بررسی علل جابجایی و بالا ایستادن قطعات در حین عمل لحیم‌کاری

بررسی علل جابجایی و بالا ایستادن قطعات در حین عمل لحیم‌کاری در مونتاژ قطعات روی بردهای الکترونیکی، یکی از مشکلات رایج در حین عمل لحیم‌کاری، بلند شدن قطعه، مخصوصاً قطعات کوچک از روی برد مدار چاپی (PCB) می‌باشد.

شکل (1)

در زیر به بررسی علل مختلف بلند شدن قطعه می‌پردازیم:

نیروی وارده از دو طرف قطعه به دلیل کشش سطحی لحیم‌کاری.
فشار ناشی از بخار فلاکس در طول فرآیند لحیم‌کاری.
شناور بودن قطعه در قسمت ذوب قلع.

1) عواملی که باعث ایجاد نیرو در دو طرف قطعه می‌شوند:

1-1 خمیر قلع:

تفاوت در ترکیب ذرات سازنده خمیر قلعها باعث تغییر دمای ذوب و رطوبت خمیر نسبت به دیگر خمیرها می‌شود. هر چه میزان سرعت ذوب خمیر بالاتر باشد، جابجایی و حرکت قطعه بیشتر میشود و همین امر موجب بالا ایستادن قطعه می‌شود.

شکل (2)

1-2 طراحی برد:

در طراحی بردهای مدار چاپی، در قسمت‌هایی که از قطعات هیت سینک دار استفاده‌شده باشد و یا در قسمت‌هایی از برد که لاین مسی ضخیم وجود دارد، انتقال حرارت بیشتری صورت می‌گیرد و همین عوامل باعث اختلاف دما در دو طرف قطعه می‌شود که این خود باعث بالا ایستادن قطعه می‌شود (شکل 2).

1-3 طراحی پد:

اگر فاصله بین دو پد زیاد باشد، قطعه به سمتی متمایل میشود که دمای بالاتری دارد (سمت وایاها و لاین های مسی ضخیم) شکل (3)

شکل (3)

1-4 اکسید شدن قطعات و بردها:

اکسید شدن قطعه یکی دیگر از دلایل بالا ایستادن قطعه است. به این صورت که اگر قطعهای اکسیدشده باشد میزان قلع پذیری آن کم شده و در این حین میزان چسبندگی خمیر بر سر قطعه کاهش مییابد و باعث بالا ایستادن قطعه میشود.

1-5 دقت دستگاه Pick and Place:

اگر این دستگاه دقت خوبی نداشته باشد باعث شیفت قطعه شده و این شیفت میتواند یکی دیگر از دلایل بالا ایستادن قطعه شود.

1-6 میزان خمیر قلع موجود بر روی پدها:

اگر در زمان خمیر زنی، به مقدار نامساوی خمیر قلع بر روی پدهای مسی قرار بگیرد، قطعه به سمتی منحرف میشود که خمیر قلع کمتری دارد زیرا طرف دیگر خمیر قلع بیشتری دارد و دمای ذوب آن کمی بالاتر میباشد.

1-7 پروفایل حرارتی:

اگر در مرحله سولدرینگ، شیب دمایی مناسب برای قسمت پیش‌گرمایشی انتخاب نشود، خمیر قلع به‌خوبی ذوب نمیشود و باعث جابجایی و بالا ایستادن قطعه میشود.

2) فشار ناشی از بخار فلاکس در طول فرایند لحیم‌کاری:

– میزان خمیر قلع موجود بر روی پدها:

در قسمت‌هایی از برد که پد قطعات خیلی ضخیم هستند، اگر خمیر قلع به‌صورت یک‌تکه در این قسمت‌ها کشیده شود در زمان ذوب خمیر قلع، قطعه بر روی آن پدها شناور می‌شود. برای رفع این مشکل می‌توان از پدهای U شکل استفاده کرد و یا از شبکه‌های توری کوچک‌تر روی آن پدها استفاده کرد.

3) متغیرهایی که باعث می‌شود که قطعه بر روی قلع مذاب شناور باشد:

میزان خمیر قلع موجود بر روی پدها: