Ingle-sided boards แบบท ม ลายวงจรเพ ยงหน าเด ยว

หน่วยที่ 7

วงจรอิเล็กทรอนิกส์ เบื้องต้น

หน่วยท่ี 7 วงจรอิเลก็ ทรอนิกส์เบ้ืองตน้

การสร้างแผน่ วงจรพมิ พแ์ ละเทคนิคการบดั กรี

๗.๑ แผน่ วงจรพิมพแ์ ละการสร้างลายวงจร แผ่นวงจรพิมพ์ (Printed Circuit Boards) หรือเรียกโดยย่อว่า แผ่นปริ้นท์ เป็นแผ่นพลาสติกท่ี

ผิวด้านหนึ่งถูกเคลือบด้วยแผ่นทองแดงบาง ๆ เพ่ือใช้ทาลายวงจรพิมพ์ (Printed Circuit) ทาให้เกิดเป็น วงจรตา่ ง ๆ ตามตอ้ งการ

ลายวงจรมีส่วนสาคัญต่อการใช้งาน เพราะการเขียนลายวงจรจะต้องคานึงถึงของลายวงจรให้ เหมาะสมกับขนาดของกระแสที่ไหลผ่าน ลักษณะการเช่ือมต่อต้องเหมาะสมสวยงาม ถูกต้องตาม หลกั การ ขนาดของลายวงจรต้องไม่เลก็ หรอื ใหญเ่ กินไป การเข้าโค้งลายวงจรควรต่อเข้ากึง่ กลางจดุ ไม่ควร ผ่านขอบริมของจุดต่อ หรือกรณีจาเป็นต้องผ่านขอบริมจุดต่อลายวงจรจะต้องสัมผัสจุดต่อให้มากที่สุด ลกั ษณะลายวงจรพิมพ์ แสดงดังภาพที่ ๗.๑ และลกั ษณะจดุ ต่อ แสดงดงั ภาพท่ี ๗.๒

(ก) ถูก (ข) ผดิ

ภาพที่ ๗.๑ ลกั ษณะลายวงจรพมิ พ์ทถ่ี ูกและผิด

(ก) ถกู (ข) ผิด

ภาพที่ ๗.๒ ลักษณะจดุ ต่อทถี่ กู และผดิ

๗.๑.๑ แผน่ วงจรพมิ พ์ การประกอบวงจรทางอิเลก็ ทรอนกิ ส์ สว่ นใหญ่จะประกอบบนแผ่นวงจรพิมพ์ หรือที่

เรียกกันทั่วไป คือ แผ่นปริ้นท์ หรือแผ่น PCB (Printed Circuit Board) ซึ่งด้านหน่ึงท่ีใส่อุปกรณ์จะเป็น ฉนวน และอีกด้านจะเป็นแผ่นทองแดงบาง ๆ ซึ่งจะเป็นส่วนของตัวนา จุดเด่นของการเชื่อมวงจรด้วย แผ่นวงจรพิมพ์แทนการใช้สายต่อ คือ อุปกรณ์จะถูกวางอย่างเป็นระเบียบ และประหยัดพื้นท่ี ลดความ วนุ่ วายจากการโยงสายที่ซบั ซ้อน และสามารถท่จี ะผลติ เป็นอตุ สาหกรรมได้อกี ดว้ ย

ประเภทของแผน่ วงจรพมิ พ์ แผ่นวงจรพิมพ์ แบ่งออกเป็น ๒ ประเภทใหญ่ ๆ คือ แผ่นวงจรพิมพ์แบบอเนกประสงค์ และ แผ่นวงจรพมิ พ์เปลา่ ๑. แผ่นวงจรพมิ พแ์ บบอเนกประสงค์ (Universal Board) แผ่นวงจรพิมพ์ประเภทน้ีโดยส่วนใหญ่มักจะมีการวางลายทองแดงเป็นเส้น ๆ และมีการเจาะรูไว้แล้ว สามารถเสียบอุปกรณ์ลงไปได้ทันที แต่อาจต้องมีการตัดลายทองแดง หรือเชื่อมต่อด้วยสายไฟในบางจุด ส่วนใหญ่มักใช้กับการประกอบวงจรที่ไม่ซับซ้อนหรอื มีอุปกรณ์ไม่ก่ีตัว โดยเราอาจจะแบ่งได้ตามแนวเส้น ทองแดงด้านหลังเป็น ๓ แบบ คือ

๑.๑ ไอซบี อร์ด (IC Board) จะมกี ารวางตาแหนง่ ขาเปน็ แนว ๆ แบบขาไอซี โดยระยะหา่ ง ระหว่างรูเจาะเท่ากับระยะ ห่างของขาไอซีพอดี ส่วนลายทองแดงจะมีลักษณะเป็นแถบยาวต่อเน่ืองเป็น ระยะเทา่ ๆ กัน แสดงดังภาพท่ี ๗.๓

ภาพที่ ๗.๓ ลายทองแดงของแผน่ ไอซีบอร์ด ๑.๒ โปรโตบอร์ด (Proto Board) จะมีลักษณะของลายทองแดง เหมือนกับแผ่น โปรโตบอร์ดท่เี ราใชต้ ่อทดลองวงจร แสดงดังภาพที่ ๗.๔

ภาพท่ี ๗.๔ ลายทองแดงของแผ่นโปรโตบอรด์

๑.๓ แพดบอร์ด (Pad Board) ลักษณะของแผ่นวงจรพิมพ์จะไม่มีลายทองแดงเช่ือมต่อ แตม่ ีเพียงลายทองแดงเปน็ จดุ ๆ เหมือนเป็นหลักยดึ อุปกรณ์ โดยการใช้งานจะต้องเชอ่ื มต่อสายระหว่างจุด ดังกล่าวตามวงจร แสดงดังภาพที่ ๗.๕

