تعارف
نئی انرجی گاڑیوں کے انورٹرز، آن-بورڈ چارجرز (OBCs) اور فوٹو وولٹک انرجی سٹوریج انورٹرز جیسے انتہائی ایپلیکیشن کے منظرنامے PCBA مینوفیکچرنگ کی بھروسے کو نئی جسمانی حدوں تک لے جاتے ہیں۔ ہائی پاور پر کام کرتے وقت، ان پروڈکٹس کا جنکشن کا درجہ حرارت اکثر لمبے عرصے تک 125 ڈگری سے 150 ڈگری کے اعلی-درجہ حرارت کی حد کے اندر رہتا ہے۔ مسلسل تھرمل اور مکینیکل دباؤ کے مشترکہ اثرات کے تحت، سیسہ-مفت سولڈر الائے ایک سست اور مستقل پلاسٹک کی خرابی سے گزرتے ہیں جسے "کریپ" کہا جاتا ہے۔ ایک بار جب رینگنا ایک خاص حد تک جمع ہو جاتا ہے، تو اس سے ٹانکا لگانے والے جوڑوں میں خوردبین دراڑیں بن جاتی ہیں، جو بالآخر تھکاوٹ کی ناکامی کا باعث بنتی ہیں۔ سولڈر الائیز کے کریپ میکانزم کا تجزیہ کرنا اور PCBA مینوفیکچرنگ کے دوران درست عمل کی مداخلت کو لاگو کرنا نئی انرجی الیکٹرانکس کے طویل مدتی قابل اعتماد آپریشن کو یقینی بنانے کے لیے بنیادی ہیں۔
سولڈر کریپ کا طریقہ کار: اعلی-درجہ حرارت کے دباؤ کے تحت دھاتوں میں دانے کی باؤنڈری سلپ
سیسہ-مفت سولڈر الائے (جیسے عام طور پر استعمال ہونے والا SAC305، ایک ٹن-سلور-تانبے کا مرکب جس میں 3.0% چاندی اور 0.5% تانبا ہوتا ہے) کا پگھلنے کا نقطہ تقریباً 217 ڈگری ہوتا ہے۔ میٹریل میکانکس کے اصولوں کے مطابق، جب کسی دھات کا آپریٹنگ درجہ حرارت اس کے مطلق پگھلنے والے پوائنٹ (کیلون میں ماپا جاتا ہے) کے 50% سے زیادہ ہو جاتا ہے، تو کریپ اثر نمایاں طور پر متحرک ہو جاتا ہے۔ 125 ڈگری (تقریباً 398 K) پر، SAC305 سولڈر کا ہم جنس درجہ حرارت 0.81 تک پہنچ جاتا ہے، جو 0.5 کی کریپ تھریشولڈ سے کہیں زیادہ ہے۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ بہت کم دباؤ میں بھی-جیسے کہ پی سی بی اور چپ کے درمیان تھرمل ایکسپینشن (CTE) کے مماثل گتانک کی وجہ سے ہونے والا قینچ کا تناؤ-سولڈر جوائنٹ کے اندر موجود ٹن میٹرکس دھات کے دانے آہستہ آہستہ باہمی پھسلن اور اناج کی حدود کے ساتھ جوہری پھیلاؤ سے گزریں گے۔ طویل عرصے تک اعلی-درجہ حرارت کی خدمت سولڈر جوڑوں کے اندر اناج کو کھردری کا باعث بنتی ہے، جس میں خوردبینی خالی جگہیں اناج کی حدود میں جمع ہوتی ہیں اور میکروسکوپک کریکس میں تیار ہوتی ہیں۔ یہ نئی توانائی PCBA اسمبلیوں میں خراب برقی رابطے یا وقفے وقفے سے کھلے سرکٹس کی بنیادی تکنیکی وجہ ہے۔
ٹریس ایلیمنٹ ڈوپنگ کے ذریعے کھوٹ میں ترمیم: اناج کی باؤنڈری پننگ اثر کو بڑھانا
چونکہ روایتی لیڈ-مفت سولڈر طویل بلند درجہ حرارت میں رینگنے والے نقصان کے خلاف مزاحمت کرنے کے لیے جدوجہد کرتے ہیں، اس لیے موجودہ PCBA مینوفیکچرنگ میں اس چیلنج سے نمٹنے کے لیے اعلی کریپ مزاحمت کے ساتھ نئے مرکب مواد کو اپنانا بنیادی حکمت عملی ہے۔ نئی توانائی کی ایپلی کیشنز کے لیے بنیادی بورڈز کی تیاری میں بتدریج ٹریس عناصر (جیسے بسمتھ (Bi)، اینٹیمونی (Sb)، نکل (Ni)، اور کوبالٹ (Co)) کے ساتھ اعلی-ریلیبیٹی سولڈرز شامل کیے جا رہے ہیں، جس میں Innolot alloys ایک عام مثال کے طور پر کام کر رہے ہیں۔ ان ٹریس عناصر کو ٹن میٹرکس میں شامل کرنے سے، دھات کے اندر ایک باریک اور یکساں طور پر تقسیم ہونے والا دوسرا-مرحلہ بازی کا مرحلہ بنتا ہے۔ جب ٹانکا لگانے والے جوڑوں پر رینگنا پڑتا ہے تو، یہ سخت ذرات دانے کی حدود پر "پننگ اثر" کے طور پر کام کرتے ہیں، جو دھاتی دانے کی پھسلن اور مائیکرو-منتقلی کی حرکت کو مؤثر طریقے سے روکتے ہیں۔ تجرباتی اعداد و شمار سے پتہ چلتا ہے کہ 150 ڈگری پر تھرمل ایجنگ ٹیسٹوں میں، انولوٹ مرکبات کی تناؤ کی طاقت اور اعلی-درجہ حرارت کی کریپ لائف معیاری SAC305 سے دوگنا سے زیادہ ہے، جو نئے انرجی انورٹرز کے مین بورڈز کے لیے ایک مضبوط مائیکرو اسٹرکچرل رکاوٹ فراہم کرتی ہے۔
ریفلو سولڈرنگکولنگ ریٹ کنٹرول: اناج کے ابتدائی سائز کو بہتر بنانا
خود سولڈر کی ساخت کے علاوہ، PCBA مینوفیکچرنگ کے عمل کے دوران تھرموڈینامک کنٹرول براہ راست ابتدائی مائکرو اسٹرکچر کی رینگنے کے خلاف مزاحمت کرنے کی صلاحیت کا تعین کرتا ہے۔ ریفلو سولڈرنگ کے عمل میں کولنگ کی شرح ایک کلیدی کنٹرول پیرامیٹر ہے۔ تکنیکی ماہرین کو ٹھنڈک کے مرحلے کے دوران 3.5 ڈگری اور 5.5 ڈگری فی سیکنڈ کے درمیان ٹھنڈک کی شرح کو سختی سے کنٹرول کرنا چاہیے۔ تیز ٹھنڈک پگھلی ہوئی دھات کو تیزی سے مضبوط کرنے پر مجبور کرتی ہے، جس کے نتیجے میں ایک باریک، گھنے، اور یکساں طور پر تقسیم شدہ یوٹیکٹک مائیکرو اسٹرکچر ہوتا ہے جو موٹے سنگل کرسٹل کی تشکیل کو دباتا ہے۔ چونکہ باریک-دانے دار مائیکرو اسٹرکچرز میں زیادہ اناج کی حدود ہوتی ہیں، وہ کمرے کے درجہ حرارت پر بہتر میکانکی طاقت فراہم کرتے ہیں۔ مزید برآں، اعلی-درجہ حرارت کے ابتدائی مراحل کے دوران، گھنے مائیکرو اسٹرکچر نیوکلیشن اور خالی جگہوں کے پھیلاؤ میں تاخیر کرتا ہے۔ اگر ٹھنڈک کی رفتار بہت سست ہے (مثلاً 2.0 ڈگری فی سیکنڈ سے کم)، تو موٹے Ag₃Sn سوئی-جیسے مرکبات ٹانکا لگانے والے جوڑوں کے اندر تیز ہو جائیں گے۔ اس کے بعد کی طویل-مدت کے اعلی-درجہ حرارت کی خدمت کے دوران، ان موٹے ذرات کے آس پاس کے علاقے دباؤ کے ارتکاز کے مقامات بننے کا بہت زیادہ خطرہ رکھتے ہیں اور یہ سب سے پہلے کریپ کریکنگ کو آمادہ کرنے والے ہوں گے۔
