10 نصائح لحام
بواسطة Maureen Brown - مهندس خدمة فنية ، Kester Solder
1) ابدأ بالأشياء الصحيحة
أ) استخدم دائمًا أفضل الأدوات ومواد التجميع المتاحة.
هناك دائمًا ابتكارات منتجات جديدة يجب مراعاتها أيضًا.
على سبيل المثال ، يمكن لأحدث معجون لحام أن يجعل
مهمة مهندس SMT أسهل. يمكن أن تؤدي ابتكارات المنتجات الجديدة إلى فترات توقف أطول
أو أوقات استرخاء / تعافي. تعد المرونة البيئية ومدة
الصلاحية الممتدة مجالات أخرى للتحسين. تم أيضًا دمج متانة الملف الشخصي
والطباعة عالية السرعة في
منتجات معجون اللحام الجديدة.
ب) لا تتردد في الحصول على "عرض" للمقارنة بين المنتجات
أو المعدات. إذا بدأت بالأدوات الصحيحة ، فهناك
هو احتمال أكبر أن تكون النتيجة النهائية مواتية.
2) التخزين والمعالجة
أ) عندما تحصل على الأشياء الصحيحة ، تعامل معها جيدًا. تسمح التكنولوجيا الحالية
بتخزين معجون اللحام غير المفتوح في
ظروف درجة حرارة الغرفة. ومع ذلك ، فإن أفضل ممارسات التصنيع هي تبريد
معجون اللحام عند الاستلام. معجون اللحام هو خليط من
عجينة المعجون ومسحوق اللحام. التدفق بشكل أساسي هو مادة كيميائية
تزيل أكاسيد المعادن وتعزز انتشار اللحام.
عندما يتم خلط التدفق والمعدن لعمل معجون لحام ، فإن التدفق
سيزيل أكاسيد المعدن كما هو موصوف. لإبطاء رد الفعل هذا
وإطالة العمر الافتراضي لمعجون اللحام ، يجب أن يكون كذلك
مبردة. عند الحاجة إلى معجون اللحام ، يجب تركه
يسخن إلى درجة حرارة الغرفة بشكل طبيعي. من الأفضل
إزالة معجون اللحام من الثلاجة 18-24 ساعة قبل
الاستخدام المقرر. لا يُنصح بشدة بتسريع هذه العملية عن طريق وضع
عجينة اللحام على فرن إعادة التدفق أو في بيئة دافئة. سيؤدي تسخين
عجينة اللحام بسرعة إلى تغيير
الخصائص الفيزيائية وقد يؤدي إلى حدوث عيوب مثل الركود
والجسور. أخيرًا ، عند العمل باستخدام خراطيش أو محاقن من
معجون اللحام ، قم بتخزينها عموديًا مع توجيه الأطراف لأسفل.
3) اختبار Solderball
أ) تم استلام معجون اللحام وتركه
على رصيف الاستقبال خلال
عطلة نهاية أسبوع ساخنة. هل هذا سيء؟ اللحيم
تم ترك العجينة على
أرضية التصنيع لفترة غير معروفة. هل
هو جيد؟
يعد اختبار كرة اللحام المعدل أحد أفضل
الاختبارات المتعلقة بالأداء للحكم على قابلية استخدام
معجون اللحام .
هذا الاختبار بسيط للغاية
ويكشف عن الكثير من المعلومات
حول حالة
معجون اللحام. قم بتوزيع نقطة صغيرة من
معجون اللحام على ركيزة غير قابلة للحام ثم إعادة التدفق. الركائز غير القابلة للحام
هي السيراميك والزجاج و FR-4. يجب أن تشكل رواسب معجون اللحام
بعد إعادة التدفق كرة كبيرة من اللحام مع مجموعة من
التدفق. يشير هذا إلى أن التدفق نشط بدرجة كافية لإزالة
الأكسدة السطحية لمسحوق اللحام والسماح بذلك
يجب إعادة تدفق اللحام والاندماج لتشكيل كرة واحدة. إذا كانت الرطوبة
محصورة بالداخل ، أو تم تخزين معجون اللحام
وتسليمه بشكل غير صحيح ، فقد يشكل اللحام كرة بها العديد من
الكرات الأصغر في جزء صغير من حجم حوض التدفق. يشير هذا
إلى أنه إذا تم استخدام معجون اللحام للتجميع ، فستكون العيوب
بارزة. (انظر الشكل 1)
4) الملف الشخصي
أ) التنميط ليس
المهمة الأكثر إثارة في تجميع الإلكترونيات ،
ولكنه يساعد في
تقليل العيوب المحتملة. تتكون جميع
ملفات تعريف إعادة التدفق من
منطقة إعادة التسخين ومنطقة النقع
ومنطقة إعادة التدفق ومنطقة التبريد
. كل من هذه المناطق
مهمة لتكون
وصلة لحام ناجحة
شكلت. سيؤدي التلاعب في أي
من هذه المناطق إلى تغيير
تكامل ومظهر
مفصل اللحام.