ภาพท่ี ๗.๕ ลายทองแดงของแผ่นแพดบอร์ด

๒. แผน่ วงจรพมิ พ์เปลา่ แผ่นวงจรพมิ พ์ประเภทน้ีจะมแี ผ่นทองแดงบาง ๆ เคลือบอยตู่ ลอดแผ่น ในการใชง้ านจาเป็นต้อง กัดลายทองแดงบาง สว่ นออกไปดว้ ยน้ายาหรือกรดกัดปรน้ิ โดยอาจจะมี ๔ ลักษณะ คือ

๒.๑ แบบหน้าเดียว (Single Side PCB) แบบนจี้ ะมลี ายทองแดงเคลือบอย่เู พยี งหนา้ เดียว เหมาะสาหรับวงจรที่ไม่ยุ่งยากซับซ้อนจนเกินไปนัก แผ่นวงจรพิมพ์แบบน้ีจะมีราคาถูกและมีการใช้งาน อยา่ งกวา้ งขวาง เพราะผู้ใช้สามารถกดั ลายทองแดงเองได้ จงึ มกั นยิ มใชใ้ นการทาโครงงานพื้นฐานตา่ ง ๆ

๒.๒ แบบ ๒ หน้า (Double Side PCB) แบบนี้จะมีทองแดงเคลือบอยู่ท้ัง ๒ ด้าน ส่วน ใหญ่มักจะปล่อยใหเ้ ป็นลาย ทองแดงเตม็ แผ่นในลักษณะกราวดแ์ พลน (Ground Plane) โดยมีจดุ ประสงค์ เพื่อลดสัญญาณรบกวน มักใช้ในวงจรเครื่องรบั หรือเครือ่ งสง่ วทิ ยุ

๒.๓ แบบ ๒ หน้าเช่ือมต่อกัน (Double Side Plate Trough Hole PCB) หรือที่มกั เรยี ก ทับศัพท์ว่า แบบเพลททรูโฮล โดยแบบน้ีจะมีลายทองแดงเคลือบอยู่ท้ัง ๒ ด้าน และมีการเช่ือมต่อกัน ระหว่างทองแดงท้งั สองด้านผ่านทางรูทีท่ าพเิ ศษ แผน่ วงจรพิมพป์ ระเภทน้สี ว่ นใหญจ่ ะมีการวางอปุ กรณ์ทั้ง สองดา้ นและลดพ้นื ทีไ่ ดม้ าก สว่ นใหญ่มักจะสร้างเปน็ วงจรสาเรจ็ มาจากทางโรงงานมากกวา่

๒.๔ แบบหลายช้ัน (Multi-Layer PCB) แผ่นวงจรพิมพ์ประเภทน้ีจะมีความซับซ้อนมาก โดยจะมีลายทองแดงอยู่ด้านในด้วย และมีการเช่ือมต่อกันผ่านทางรูท่ีทาพิเศษ แผ่นวงจรประเภทน้ีส่วน ใหญ่มกั ทามาจากโรงงานเช่นเดยี วกัน เพราะมกี ารสร้างท่ซี ับซ้อนยุ่งยากมาก ผู้ใชท้ ัว่ ไปไม่สามารถทาได้

นอกจากนี้ยังมีการเรียกแผ่นวงจรพิมพ์ตามสารที่เป็นพ้ืนฉนวน เช่น แผ่นวงจรพิมพ์แบบ เบก้าไลต์ (Bakelite) ซงึ่ ใช้ เบกาไลต์เปน็ ฉนวน ส่วนใหญม่ ักมสี ีน้าตาล แผนวงจรพมิ พ์แบบ กลาสอพี อกซี่ (Glass Epoxy) ซึ่งจะใชใ้ ยแกว้ เป็นฉนวน มกั มีสตี า่ ง ๆ แตส่ ว่ นใหญ่มักทาเปน็ สีเขียวหรอื สีฟ้า

๗.๑.๒ การทาแผ่นวงจรพิมพ์ ในการทาแผ่นวงจรพิมพ์เพ่ือใช้ในงานเล็ก ๆ ส่วนตัว มักนิยมใช้แผ่นวงจรพิมพ์แบบ

อเนกประสงค์ (Universal PCB) เพราะสะดวกรวดเร็วกว่า แต่ถ้าวงจรมีความซับซ้อนมากก็จาเป็นต้อง

ออกแบบบนแผ่นวงจรพิมพ์เปล่า ๆ แล้วนามากัดลายวงจร ซ่ึงอาจใชว่ ธิ เี ขียนลายวงจรดว้ ยมือ แต่ส่วนใหญ่ ในการผลิตมาก ๆ หรือผลิตเป็นอุตสาหกรรม มักใช้การทาแม่แบบสกรนี และใช้ซอฟต์แวร์เข้าช่วย ในท่ีนี้ จะกล่าวเฉพาะการทาแผ่นวงจรพมิ พ์หน้าเดยี วด้วยมอื อย่างง่าย ๆ ซึง่ จะมขี ้นั ตอนดงั น้ี

