบัดกรี ไม่ชอบกลิ่นฉุนกับควัน และก็ไม่ชอบเศษโลหะเล็กๆ ที่กระเด็นกระจัดกระจายไปทั่ว
วงการอิเล็กทรอนิกส์มีมา 100 ปีแล้ว แต่ฉันไม่เข้าใจว่าทำไมถึงยังไม่มีทางเลือกแทนการบัดกรีสำหรับการเชื่อมต่อ
มืออาชีพใช้ ฟลักซ์ กันเยอะมาก มันแทบจะแก้ปัญหาออกซิเดชันได้หมด และยังช่วยกระจายความร้อนไปยังตำแหน่งที่ต้องการได้มากด้วย ปัญหาเรื่องอุณหภูมิครึ่งหนึ่งแก้ได้ด้วยการอุ่นบอร์ดล่วงหน้า หรือให้ความร้อนเฉพาะจุดด้วยเครื่องมือ rework แบบลมร้อน
เทคโนโลยีอื่นอย่างกาวหรือการย้ำก็มีที่ทางของมัน แต่ความน่าเชื่อถือต่ำกว่า หรือความต้านทานสูงกว่า หรือทำให้เป็นอัตโนมัติได้ยาก
อนาคตอาจเปลี่ยนได้ แต่ความต้องการยังไม่มาก กาวมีการนำไฟฟ้าต่ำและเอาออกยาก ส่วนคอนเน็กเตอร์เชิงกลก็กินพื้นที่และไม่แข็งแรงเท่า
แต่นอกเหนือจาก breadboard แล้ว สุดท้ายก็ต้องวนกลับมาทำสภาพแวดล้อมการบัดกรีให้สะอาดอยู่ดี ซึ่งจริงๆ ก็ทำได้ค่อนข้างง่าย ถ้ากังวลมากจริงๆ ก็ทำกล่อง glove box ได้ ส่วนฉันใส่หน้ากากกรองไอระเหยแล้วเปิดหน้าต่าง
ฉันไม่เคยออกเสียงว่า “Sodder” เลย ออกเสียงเป็น “Sold-er” มาตลอด
อาจเกี่ยวกับการที่ฉันมาจากฝั่งตะวันตกของสหรัฐ ถ้าเคยได้ยินใครพูดว่า “sold-er” ฉันคงคิดว่าคนนั้นเห็นคำนี้จากตัวเขียนอย่างเดียวแล้วอ่านตามตัวสะกด