يُستخدم لحام إعادة الانصهار على نطاق واسع في تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة (PCB). فهو يوفر لحامًا متناسقًا لمجموعة واسعة من المكونات المطلوبة وأحجام الوسادات. علاوة على ذلك، يتميز بسهولة التحكم والمراقبة. وقد استخدمت الصناعات لحام إعادة الانصهار لسنوات عديدة في تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة. في هذا الدليل، سنشرح ماهية لحام إعادة الانصهار، وكيفية عمله، وعيوبه الشائعة، ونقارنه باللحام الموجي. لنتابع القراءة.
ما هو لحام إنحسر؟
لحام إعادة الصهر هو طريقة تُستخدم لربط المكونات السطحية بلوحة دوائر مطبوعة. تبدأ العملية بوضع معجون لحام على الوسادات المخصصة لذلك على لوحة الدوائر المطبوعة. بعد ذلك، تُوضع المكونات على المعجون، ويُسخّن التجميع في فرن إعادة صهر. وعندما ترتفع درجة الحرارة، يذوب معجون اللحام، مما يُكوّن وصلات كهربائية وميكانيكية قوية بين المكونات ولوحات الدوائر.
فوائد استخدام اللحام بالارتجاع
يتيح لحام إعادة الصهر معالجة توصيلات متعددة في آنٍ واحد. هذا يمنع فصل الأسلاك أثناء لحام الأسلاك المجاورة لها. كما يُحسّن لحام إعادة الصهر جودة لوحة الدوائر المطبوعة الناتجة، ويوفر العديد من المزايا الأخرى، مثل:
- تحسين قابلية البلل في وصلات اللحام والمكونات المثبتة على السطح.
- تحسين قابلية اللحام لمجموعة كبيرة ومتنوعة من المكونات الإلكترونية.
- تعزيز التكامل المشترك للتطبيقات الإلكترونية الحاسمة.
- تقليل تلون اللوح.
- التخلص من بقايا التدفق المتفحمة على عناصر وألواح التسخين.
- انخفاض تكوين الضباب الأبيض من أكسدة الصنوبري أو تدفق القصدير
- الأداء الأمثل للمعاجين منخفضة المخلفات وغير النظيفة.
- مرونة محسنة للعملية لاستيعاب مجموعة متنوعة من ظروف التشغيل.
عملية اللحام بالصهر في تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة: 6 خطوات
تتضمن مرحلة لحام إعادة التدفق في تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة عدة خطوات. سنناقشها واحدةً تلو الأخرى.
عجينة لصق
أولاً، نضع معجون اللحام على اللوحة. نطبقه فقط على المناطق التي تتطلب لحامًا. نحقق ذلك باستخدام آلة معجون اللحام وقناع اللحام. بعد وضع معجون اللحام، ننتقل إلى الخطوة التالية.
انتق و ضع
بعد وضع معجون اللحام، يُمكننا تثبيت المكونات في أماكنها. عادةً، نستخدم آلة آلية لالتقاط المكونات وتركيبها. ويرجع ذلك إلى صعوبة التركيب اليدوي نظرًا لكثرة المكونات وضرورة الدقة. مع ذلك، يجب التعامل مع المكونات بعناية.
سخن
يجب أن نحافظ على درجة حرارة الألواح قريبة من درجة الحرارة المطلوبة باستمرار. إذا كان معدل التسخين مرتفعًا جدًا، فستتعرض المكونات أو اللوحة للتلف بسبب الإجهاد الحراري. بالإضافة إلى ذلك، إذا كان معدل التسخين مرتفعًا جدًا، فلن يسمح الإجهاد الحراري لبعض أجزاء اللوحة بالوصول إلى درجة الحرارة المطلوبة. من ناحية أخرى، إذا كان معدل التسخين بطيئًا جدًا، فقد لا تصل اللوحة بأكملها إلى درجة الحرارة المطلوبة.
النقع الحراري
بعد أن نصل إلى درجة حرارة اللوح المطلوبة، نبدأ الخطوة التالية. تُعرف هذه العملية عادةً باسم "النقع الحراري". وفيها نحافظ على اللوح عند درجة الحرارة المطلوبة. ونقوم بذلك لثلاثة أسباب:
• للتأكد من أنه في حال وجود أي مناطق لم تصل إلى درجة الحرارة المطلوبة يمكن القيام بذلك في هذه الخطوة.
• لإزالة المواد المتطايرة ومذيبات معجون اللحام.
• لتنشيط التدفق.