๑. สร้างลายวงจรต้นแบบ (Layout Drawing) คือขั้นตอนการสร้างแบบลายวงจร ตามแบบเส้นวงจร (Schematic Circuit) ซ่ึงเป็นขั้นตอนท่ีใช้เวลามากท่ีสุด โดยกรณีท่ีทาด้วยมือจะเร่ิม ด้วยการกาหนดตาแหน่งอุปกรณ์ลงบนกระดาษ จากน้ันทาการร่างเส้นลายวงจรในส่วนลายทองแดงเพื่อ ต่อเชื่อมถึงกัน ปัจจุบันนิยมใช้ซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์ เช่น โปรแกรม Orcad หรือ Protel มาช่วยในงาน ดังกล่าว แสดงดงั ภาพที่ ๑๐.๖ ภาพที่ ๑๐.๗ และภาพที่ ๑๐.๘

ภาพที่ ๗.๖ Schematic Circuit ของวงจรตัวอยา่ ง

ภาพท่ี ๗.๗ การวางอุปกรณ์บนแผน่ วงจรพมิ พ์

ภาพท่ี ๗.๘ ลายวงจรที่ออกแบบได้

๒. ตัดแผ่นวงจรพิมพ์เปล่าตามขนาดต้นแบบ ด้วยเล่ือย หรือ เครื่องตัดแผ่นวงจร พิมพ์ แสดงดงั ภาพท่ี ๗.๙

๓. ทาความสะอาดแผน่ วงจรพมิ พ์ด้านที่เปน็ ผิวทองแดง เพ่อื ล้างคราบไขมันหรอื สง่ิ สกปรกอน่ื ๆ

ภาพท่ี ๗.๙ การตัดและทาความสะอาดแผน่ วงจรพมิ พ์ ๔. นาสตก๊ิ เกอรท์ ี่เตรียมไว้มาติดกับแผน่ วงจรพิมพด์ ้านที่เป็นทองแดง (หมายเหตุ ขั้นตอนนีต้ อ้ งระวังเศษฝุ่น และอย่าใหเ้ กดิ ฟองอากาศ) แสดงดังภาพท่ี ๗.๑๐

ภาพท่ี ๗.๑๐ แสดงวธิ ีการตดิ สตกิ๊ เกอรบ์ นแผน่ วงจรพมิ พ์ ๕. นาลายวงจรท่ีออกแบบไว้มาติดบนสติ๊กเกอร์ท่ีติดไว้บนแผ่นวงจรพิมพ์ด้านที่ติด สตก๊ิ เกอร์ โดยใช้กาว (รอให้กาวแห้งประมาณ ๕ นาท)ี แสดงดงั ภาพท่ี ๗.๑๑

ภาพที่ ๗.๑๑ แสดงวิธีการติดลายวงจรบนแผน่ วงจรพิมพ์

๖. ใช้มดี คัตเตอรแ์ กะพ้ืนทีส่ ีขาวของวงจรพิมพอ์ อกท้งั หมด โดยเหลือเฉพาะพ้ืนทส่ี ดี า แสดงดังภาพท่ี ๗.๑๒

ภาพที่ ๗.๑๒ แสดงวธิ ีการแกะสตกิ๊ เกอรบ์ นแผ่นวงจรพิมพ์ ๗. แกะสต๊กิ เกอรบ์ รเิ วณพนื้ ทีส่ ีขาวออกท้ังหมด แสดงดงั ภาพที่ ๗.๑๓

ภาพที่ ๑๐.๑๓ แสดงการแกะสตกิ๊ เกอร์บริเวณพน้ื ทสี่ ขี าวออก ๘. เตรียมสารละลายท่ีจะใช้กัดลายวงจร โดยใช้กรดกัดปริ้นซ์ (เป็นผงหรือก้อนสี เหลืองเข้ม ๆ ซึ่งคือสารเคมีท่ีชื่อ เฟอร์ริคคลอไรด์ และมีสภาพเป็นด่าง) ละลายกับน้าในปริมาณท่ี เหมาะสม (อัตราส่วนท่ีนิยมกันคือ ๑/๒ กิโลกรัม กับน้า ๑ ลิตร) ใช้ไม้หรือแท่งพลาสติกกวนส่วนผสมให้ เขา้ กนั แสดงดงั ภาพท่ี ๗.๑๔

ภาพท่ี ๗.๑๔ สารละลายทจี่ ะใช้กัดลายวงจร

๙. นาแผ่นวงจรพิมพ์ท่ีแกะแบบลายวงจรเสร็จแล้วแช่ลงในสารละสายที่เตรียมไว้ ในทางปฏบิ ตั จิ ะวางดา้ นทเี่ ปน็ ทองแดงไวด้ า้ นบน และพยายามเขยา่ ภาชนะทใ่ี ส่สารละสายไปมา ไมค่ วรแช่ ท้ิงไว้เฉย ๆ ที่ทาดังนี้เพ่ือให้ทองแดงท่ีถกู กัดแล้วหล่นลงไปด้านล่างภาชนะ ไม่หล่นลงผิวทองแดงด้านบน ซง่ึ จะช่วยย่นระยะเวลาให้เสรจ็ เร็วขน้ึ ในกรณีที่ต้องการแชท่ ิ้งไว้ ควรวางแผ่นวงจรพมิ พใ์ นลักษณะแนวดิ่ง หรือตะแคงเล็กน้อย ไม่ควรวางนอน แต่ต้องใช้ส่วนผสมที่เข้มข้นกว่าเดิม เวลาท่ีใช้ในการกัด ปกติจะอยู่ ประมาณ ๑๐ – ๒๐ นาที ในขณะทาเพอื่ ความปลอดภัยควรสวมถุงมือยาง เพ่อื ป้องกันไมใ่ ห้สารละลายถูก ผวิ หนงั หากถกู ผิวหนงั หรือเข้าตา ตอ้ งรบี ล้างออกดว้ ยน้าจานวนมาก ๆ โดยเร็ว แสดงดงั ภาพที่ ๑๐.๑๕

