למה משמשת משחת הלחמה?

מה בעצם הדבקת הלחמה עושה

פִּתגָםמשחת הלחמההוא "משמש להלחמה" נכון מבחינה טכנית אבל לא אומר לך כלום. אחרי 15 שנים בתעשייה הזו, שמתי לב שלרוב האנשים עדיין יש הבנה טובה-ברמת מה החומר הזה בעצם עושה. תן לי לפרק את זה.

משחת הלחמה קיימת מסיבה בסיסית אחת-ליצירת קשרים בין רכיבים אלקטרוניים ו-PCB. החיבורים האלה צריכים לעשות שני דברים בבת אחת: להוליך חשמל ולהחזיק חלקים במקומם. תפספס את אחד מהם ויש לך בעיה.

תהליך קו ה-SMT הוא פשוט: הדפס הדבקת הלחמה על רפידות, בחר-ו-הנח את רכיבי הטלת המכונה מעל, כל הלוח עובר דרך תנור זרימה חוזרת. כאשר הטמפרטורה מגיעה לסביבות 230 מעלות, חלקיקי מתכת בדבק נמסים, זורמים, מרטיבים את הרפידות והמובילים, ואז מתמצקים לתוך מפרקי הלחמה.

נשמע פשוט מספיק. אבל תחשוב על זה-ללוח אם של סמארטפון יש אלפי חיבורי הלחמה, וכל אחד צריך לעבוד. ג'וינט אחד גרוע וכל המכשיר מת. הייתה לנו פעם אצווה שבה BGA אחד הייתה הרטבה גרועה על מפרק בודד מתחת. שיעור ההחזר עלה ל-3%. הלך הבונוס של כולם באותו חודש.

אנשים שוכחים מזה.

מכונות-בחירה-ו-במהירות גבוהה יכולות להרכיב עשרות אלפי רכיבים בשעה. לאחר המיקום, לפני שהלוח יגיע לתנור-מה מונע מכל החלקים הזעירים האלה להחליק? הדביקות של הדבק.

אל תזלזל בזה. שעות יכולות לעבור בין הדפסה לזרימה חוזרת. לוחות מועברים, מטופלים, לפעמים מאוחסנים באופן זמני. אם המשחה מאבדת את הדביקות שלה מהר מדי, הרכיבים נסחפים או נושרים לגמרי. התעשייה משתמשת ב-"Tack Life" כדי למדוד זאת. מותגים שונים, דגמים שונים-גיוון עצום. אתה צריך להתאים אותו לזמן המחזור של הקו שלך.

משחת הלחמה היא לא אבקת מתכת טהורה. חלק ניכר הוא שטף. ללא שטף, הלחמה פשוט לא עובדת.

רפידות נחושת מתחמצנות כאשר הן נחשפות לאוויר. אתה לא יכול לראות את שכבת התחמוצת, אבל זה חוסם הלחמה להירטב כראוי. השטף מופעל בעת חימום, מגיב עם התחמוצות, מנקה את פני המתכת. זה גם מוריד את מתח הפנים של הלחמה מותכת, ועוזר לה להתפשט.

ישנם כמה סוגים: על בסיס רוזין-, מסיס- במים, לא- נקי. לא-נקי שולט כעת מכיוון שאתה מדלג על שלב הכביסה לאחר ההלחמה. אבל אם אתה מיישם ציפוי קונפורמי לאחר מכן או צריך שהלוח ייראה בתולי, אתה עדיין צריך לנקות.

לפרופיל טמפרטורת הזרימה החוזרת יש ארבעה שלבים. הדבק מתנהג אחרת בכל אחד:

מחממים מראש(טמפרטורת החדר עד ~150 מעלות): ממיסים מתחילים להתאדות. רד מהר מדי והממס רותח באלימות-אתה מקבל כדורי הלחמה בכל מקום. שמור על 1-3 מעלות לשנייה.
לְהַשְׁרוֹת(~150 מעלות עד 190 מעלות): השטף מפעיל ותוקף תחמוצות על רפידות ומובילים. שלב זה גם עוזר ליישר טמפרטורות על פני הלוח, כך שהרכיבים הגדולים והקטנים שלך לא נמצאים בטמפרטורות שונות מאוד.
זרימה חוזרת(שיא בסביבות 235-245 מעלות ללא עופרת-): חלקיקי מתכת נמסים ומתלכדים להלחמה נוזלית, מרטיבים וממלאים רווחים בין רפידות ועופרות. הנוזל מגיב עם המתכת הבסיסית ליצירת שכבת תרכובת בין-מתכתית. החלק הזה נמשך רק 30-60 שניות-לך יותר וה-IMC נעשה עבה מדי, מה שלמעשה פוגע באמינות.
הִתקָרְרוּת: הלחמה מתמצקת. בדרך כלל 3-4 מעלות לשנייה. איטי מדי ומקבלים מבנה גרגר גס, מפרקים חלשים יותר. מהר מדי ואתה מסתכן בלחץ תרמי.