إنحسر
خطوة إعادة الصهر هي الخطوة الأولى في عملية اللحام، حيث نصل إلى أعلى درجة حرارة. في هذه الخطوة، يذوب اللحام ويُكوّن وصلات اللحام اللازمة. يُحقق التدفق المُنشَّط الترابط المعدني عن طريق تقليل التوتر السطحي عند تقاطع المعادن المعنية. هذا يسمح للفرد بلحام كرات المسحوق حتى تذوب وتتحد.
تبريد
يجب تبريد الألواح بعد عملية إعادة الصهر بطريقة لا تُسبب ضغطًا على المكونات. يُمكن تجنب الصدمة الحرارية للمكونات والتكوين المفرط للرواسب المعدنية باستخدام معدل تبريد مناسب. نستخدم عادةً نطاق درجة حرارة يتراوح بين 30 و100 درجة مئوية لتبريد الألواح. يُوفر هذا النطاق معدل تبريد سريعًا يُساعد في الحصول على حبيبات دقيقة جدًا، مما يُتيح للحام تشكيل وصلة ميكانيكية سليمة.
عيوب اللحام بالانصهار الشائعة التي يجب الانتباه إليها
كما هو الحال مع أي عملية تصنيع، فإن لحام إعادة التدفق له عيوبه. سنلقي نظرة سريعة على بعض عيوب لحام إعادة التدفق الشائعة وكيفية تجنبها.
بقع اللحام
يحدث تناثر اللحام عندما يلتصق معجون اللحام بقناع اللحام بشكل غير منتظم. وينتج هذا عن الاستخدام غير المناسب لمادة الصهر. كما قد ينتج عن وجود ملوثات على سطح الألواح. يمكن تجنبه باستخدام كمية كافية من مادة الصهر، ويجب تجنبه بأي ثمن لأنه قد يُسبب ماسًا كهربائيًا.
تخطي اللحام
انزلاق اللحام هو عدم ترطيب وصلة اللحام جيدًا. يحدث ذلك عندما لا يصل اللحام إلى وسادة اللحام، مما يؤدي إلى دائرة مفتوحة. يحدث ذلك بسبب زلات في مرحلة التصنيع أو التصميم. يجب توزيع معجون اللحام بالتساوي لتجنب انزلاق اللحام.
كرات اللحام
كرات اللحام عيب شائع في لحام إعادة التدفق. وهي عبارة عن كرات صغيرة من معجون اللحام تلتصق بسطح مقاوم أو موصل أو صفائح. قد ينتج هذا عن عدة أسباب، مثل ضعف نطاق درجة حرارة إعادة التدفق، واستخدام مكونات إلكترونية صدئة، والاستخدام غير الصحيح لمعجون اللحام، وخشونة تصميم لوحة الدوائر المطبوعة.
جائع اللحام
الوصلة التي تفتقر إلى اللحام هي الوصلة التي لا تحتوي على كمية كافية من اللحام لتكوين وصلة سليمة. وينتج ذلك غالبًا عن عدم كفاية التسخين، مما قد يؤدي إلى تعطل الدائرة الكهربائية بأكملها. أحيانًا تعمل الوصلة التي تفتقر إلى اللحام بشكل طبيعي في البداية، لكنها تتعطل في النهاية مع بدء ظهور الشقوق. يمكنك إصلاح الوصلة التي تفتقر إلى اللحام ببساطة عن طريق إعادة تسخينها وإضافة المزيد من معجون اللحام.
كثيرًا ما يخلط الناس بين الوصلات التي تفتقر إلى اللحام ورواسب اللحام. ومع ذلك، فهما ليسا متطابقين. رواسب اللحام هي تلك الوصلات التي لا يصل إليها اللحام إطلاقًا أو لا يُكوّن وصلة ميكانيكية بسبب ضعف البلل. أما الوصلة التي تفتقر إلى اللحام فهي الوصلة التي تكون فيها كمية اللحام غير كافية لتكوين وصلة كهربائية.
تومبستونينج
ثنائي الفينيل متعدد الكلور علامة مميزة يحدث هذا عندما ينفصل أحد جانبي المكون عن الوسادة. يجب أن يبدأ اللحام عملية البلل بالالتصاق بكلتا الوسادتين. ومع ذلك، إذا لم يتمكن اللحام من إكمال عملية البلل على إحدى الوسادتين، فقد يميل أحد جانبي المكون. سيبدو هذا كشاهد قبر عادي، ومن هنا جاء اسم هذا العيب.