ภาพที่ ๗.๑๕ การกดั แผน่ วงจรพมิ พ์ ๑๐. สงั เกตชนิ้ งานจนกวา่ บรเิ วณทีเ่ ป็นทองแดงจะถกู กดั จนหมด เมอ่ื กรดกัดทองแดง หมดแล้ว ใหน้ าไปลา้ งด้วยน้าสะอาด แสดงดงั ภาพที่ ๗.๑๖

ภาพท่ี ๗.๑๖ แผน่ วงจรพิมพท์ ่กี ดั เสร็จแล้ว ๑๑. นาชิ้นงานท่ีได้มาลอกสต๊ิกเกอร์บริเวณ ที่เหลืออยู่ออกท้ังหมด แสดงดังภาพท่ี ๗.๑๗

ภาพท่ี ๗.๑๗ การแกะสตกิ๊ เกอรล์ ายวงจรออก

๑๒. นาช้ินงานท่ีได้มาขัดด้วยใยขัดแล้วเช็ดให้แห้ง เสรจ็ ส้ินข้ันตอนการทาลายวงจร พมิ พ์ แสดงดงั ภาพที่ ๗.๑๘ แล ๗.๑๙

ภาพท่ี ๗.๑๘ ขดั แผ่นวงจรพมิ พ์ดว้ ยใยขดั

ภาพท่ี ๗.๑๙ แผน่ วงจรพิมพ์ที่กดั ลายวงจรเสรจ็ แลว้ ๑๓. เจาะรูตามขนาดขาของอปุ กรณ์ โดยใชส้ ว่าน และดอกสว่านขนาดต่าง ๆ จะได้ แผน่ วงจรพมิ พ์ตามต้องการ แสดงดงั ภาพท่ี ๗.๒๐

ภาพที่ ๗.๒๐ ดอกสวา่ น และการเจาะแผ่นวงจรพมิ พ์

๗.๒ การบัดกรี การบัดกรีในทางไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ หมายถึง การเช่ือมเส้นทางเดินไฟฟ้าหรือวงจรไฟฟ้า

หรือการเช่ือมต่อขาอปุ กรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนกิ สเ์ ข้ากบั วงจรอิเล็กทรอนกิ ส์ ซงึ่ ประกอบไปดว้ ยอุปกรณ์ อิเล็กทรอนิกส์ต่าง ๆ หลายชนิด เช่น ตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุ ไดโอด ทรานซิสเตอร์ และไอซี เป็นต้น ซง่ึ อุปกรณ์เหล่าน้ีจะมขี นาดเล็กและละเอยี ด การบัดกรีท่ีไม่ถกู ตอ้ งถกู วิธีอาจเป็นสาเหตุใหก้ ารทางานของ วงจรผิดพลาด และก่อให้เกิดความเสียหายต่อระบบโดยรวมได้ การบัดกรีเป็นทักษะที่สามารถพัฒนาได้ โดยการฝกึ ปฏิบตั ิ และการมีความร้ทู ถ่ี กู ตอ้ ง

การบัดกรีเป็นการประสานส่วนท่ีเป็นโลหะ ๒ ส่วน เข้าด้วยกันโดยการให้ความร้อน และใช้ ตะกว่ั บัดกรีเป็นตัวประสาน ซึ่งความร้อนทใี่ ชน้ ้ันจะได้จากหัวแร้ง และต้องมอี ณุ หภูมสิ ูงเพยี งพอท่ีจะทาให้ ตะก่ัวหลอมละลายกลายเป็นของเหลว แล้วไหลไปประสานยังผิวของโลหะท่ีต้องการบัดกรีให้ติดกัน หลงั จากนาหวั แรง้ ออกจากจดุ ท่ีทาการบัดกรี ตะกั่วบดั กรกี จ็ ะเยน็ ตัวลงและเกดิ การแขง็ ตัว

๗.๒.๑ อุปกรณ์ที่ใชใ้ นการบดั กรี การบัดกรีจะต้องมีอุปกรณ์หลัก ๒ อย่างคือ ตะกั่วบัดกรี และหัวแร้งบัดกรี ตะกั่ว

บัดกรีจะมีส่วนผสมระหว่างดีบุกและตะก่ัว และมีฟล๊ักซึ่งช่วยต้านการเกิดอ๊อกไซด์ของโลหะซึ่งเป็น อุปสรรคในการเชื่อมต่อระหว่างการบัดกรี ส่วนหัวแร้งบัดกรีจะใช้เพ่ือให้ความร้อนในการหลอมละลาย ตะกว่ั บดั กรใี หเ้ ชอ่ื มประสานกบั ช้นิ งาน

๑. ตะก่วั บดั กรี ตะกัว่ บดั กรี (Solder) คอื วสั ดุทที่ าหน้าท่เี ป็นตวั เชอ่ื มประสานรอยต่อของสายไฟ