הרבה אנשים מניחים שהדבק הלחמה מיועד רק לקווי SMT גדולים. לא נכון.

אב טיפוס ואצוות קטנות:

מהנדסים שמייצרים דוגמאות משתמשים בשבלונות פשוטות להדפסה ידנית, ולאחר מכן בתנור זרימה חוזרת על השולחן או באקדח אוויר חם. פחות יעיל, אבל איכות יכולה להתקרב לרמות הייצור. עשיתי הרבה מזה כשהתחלתי. יד אחת רועדת וכל הלוח נהרס.

עיבוד מחדש:

לוחות פגומים מהקו, לקוחות חוזרים-בכל פעם שאתה מחליף רכיבים, אתה צריך משחת הלחמה. תהליך סטנדרטי: הסרת חלק רע, נקה רפידות, הדבק מחדש, הנחת רכיב חדש, חימום מקומי.

דרך-חור בזרימה חוזרת

רכיבים דרך-חור פירושם בעבר הלחמת גל. כעת מפעלים נוספים מעבירים-חלקי חורים ו-SMT על אותו לוח ומפעילים הכל יחד בזרימה חוזרת. אתה מעצב פתחים מיוחדים בשבלונה, מדפיס הדבקה נוספת במיקומי-חורים, מכניס רכיבים, מזרימה מחדש. מבטל שלב הלחמה בגל, מקצץ בעלויות.

BGAs, CSPs, QFNs:

מפרקים מוסתרים מתחת לשבב. לא יכול לגעת בהם עם מגהץ. הדבקת הלחמה פלוס זרימה חוזרת היא הדרך היחידה. ככל שהחבילות מתכווצות ומשתרעות מתהדקות, הדרישות לגודל החלקיקים ודיוק ההדפסה ממשיכות לעלות.

אותו חומר, מיקוד שונה לחלוטין בהתאם לתעשייה

אלקטרוניקה לצרכן

אלקטרוניקה לצרכןזה הכל על מהירות ועלות. סמארטפונים וטאבלטים שולחים עשרות מיליונים בשנה, הקווים פועלים במהירות, יכולת ההדפסה וחלון התהליך חשובים ביותר. העלות היא המלך-שיפורי האמינות השוליים שעולים יותר? אף אחד לא קונה.

רכב

רכבמהווה עליית מדרגה. ECUs בתא המנוע יכולים להגיע ל-125 מעלות, לפעמים 150 מעלות. הוסף רטט קבוע. עמידות- בטמפ' גבוהה ועמידות בפני עייפות הופכות קריטיות. עיצובי רכב לחיים של 15 שנים. מפרק הלחמה כושל עלול לגרום לאירועי בטיחות. בקרת האיכות בכל שרשרת האספקה מחמירה הרבה יותר מהצרכן.

רְפוּאִי

רְפוּאִיגובל באובססיביות לגבי אמינות. קוצבי לב, מכשירים מושתלים-כשל במפרק הלחמה מסכן חיים באופן ישיר. בדרך כלל זה אומר 100% בדיקות, מעקב אחר אצווה, ביקורת ספקים אכזרית.

תעופה וחלל וצבא

תעופה וחלל וצבאהוא עולם משלו. עדיין משתמש בטונות של משחת הלחמה עופרת (פטורים רגולטוריים). עשרות שנים של נתוני אמינות-ארוכי טווח על עופרת בדיל-. ללא עופרת-מתקדם אך לא אושר באותה מידה בסביבות קיצוניות.

אלקטרוניקה תעשייתית וכוח

אלקטרוניקה תעשייתית וכוחדואג לזרם גבוה ולפיזור חום. מכשירי חשמל בממירים, ממירים סולאריים-צריכים להוביל חום, לא רק חשמל. שיעורי ריקון נמוכים הם המפתח. יישומים מסוימים הולכים עם-משחת כסף גבוהה או תהליכי כסף מחוטאים.