ب) يتم تحديد منطقة التسخين المسبق
عند الطرف السفلي بدرجة
الحرارة المحيطة ، والنهاية العليا بحوالي
140-150 درجة مئوية. الغرض الرئيسي من ذلك هو طرد
حامل المذيب من رواسب معجون اللحام. معدل المنحدر
سريع إلى حد ما ويجب ألا يتجاوز توصيات الشركة المصنعة للمكونات
من 2.5 إلى 3.0 درجة مئوية / ثانية. إذا كان معدل المنحدر أكبر ،
فقد تتعرض
المكونات لصدمة حرارية ،
وقد يحدث انفتال للوحة ، وقد
ينخفض
معجون اللحام . مع انتهاء منطقة التسخين المسبق ،
تبدأ منطقة النقع. منطقة النقع هي
يحدها عادة 150 درجة مئوية ودرجة
حرارة سائل السبيكة ، بالنسبة إلى Sn63Pb37 ،
تكون
درجة حرارة السائل 183 درجة مئوية.
منطقة النقع
الشكل 1: لها وظيفتان رئيسيتان. الأول هو
اختبار Solderball
مع استمرار الصناعة في الابتعاد عن
تقنية الثقب ، أصبحت تقنية التثبيت على السطح (SMT)
أكثر تقنيات التجميع الجماعي شيوعًا في مجال الإلكترونيات.
تقدم SMT تحديات ومغامرات جديدة للمهندسين للتغلب
عليها. أتاحت الصناعة العديد من
الموارد للحام الناجح لـ SMT. ضع في اعتبارك هذه
الاقتراحات للتغلب على العقبات.
المثال
المفضل
24 سبتمبر 2000 INSIDELINE
لموازنة
التجميع حرارياً ، والثاني
هو تنشيط
التدفق. يسمح تنشيط
التدفق أساسًا
لتدفق العجينة بـ
"التنظيف الكيميائي" لأكسدة
السطح
للتشطيبات السطحية على لوحة
الدوائر المطبوعة
ويؤدي المكون بالإضافة إلى مسحوق اللحام
لتعزيز الترطيب. يتم تحقيق ذلك في غضون
60-90 ثانية تقريبًا. التالي هو منطقة إعادة التدفق. تتميز منطقة إعادة التدفق عادةً
عندما يتغير مسحوق اللحام
من مادة صلبة إلى سائل (يُعرف أيضًا بالوقت فوق السائل
درجة حرارة السبيكة). تكون درجة الحرارة القصوى
حوالي 30-40 درجة مئوية فوق درجة حرارة سوائل السبيكة. الغرض الرئيسي
من منطقة إعادة التدفق هو تكوين رابطة معدنية http://improvehearingnaturally.com بين
خيوط المكونات واللحام والأراضي الموجودة على
لوحة الدوائر المطبوعة. قد يؤدي الوقت المفرط داخل منطقة إعادة التدفق
إلى ظهور مفاصل داكنة وباهتة ومحببة. قد يؤدي عدم كفاية الوقت داخل
منطقة إعادة التدفق إلى ضعف التوصيلات البينية. الأخير هو منطقة التهدئة
. تبدأ منطقة التبريد عندما تصلب السبيكة. يجب ألا تنخفض درجة حرارة
التجميع بسرعة كبيرة ؛ هذا
قد يؤدي إلى صدمة حرارية للمكونات. مرة أخرى ، اتبع
توصيات الشركة المصنعة للمكون.
5) التوافق
أ) لا تحاول خلط ومطابقة كيمياء التدفق. استخدم جميع
المنتجات الخالية من النظافة أو جميع المنتجات القابلة للذوبان في الماء.
تعتبر كيمياء التدفق القابلة للذوبان في الماء نشطة للغاية بطبيعتها مقارنة
بالتركيبات غير النظيفة. بسبب هذا الاختلاف المتأصل ،
يمكن جذب المشغلين إلى منتجات التدفق القابلة للذوبان في الماء. لم
يتم تصميم كيماويات التدفق النظيف بحيث تحتوي على بقايا غير موصلة
وغير قابلة للتآكل ، في حين أن كيمياء التدفق القابل للذوبان في الماء
موصلة ومسببة للتآكل. إذا تم استخدام تدفق قابل للذوبان في الماء
في مجموعة غير نظيفة ، فستكون هذه
مشكلة موثوقية مهمة للتجميع ويجب معالجتها على الفور.
يجب أي بقايا ناتجة عن استخدام التدفقات القابلة للذوبان في الماء
يمكن إزالتها تمامًا من التجميع.
6) اقتراحات الطباعة
أ) الطباعة هي العملية الأولى في تجميع تركيب السطح. يتم تقديم بعض
اقتراحات الطباعة العامة لتقليل العيوب وتحسين
الإنتاجية. يجب أن يكون قطر حبة معجون اللحام
بنفس حجم قطر السيجار تقريبًا (
قطره حوالي 0.5 بوصة). عندما تنزلق الممسحة عبر الاستنسل ،
يجب أن يتم لف معجون اللحام أمام الممسحة.