หรือขาของอุปกรณ์ อิเล็กทรอนิกส์เข้าด้วยกัน หรือต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เข้ากับลายวงจร พิมพ์ ส่วนประกอบของตะก่ัวบัดกรีประกอบด้วยดีบุก (Tin) และตะกั่ว (Lead) ซ่ึงมีส่วนผสมของสารทั้ง สองแตกตา่ งกัน ถูกกาหนดออกมาเปน็ เปอร์เซ็นต์ คา่ ท่ีบอกไว้คา่ แรกเปน็ ดีบุกเสมอ เช่น ๗๐/๓๐ หมายถึง ส่วนผสมประกอบด้วยดีบุก ๗๐ เปอร์เซ็นต์ และตะกั่ว ๓๐ เปอร์เซ็นต์ บางคร้ังอาจเรียกเฉพาะค่าดีบุก เท่านนั้ กไ็ ด้ ดังน้ันส่วนผสม ๗๐/๓๐ อาจเรียกวา่ ตะกว่ั บัดกรีชนดิ ดบี กุ ๗๐ เปอร์เซน็ ต์

จุดหลอมละลายของตะก่ัวบัดกรีข้ึนอยู่กับเปอร์เซ็นต์ส่วนผสมของสารทั้งสอง จุดหลอมละลาย ต่าสุดมีค่าประมาณ ๑๗๗ องศาเซลเซียส ที่ส่วนประกอบประมาณ ๖๐/๔๐ คือดีบุกประมาณ ๖๐ เปอร์เซ็นต์ และตะก่ัวประมาณ ๔๐ เปอรเ์ ซ็นต์ ถือวา่ เป็นตะกว่ั บัดกรชี นดิ คุณภาพดี ลักษณะตะก่ัวบัดกรี ใชใ้ นงานไฟฟา้ และอเิ ล็กทรอนิกส์ แสดงดังภาพท่ี ๗.๒๑

ภาพท่ี ๗.๒๑ ตะกั่วบดั กรีทใ่ี ชใ้ นงานไฟฟา้ และอเิ ลก็ ทรอนิกส์

ตะก่ัวบดั กรที ี่ผลิตมาใชง้ านด้านไฟฟา้ และอเิ ลก็ ทรอนกิ ส์มีลกั ษณะเป็นเสน้ เล็กกลมยาวขดไว้เป็น ม้วนมีหลายขนาด ทั้งขนาดของเส้นตะก่ัวและขนาดของความยาว ตะกั่วบัดกรีชนิดน้ีตอนกลางของเส้น ตะก่ัวมีน้ายาประสาน หรือฟลั๊ก (Flux) บรรจุด้วย ช่วยในการทาความสะอาดผิวหน้าของจุดบัดกรีด้วย การทาให้ส่ิงสกปรกและสนิมต่าง ๆ บนผิวโลหะช้ินงานหมดไปช่วยให้ตะก่ัวบัดกรสี ามารถเกาะติดช้นิ งาน ได้ดี และช่วยเคลือบผิวตะก่ัวบัดกรีและช้ินงานไม่ให้เกิดสนิมอีก น้ายาประสานบรรจุไว้ในตะกั่วบัดกรีมี ลักษณะแสดงดงั ภาพที่ ๗.๒๒

ภาพท่ี ๗.๒๒ ตะก่ัวบดั กรแี ละฟลก๊ั

๒. หวั แรง้ บัดกรี หัวแร้ง (Soldering Iron) ที่ใช้งานทางด้านไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์เป็นหัวแร้ง

ไฟฟ้า ทาหน้าท่ีให้ความร้อนออกมาโดยใช้ไฟฟ้าจ่ายผ่านส่วนท่ีทาให้กาเนิดความร้อน ส่งผ่านผ่านความ ร้อนไปยังหัวบัดกรี ส่วนหัวบัดกรีนี้เองเป็นตัวส่งผ่านความร้อนไปยังชิ้นงานจนช้ินงานเกิดความร้อน พอที่จะหลอมละลายตะกั่วบัดกรีได้ การบัดกรีที่ถูกต้องนอกจากหัวแร้งต้องร้อนพอที่จะหลอมละลาย ตะก่ัวบัดกรีได้แล้ว ชิ้นงานที่จะบัดกรีก็ต้องร้อนพอท่ีจะหลอมละลายตะก่ัวบัดกรีได้ด้วย ถ้าช้ินงานขนาด เล็กสามารถใช้หัวแร้งท่ีมีกาลังไฟฟ้าต่า ๆ ได้ ถ้าชิ้นงานขนาดใหญ่หัวแร้งต้องมีกาลังไฟฟ้าสูงขึ้นตามไป ด้วย มิเช่นนั้นอาจทาให้การบัดกรีไม่สมบูรณ์ได้ หัวแร้งถูกสร้างขึ้นมาใช้งานมีกาลังไฟฟ้าหลายขนาด ด้วยกัน ใช้บัดกรีงานขนาดเล็ก ๆ เช่น บัดกรีงานบนแผ่นวงจรพิมพ์ ควรใช้หัวแร้งประมาณ ๑๗ – ๒๕ วัตต์ ขนาดมาตรฐานท่ีใช้กบั งานท่ัวไป ควรใช้หวั แร้งประมาณ ๓๐ – ๕๐ วัตต์ และสาหรับงานขนาดใหญ่ ควรใช้หัวแร้งประมาณ ๖๐ – ๑๕๐ วตั ต์ หัวแร้งที่นิยมใช้งานทางด้านไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์มี ๒ ชนิด คอื หวั แร้งแช่ และหัวแร้งปืน

๒.๑ หวั แร้งแช่ หัวแร้งแช่หรือหวั แรง้ (Soldering Iron) ลักษณะรูปร่างหวั แรง้ แบบนี้คลา้ ยปากกาหรือดินสอเขียนหนังสือ เป็นรูปทรงกระบอกยาว มีหลายขนาดขึ้นอยู่กับกาลังไฟฟ้าของหัวแร้ง ตั้งแต่ ๑๐ วัตต์ ถึง ๕๐๐ วัตต์ ปลายหวั แรง้ เปน็ สว่ น