תאורת לד

תאורת לדיש בעיות מצע. נוריות נוריות בדרך כלל מתבססות על מצעי אלומיניום או קרמיקה. מקדמי ההתפשטות התרמית שונים לחלוטין מנחושת. המשחה זקוקה להתנגדות תרמית חזקה לרכיבה.

האלקטרוניקה ממשיכה להיות קטנה וחזקה יותר. אתגרים חדשים עבור משחת הלחמה.

המגרש הולך ומצטמצם. מוצרי אלקטרוניקה מיינסטרים כבר ב-0.3 מ"מ או פחות. דורש חלקיקים מסוג 5 (15-25μm) או סוג 6 (5-15μm). חלקיקים עדינים יותר פירושם שטח פני תחמוצת גדול יותר, דרישות אחסון וטיפול הדוקים יותר.

ללא עופרת-ממשיך להתפתח. עברו כמעט שני עשורים מאז-ללא עופרת הפכה למיינסטרים, אבל החלפה ביישומי אמינות- גבוהה עדיין נמשכת. תכשירים נמוכים-כסף וכסף-הם תחומי מחקר חמים-מפחיתים את העלויות ואת הסיכון לשפם.

הדבקה-נמוכה במציאת שימושים חדשים. באופן מסורתי עבור חלקים רגישים-לחום (סגסוגות-ביסמוט בדיל, נקודת התכה של ~138 מעלות). עם מוצרי האלקטרוניקה והציוד הלביש הגמישים הממריאים, הביקוש הולך וגדל מכיוון שמצעים גמישים אינם יכולים להתמודד עם טמפרטורות זרימה חוזרות רגילות.

רכבי EV וגנרלים מתחדשים המניעים-צורכי הלחמת כוח גבוהים. מערכות ניהול סוללות, בקרי מנוע-לחיבורי זרם-גבוהים זקוקים למפרקים בעלי קיבולת- נשיאת זרם ופיזור- רצינית. דחיפה לפיתוח של משחות ואמינות גבוהה- וחומרי סינטר.

כל היישומים האלה, אבל הדבקת הלחמה היא לא קסם. התנאים צריכים להיות נכונים.

הבחירה חשובה.עופרת-נטולת או עופרת, דרגת גודל חלקיקים, סוג שטף, טווח צמיגות-בחר בהתבסס על היישום הספציפי שלך. בחירה שגויה פירושה ירידה בתפוקה, או גרוע מכך, מנות שלמות נמחקות.
בקרת תהליכים היא הכל.עובי הסטנסיל ועיצוב הצמצם קובעים את נפח ההדפסה. לחץ ומהירות המגב משפיעים על העקביות. כל פרמטר בפרופיל הזרימה מחדש שלך קשור לאיכות הלחמה. יותר מדי משחה, אתה מקבל גישור ומכנסיים קצרים. מעט מדי, מפרקים קרים. טמפרטורה גבוהה מדי, רכיבים פגומים. נמוך מדי, הרטבה גרועה.
האחסון צריך להיות תקין.למשחת הלחמה יש חיי מדף-בדרך כלל 6 חודשים עד שנה בקירור. לאחר הפתיחה, השתמש בו מהר. חשיפה ממושכת לאוויר פירושה ספיגת לחות, חמצון, שינויים בצמיגות. פרטים כמו-זמן חימום ושיטת ערבוב משפיעים על תוצאות ההדפסה.
אי אפשר לדלג על בדיקה.SPI לאחר ההדפסה לאישור איכות. AOI או -רנטגן לאחר זרימה חוזרת לבדיקת מפרקים. BGAs ומפרקים נסתרים אחרים? רק -רנטגן יכול לחשוף חללים וגישור מתחת.

בשורה התחתונה: העבודה הבסיסית ביותר של משחת הלחמה היא חיבור חשמלי ומכני בין רכיבים ולוחות. תוך כדי כך הוא מטפל גם בקיבוע זמני ובניקוי פני השטח. היישומים נעים מייצור המוני ועד לאבות טיפוס ועד עיבוד מחדש. תעשיות שונות דואגות להיבטי ביצועים שונים.

בסופו של יום, משחת הלחמה היא מה שמאפשר את טכנולוגיית הרכבה על פני השטח. מהטלפונים והמחשבים שבהם אנו משתמשים מדי יום ועד לוויינים וציוד רפואי-לוחות בפנים מולחמים כמעט כולם עם משחת הלחמה. דברים לא מתנשאים, אבל חיוניים לחלוטין לייצור אלקטרוניקה.