قد ينتج تآكل اللحام عن أي شيء يُذيب معجون اللحام على إحدى الوسادات قبل الأخرى. ومن الأسباب الشائعة عدم تساوي سُمك المسارات المتصلة بالوسادة أو عدم وجود تصميم مُخفف للحرارة. إذا كانت المكونات كبيرة الحجم، فقد تنزلق في معجون اللحام، مما يُؤدي إلى تثبيتها على شكل تآكل اللحام.
تجسير اللحام
يمكن أن تنشأ العديد من المشاكل من استخدام مكونات صغيرة و جسر اللحام يحتل جسر اللحام الصدارة في هذا الصدد. يحدث جسر اللحام عندما يلتحم وصلا لحام أو أكثر عن طريق الخطأ. يحدث هذا غالبًا بسبب استخدام رؤوس لحام كبيرة أو عريضة، أو وضع كمية زائدة من معجون اللحام. غالبًا ما يكون من الصعب توصيل جسر اللحام لأن هذه الرؤوس تكون مجهرية في بعض الأحيان. إذا لم نتمكن من اكتشاف جسر اللحام، فقد يؤدي ذلك إلى حدوث ماس كهربائي، وقد يحرق المكونات أو يتلفها.
يُمكننا تثبيت جسر اللحام بوضع مكواة اللحام في منتصفه. سيؤدي ذلك إلى إذابة اللحام، ويمكننا سحبه لكسر الجسر. يُمكننا استخدام ماصة لحام إذا كان جسر اللحام كبيرًا جدًا.
وسادات مرفوعة
وسادات اللحام المرفوعة هي وسادات لحام منفصلة عن سطح لوحة الدوائر المطبوعة. يحدث هذا غالبًا بسبب التسخين الزائد أو الضغط الشديد على وصلة اللحام. يصعب العمل بهذه الوسادات لأنها حساسة للغاية وقد تتمزق من السطح. يُنصح ببذل قصارى جهدك لإعادة تثبيت الوسادة على لوحة الدوائر المطبوعة قبل محاولة لحامها.
اللحام بالارتجاع مقابل اللحام بالموجة: ما الفرق؟
هناك طريقتان مختلفتان تستخدمان لتجميع PCB: اللحام بالصهر واللحام بالموجة، وكل منهما مناسب لأنواع مختلفة من المكونات واحتياجات التصنيع.
في المجال الأكثر استخدامًا، يُستخدم لحام إعادة التدفق بشكل رئيسي لتركيب مكونات التركيب السطحي. وهو طريقة ممتازة للمكونات الصغيرة والحساسة وعالية الكثافة.
من ناحية أخرى، فإن اللحام الموجي هو عملية تقليدية لـ من خلال مكونات الثقب حيث يتم تمرير لوحة الدوائر المطبوعة عبر موجة من اللحام المنصهر للحام أسلاك المكون بألواح لوحة الدوائر المطبوعة. بينما يحقق لحام إعادة التدفق دقة أعلى للمكونات ذات الانحناء الدقيق، فإن لحام الموجة أكثر فعالية في الإنتاج واسع النطاق للمكونات ذات الثقوب، خاصةً عند دمجه مع لحام انتقائي لتجميعات المكونات المختلطة.
باختصار، عند اختيار تقنية اللحام، فإن نوع المكونات الموجودة على PCB، وتعقيد التجميع، وحجم الإنتاج المطلوب يحدد اختيار هذه الأساليب.
الحد الأدنى
لحام إعادة التدفق عملية تتطلب خبرة ومعدات متطورة، إذ يُعدّ التحكم الدقيق في درجة الحرارة والتعامل الدقيق أمرًا بالغ الأهمية لضمان وصلات لحام قوية وموثوقة. يُعدّ الإعداد الصحيح والفنيون الماهرون أمرًا بالغ الأهمية لتجنب العيوب وتحقيق أفضل النتائج. تمتلك شركة موكو تكنولوجي 8 خطوط تجميع SMD آلية وتجهيزات لحام إعادة تدفق متطورة. بفضل طاقتنا الإنتاجية الهائلة وفنيينا المدربين تدريبًا عاليًا، يمكنك الاعتماد علينا في التعامل مع تعقيدات لحام إعادة التدفق بدقة. إذا كنت تفتقر إلى الموارد اللازمة للحام إعادة التدفق المناسب للوحات الدوائر المطبوعة (PCBs) أو لا ترغب في الخوض في تعقيداته، فلا تتردد في التواصل معنا.