สาคัญในการให้ความร้อน ดังน้ันปลายหัวแร้งจึงถูกสร้างขึ้นให้รับความ ร้อนและแผ่ความร้อนได้ดี โดยท่ัวไปปลายหัวแร้งมักทามาจากทองแดง ทองแดงผสม ทองแดงเคลือบ เหล็กกล้า และทองแดงเคลอื บผวิ กนั สนมิ แสดงดงั ภาพที่ ๗.๒๓

ภาพท่ี ๗.๒๓ ลกั ษณะหวั แรง้ แช่

๒.๒ หัวแรง้ ปืน หัวแร้งปนื (Soldering Gun) มีรูปร่างคล้ายปืน เป็นหัวแร้งท่ีเหมาะสมกับ

การบัดกรีงานขนาดใหญ่ ให้ความร้อนสูง การบัดกรีทาได้รวดเร็ว ไม่เหมาะสมกับการบัดกรีงานขนาด เลก็ การบัดกรตี ้องระมัดระวังเรื่องความร้อนจะแผ่ไปถึงอุปกรณ์หรือช้ินงาน เพราะอาจทาให้อปุ กรณ์หรือ ช้ินงานชารุดเสียหายได้ การใช้งานทุกครั้งต้องกดไกสวิตช์ค้างไว้ก่อนการใช้งานประมาณ ๕ วนิ าท่ีเพ่ือให้ ปลายหัวแร้งร้อนมากพอก่อนทาการบัดกรี ปลายหัวแร้งทาด้วยทองแดง และทองแดงเคลือบเหล็ก เช่นเดยี วกับหัวแรง้ แช่ แตม่ ีรปู รา่ งแตกตา่ งกนั แสดงดังภาพที่ ๗.๒๔

ภาพท่ี ๗.๒๔ ลกั ษณะหัวแรง้ ปืน

๑๐.๒.๒ เทคนคิ ในการบัดกรีและถอนบดั กรี ๑. การเตรียมตัวก่อนการบดั กรี การบัดกรีชิ้นงาน เร่ิมต้นจะต้องใช้หัวแรง้ ให้เหมาะกบั งาน ท้ังในสว่ นของความ

รอ้ นและปลายหวั แร้ง ซงึ่ ควรมีการเตรยี มก่อนการบัดกรีดงั นค้ี อื ๑.๑ ทาความสะอาดปลายหัวแร้งดว้ ยผ้านุ่มหรือฟองนา้ ทนไฟ และในกรณีที่

ใช้หวั แรง้ คร้งั แรกควรเสียบหัวแร้งท้ิงไว้ให้ร้อนเต็มท่ี แลว้ ใช้ตะกั่วไล้ที่ปลายหัวแรง้ เพื่อให้การใช้งานตอ่ ๆ ไป ตะกั่วจะไดต้ ิดปลายหวั แร้ง แสดงดังภาพที่ ๗.๒๕

ภาพท่ี ๗.๒๕ การทาความสะอาดปลายหวั แร้ง ๑.๒ กอ่ นทาการบัดกรีควรทาความสะอาดช้ินงานเสียกอ่ น การจับหัวแร้ง ให้ ใชม้ อื ประคองหวั แร้งโดยไมต่ อ้ งออกแรงกด ๒. การบดั กรีชิน้ งาน ๒.๑ ให้ความร้อนกับชิ้นงานทั้งสอง แล้วจ่ายตะกั่วบัดกรีระหว่างตัวชิ้นงาน แสดงดังภาพท่ี ๑๐.๒๖

ภาพท่ี ๗.๒๖ การใหค้ วามรอ้ นกบั ชิ้นงานทั้งสอง ๒.๒ จา่ ยตะกั่วใหก้ บั ชิน้ งาน ๒.๓ เมือ่ ตะกั่วหลอมละลายจึงคอ่ ยเอาตะก่ัวออก ๒.๔ จากนั้นจึงคอ่ ยถอนหัวแรง้ ออกจากชิ้นงานตามลาดบั หมายเหตุ ไมค่ วรใช้วธิ นี าหวั แรง้ ไปละลายตะก่วั แลว้ นามาพอกทช่ี ิ้นงานเพราะตะกั่ว จะไม่เกาะช้ินงานทาใหช้ ิน้ งานทบ่ี ัดกรมี ีปญั หา แสดงดังภาพที่ ๗.๒๗

ภาพท่ี ๗.๒๗ ลักษณะรอยบัดกรีไมถ่ กู วธิ ีตะกัว่ ไมเ่ กาะชน้ิ งาน

๓. การบดั กรอี ปุ กรณ์เขา้ กบั แผน่ วงจรพิมพ์ ๓.๑ ในกรณีแผ่นวงจรพิมพ์ท่ีทาขึ้นเอง เม่ือกัดเสร็จแลว้ ให้ล้างสีออกด้วยทิน

เนอร์ แล้วทาความสะอาดด้วยผงซักฟอก ปล่อยให้แห้งสนิทแล้วทาด้วยยางสนผสมทินเนอร์ แต่สาหรับ แผ่นวงจรพมิ พ์ท่ีเปน็ ชดุ ประกอบจากบริษทั สามารถบดั กรไี ดท้ ันที