سيساعد هذا في ملء الفتحات وتسويتها بشكل صحيح
مع معجون اللحام بالإضافة إلى تحقيق
رواسب معجون اللحام المتسقة. تتطلب معاجين اللحام التقليدية العجن لإنشاء
لفة جيدة ، في حين أن التركيبات الحالية لا تمتلكها
هذه السمة. يعد انسداد الفتحات مشكلة أخرى
في عملية الطباعة وهو سبب جذري شائع للعديد من
العيوب. يتم تحرير صيغ معجون اللحام المبتكرة بشكل نظيف
من جدار فتحات الاستنسل. إن لصق وتجفيف معجون اللحام
في الفتحات يقلل من كمية المعجون
المنقولة أو المودعة ، مما يؤدي إلى زيادة حدوث العيوب
في شكل قصور أو تفتح.
7) تجنب حالات
الرطوبة ودرجات الحرارة المرتفعة
أ) يمكن أن يكون معجون اللحام مزيجًا دقيقًا من العديد من المواد الكيميائية لإنتاج
ريولوجيا واتساق محدد. ستؤدي التقلبات البيئية القاسية
إلى تغيير الخصائص الفيزيائية مثل اللزوجة و
عندما تبدأ الرطوبة في الارتفاع فوق 60-70٪ RH ،
قد يحبس معجون اللحام الرطوبة أو يمتصها ، مما يقلل من
الالتصاق ويعزز تبلور اللحام. من المؤشرات الشائعة لصق
عجينة اللحام بالممسحة وتشكيل ستارة
بدلاً من تحريرها من الممسحة. من ناحية أخرى ،
إذا كانت الرطوبة أقل من 25-35٪ رطوبة نسبية ، فإن معجون اللحام سوف
يجف سريعًا وسيقل عمر الاستنسل ، مما ينتج عنه
خردة إضافية. إذا جف معجون اللحام ، يمكن أيضًا انسداد الفتحات الموجودة في
الاستنسل بسهولة. النشاط ، واللزوجة ، واللزوجة
كلها خصائص معجون اللحام التي يتم تغييرها حسب
الظروف البيئية المتطرفة ، والميل هو الإضافة
شيء معجون اللحام لإحياء المادة. هذا أمر
محبط بشدة. لا يتفاعل معجون اللحام بنفس
الطريقة ولا يمكن التنبؤ به مع الإضافات. إذا كانت منشأة التصنيع
عرضة لهذه الظروف القاسية ، فتأكد من أن معجون
اللحام المحدد قوي ؛ مراجعة نصيحة رقم 1. تم تصميم تركيبات معجون اللحام الحديثة
لتكون قادرة على الصمود في وجه البيئة.
8) تطبيقات إعادة التدفق على الوجهين
أ) نظرًا لأن صناعة الإلكترونيات مدفوعة بمنتجات نهائية أخف
وزنًا وأسرع وأقل تكلفة ، فإن
تطبيقات إعادة التدفق على الوجهين آخذة في الازدياد. يمكن تبسيط هذا التطبيق
ببعض النصائح المفيدة. أحد النصائح الشائعة هو تحيز الجانب العلوي
سخانات فرن إعادة التدفق تكون أكثر سخونة قليلاً من
سخانات القاع. سيؤدي هذا إلى توجيه قدر أكبر من الحرارة إلى الجانب العلوي
للتجميع أكثر من الجانب السفلي ، وعند محاولة ذلك ،
يجب ألا يتجاوز تدرج درجة الحرارة أكثر من 15-20 درجة مئوية ، في
حالة عدم قدرة الفرن على الاستقرار. إذا تم استخدام هذا الرأس ، فيمكن استخدام نفس
السبيكة لكلا جانبي التجميع ، وأثناء إعادة تدفق
الجانب الثاني من التجميع ، قد تحتاج إلى لصق
المكونات حتى لا تسقط من المجموعة.
9) استكشاف الأخطاء وإصلاحها
أ) مع زيادة الخبرة في عملية معينة ، سيتم
تقليل العيوب وسيظهر خبير. هناك العديد من الطرق
العثور على السبب الجذري للعيب أو الفشل. ضع قائمة بالاحتمالات
واعزل المشكلة في النهاية. استخدم
تقنيات استكشاف الأخطاء وإصلاحها المنظمة لحل المشكلة بسرعة. إشراك
الإدارات الأخرى لتسهيل عملية استكشاف الأخطاء وإصلاحها. عادة ما يتم إنجاز الهندسة
واستكشاف الأخطاء وإصلاحها بشكل جيد مع
فرق تعمل بشكل جيد.
10) المساعدة
أ) لا تخف من طلب المساعدة. هناك عدة
مصادر لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها وحل المشكلات
ومنتديات الأسئلة العامة المتاحة. مجتمع تجميع الإلكترونيات
هو مجموعة مفيدة وغنية بالمعلومات. لدى بائعي اللحام
مهندسو خدمة فنيون متاحون للإجابة على الأسئلة.
مصدر جيد آخر هو المنتديات. تتكون المنتديات القائمة على الإنترنت
من خلال مؤسسة Surface Mount Technology Association (SMTA)
ومعهد
الدوائر الإلكترونية للتوصيل والتعبئة والتغليف (IPC) من متخصصين ومستشارين في الصناعة
يتوقون إلى مشاركة الخبرات.