๓.๒ ขาอุปกรณ์ ให้ใช้กระดาษทรายละเอียด ๆ ถูเบา ๆ เอาฝุ่นและคราบ ไขมันออกหรือถ้าต้องการความสะดวกก็อาจใช้มดี ขูดออกเบา ๆ ทขี่ าอุปกรณ์ แตอ่ ย่าขูดแรงจนช้ันเคลือบ ดีบุกออกหมด จะทาใหเ้ ชื่อมตดิ ยาก

๓.๓ ให้ความร้อนกับแผน่ วงจรพิมพ์และขาอปุ กรณ์ตรงส่วนที่จะบดั กรพี ร้อม ๆ กัน

๓.๔ จ่ายตะก่ัวบัดกรตี รงบรเิ วณช้ินงาน เมอ่ื ตะก่ัวละลายไดท้ ่ีค่อยถอนตะก่ัว บดั กรีก่อนตามด้วยถอนหัวแรง้ ออกจากชิน้ งานเปน็ อันเสรจ็ สิ้น ลักษณะรอยบัดกรที ่ีถกู ต้อง แสดงดงั ภาพที่ ๑๐.๒๘

ภาพที่ ๗.๒๘ ลักษณะรอยบัดกรที ่ีถกู ต้อง

๔. การเชอื่ มสายไฟกับแผน่ วงจรพิมพ์ ๔.๑ ปอกสายไฟให้ไดข้ นาดพอเหมาะ ไมค่ วรปอกใหส้ ัน้ หรือยาวเกนิ ไป ๔.๒ ไลต้ ะกวั่ เคลือบปลายสายไฟเสียกอ่ น เพ่อื ให้บัดกรเี ขา้ กับแผน่ วงจรพมิ พ์

ไดง้ า่ ยข้ึน แสดงดงั ภาพที่ ๗.๒๙ (ก) ๔.๓ นาสายไฟสอดเข้ากับแผ่นวงจร แล้วทาการบัดกรเี หมือนบัดกรีอุปกรณ์

แสดงดังภาพท่ี ๑๐.๒๙ (ข)

(ก) ไลต้ ะก่ัวเคลือบปลายสายไฟ (ข) บัดกรีสายไฟเขา้ กับแผน่ วงจร

ภาพที่ ๗.๒๙ การไล้ตะก่ัวเคลือบปลายสายไฟ และการบดั กรสี ายไฟเขา้ กบั แผน่ วงจร

๕. การบัดกรสี ายไฟกบั หลัก ๕.๑ พนั สายไฟเข้ากบั หลกั ใหเ้ รยี บรอ้ ยเสียก่อน ๕.๒ ใช้ปลายหัวแร้งแตะท่ีบริเวณรอยที่จะบัดกรีทิ้งไว้สักครู่จึงนาตะก่ัวแตะ

บริเวณที่บัดกรี ตะกวั่ จะละลายตดิ รอยต่อ จากนน้ั จึงถอนตะกั่วและหัวแร้งออกตามลาดบั แสดงดงั ภาพที่ ๗.๓๐

ภาพที่ ๗.๓๐ การบัดกรสี ายไฟกบั หลกั

๖. การปฏบิ ตั เิ ม่ือปลายหวั แร้งสกปรก ในขณะทาการบัดกรี หัวแร้งอาจมีสิ่งสกปรกเกาะติดอยู่ ทาให้การบัดกรีไม่ดี

เท่าท่ีควร จึงควรทาความสะอาดหัวแร้งด้วยฟองน้าทนไฟหรือผ้าที่ไม่มีส่วนผสมของพลาสติก อย่าใช้วิธี เคาะหัวแร้งให้ตะกัว่ หลุด เพราะอาจทาให้ลวดความ ร้อนภายในหัวแรง้ เสยี หายได้

นอกจากน้ีเมอ่ื ใชง้ านบ่อย ๆ ปลายหวั แร้วทเี่ ปน็ ทองแดงอาจสึกหรือทู่ ทาให้ใช้ งานไม่สะดวก วิธีแก้ไขคอื ใช้ตะใบหรือกระดาษทรายขัดถู ตกแตง่ ให้ปลายแหลมเหมอื นเดมิ

๗. การจ่ายตะกวั่ บดั กรี การจา่ ยตะก่วั บดั กรคี วรจา่ ยให้พอเหมาะ ไม่จา่ ยมากเกนิ ไปหรอื น้อยเกนิ ไป จะ

ได้รอยต่อทแ่ี นบแน่นสวยงาม ๘. การถอนบดั กรี

ในกรณที ีบ่ ดั กรผี ดิ พลาดหรือตอ้ งการถอนการเชอ่ื มต่อในการบดั กรี เราสามารถทาได้โดยใช้สายถักดดู ตะก่วั หรอื ทดี่ ดู ตะกั่วมาช่วยในการถอนบดั กรี โดยจ่ายความร้อนจากหวั แรง้ ให้กับชิน้ งานจนตะก่วั ละลาย แล้วใช้สายถัดหรอื ทด่ี ดู ตะก่ัว ดดู ตะกวั่ บดั กรอี อกไปเพือ่ เป็นการถอนบดั กรี อปุ กรณท์ ่ใี ช้ในการถอนบดั กรี แสดงดงั ภาพท่ี ๗.๓๑ และการถอนบัดกรีแสดงดังภาพท่ี ๗.๓๒

(ก) สายถกั ดูดตะก่วั (ข) เครื่องดดู ตะก่ัว (ง) เคร่อื งดูดตะกวั่ ไฟฟ้า

ภาพที่ ๗.๓๑ อุปกรณท์ ีใ่ ชใ้ นการถอนบดั กรี

(ก) ถอนบัดกรดี ว้ ยสายถกั ดดู ตะกว่ั (ข) ถอนบัดกรดี ว้ ยท่ดี ดู ตะก่ัว

ภาพท่ี ๗.๓๒ การถอนบดั กรี

คาสั่ง ใหท้ าเคร่อื งหมายกากบาท (X) หน้าข้อคาตอบทีถ่ ูกที่สดุ เพยี งข้อเดยี ว

๑. แผ่นวงจรพิมพ์มชี อื่ เรยี กวา่ อะไร ข. Pin Common Boards ก. Printed Circuit Base ง. Printed Circuit Boards ค. Printed Common Base

๒. ขอ้ ใดไม่ใชแ่ ผ่นวงจรพิมพแ์ บบเอนกประสงค์

ก. แผน่ วงจรพิมพ์เปลา่ ข. ไอซบี อรด์

ค. โปรโตบอร์ด ง. แพดบอรด์

๓. แผ่นวงจรพมิ พ์แบบ เพลททรโู ฮล มลี กั ษณะอย่างไร

ก. หนา้ เดียว ข. หลายช้ัน

ค. ๒ หนา้ ง. ๒ หนา้ เช่ือมต่อกนั

๔. ขน้ั ตอนในการสรา้ งแผน่ วงจรพมิ พ์ขอ้ ใดกลา่ วไมถ่ ูกตอ้ ง

ก. ใช้ซอฟตแ์ วร์สร้างลายวงจร ข. ใช้มือกวนในน้ายากัดปริน้ ซ์

ค. เจาะรูตามขนาดขาของอปุ กรณ์ ง. ทาความสะอาดด้วยผงซกั ฟอก

๕. ความหมายของการบดั กรีในทางไฟฟา้ และอเิ ล็กทรอนกิ ส์ ข้อใดกล่าวถูกต้อง ก. การพนั สายไฟเขา้ ด้วยกนั เพ่อื ใหเ้ ป็นเสน้ เดียว ข. การเชื่อมต่อขาอปุ กรณ์อิเลก็ ทรอนกิ สเ์ ข้ากบั วงจร ค. การต่อสายไฟโดยใชล้ วดทองแดงเปน็ ตัวกลาง ง. การใชเ้ ทปพันสายไฟพันบริเวณรอยต่อของสายไฟ

๖. ขอ้ ใดไมใ่ ช่อปุ กรณข์ องการบดั กรี ข. ท่ีดูดตะกั่ว ก. ลวดทองแดง ง. หัวแร้ง ค. ตะก่ัว

๗. ข้อใดไมใ่ ช่คุณลักษณะของหัวแร้งแช่ ก. มกี ารแพรก่ ระจายของสนามแมเ่ หล็ก ข. ใชบ้ ัดกรีอปุ กรณไ์ ฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ ค. มขี นาดตงั้ แตข่ นาด ๖ วตั ตจ์ นถึง ๕๐๐ วตั ต์ ง. ใชเ้ วลานานพอควรหัวแรง้ จงึ จะร้อนถงึ ระดบั ใชง้ าน

๘. ตะกว่ั บัดกรที ่ีดีประกอบดว้ ยสว่ นผสมของดบี กุ และตะก่ัวเปน็ อยา่ งไร

ก. 40/40 ข. 40/60

ค. 60/40 ง. 60/60

๙. สงิ่ ใดที่ควรร้ใู นการประกอบวงจรอเิ ลก็ ทรอนกิ ส์ ก. การบดั กรีตัวเกบ็ ประจุแบบอเิ ล็กโตรไลท์ต้องระวังการตอ่ ผดิ ขัว้ ข. การบัดกรตี ัวตา้ นทานแบบฟลิ ม์ โลหะต้องกาหนดทศิ ทางให้ถูกตอ้ ง ค. การบดั กรีอุปกรณล์ งแผน่ วงจรควรบัดกรีอปุ กรณท์ ่ีมคี วามสูงลงกอ่ น ง. การบัดกรีอปุ กรณป์ ระเภทสารกึ่งตวั นาตอ้ งใช้หัวแร้งทีม่ ีกาลงั วัตต์สงู

๑๐. เทคนิคในการบดั กรขี อ้ ใดไมถ่ กู ต้อง ก. ทาความสะอาดปลายหวั แรง้ ด้วยการจมุ่ นา้ ข. เมอื่ ตะก่ัวหลอมละลาย จงึ คอ่ ยถอนตะกั่วออก ค. ให้ความรอ้ นกับชน้ิ งานแล้วจา่ ยตะกวั่ บดั กรี ง. ก่อนทาการบัดกรีควรทาความสะอาดชนิ้ งานเสยี ก่อน

๑๑. ข้อใดไม่ใช่อุปกรณข์ องการถอนบดั กรี ข. เคร่ืองดดู ตะกว่ั ก. สายถกั ดดู ตะกั่ว ง. เครอื่ งดูดดีบุก ค. เครือ่ งดูดตะกั่วไฟฟา้

๑๒. เหตผุ ลของการถอนบัดกรี ขอ้ ใดกลา่ วไมถ่ ูกต้อง

ก. ใช้แกไ้ ขกรณที ี่บัดกรผี ิดพลาด ข. ถอดอปุ กรณท์ ่ชี ารดุ ออกจากวงจร

ค. ยดึ อุปกรณใ์ หต้ ดิ แนน่ กับแผ่นวงจร ง. ต้องการถอนการเชือ่ มต่อในการบดั กรี

Thanyalak Meechot