انڈر فل کیورنگ: بیرونی تناؤ کی منتقلی اور بازی
سولڈرڈ ایریا میں بیرونی تناؤ کی تقسیم کی تنظیم نو کرکے، سولڈر الائے کے ذریعے پیدا ہونے والے کریپ بوجھ کو مؤثر طریقے سے کم کرنا اور PCBA کی مجموعی سروس لائف کو بڑھانا ممکن ہے۔ اعلی-درجہ حرارت کے لیے، بڑے-سائز کے پیکڈ ڈیوائسز جو نئی انرجی گاڑیوں کے مدر بورڈز پر ہائی کرنٹ لے جاتے ہیں (جیسے کہ IGBT ماڈیولز اور بڑے-سائز BGAs)، مینوفیکچررز عام طور پر انڈر فل پروسیس کو شامل کرتے ہیںری فلوتندورسولڈرنگ. اعلی-پریسیزن ڈسپنسنگ مشینوں کا استعمال کرتے ہوئے، ہائی-ماڈیولس، کم-CTE ایپوکسی رال کو چپ کے نیچے انجکشن کیا جاتا ہے۔ کیپلیری ایکشن کے ذریعے، یہ جزو اور پی سی بی کے درمیان خلا کو پُر کرتا ہے اور تھرمل کیورنگ سے گزرتا ہے۔ ٹھیک شدہ رال کی تہہ چپ کو بورڈ سے مضبوطی سے جوڑتی ہے، ایک سخت، مربوط یونٹ بناتی ہے۔ جب درجہ حرارت میں اضافہ CTE کی مماثلت کا سبب بنتا ہے، زیادہ تر قینچ کا تناؤ بیرونی رال میٹرکس کے ذریعے جذب اور منتشر ہو جاتا ہے، جو سولڈر پیسٹ کے جوڑوں پر لگائے جانے والے جسمانی بوجھ کو تیزی سے کم کرتا ہے۔ یہ ساختی سطح پر سولڈر الائے کے لیے تھرمل کریپ مرحلے کے آغاز میں تاخیر کرتا ہے۔
سولڈر الائیز سے وابستہ کریپ چیلنجوں پر قابو پانے کے لیے ایک جامع، کثیر-طریقہ کار کی ضرورت ہوتی ہے جس میں میٹالرجیکل انتخاب، تندور کے درجہ حرارت پر کنٹرول، اور ساختی کمک شامل ہو۔
NeoDen کے بارے میں فوری حقائق
- 2010 میں قائم کیا گیا، 200 + ملازمین، 27000+ Sq.m. فیکٹری
- NeoDen مصنوعات: مختلف سیریز PnP مشینیں، NeoDen YY1، NeoDen4، NeoDen5، NeoDen K1830، NeoDen9، NeoDen N10P۔ ری فلو اوون ان سیریز کے ساتھ ساتھ مکمل SMT لائن میں تمام ضروری SMT آلات شامل ہیں۔
- پوری دنیا میں کامیاب 10000+ کسٹمرز۔
- 40+ عالمی ایجنٹ ایشیا، یورپ، امریکہ، اوشیانا اور افریقہ میں شامل ہیں۔
- R&D سنٹر: 3 R&D محکمے 25+ پیشہ ور R&D انجینئرز کے ساتھ۔
- CE کے ساتھ درج کیا گیا اور 70+ پیٹنٹ حاصل کیا۔
- 30+ کوالٹی کنٹرول اور ٹیکنیکل سپورٹ انجینئرز، 15+ سینئر بین الاقوامی سیلز، 8 گھنٹے کے اندر بروقت جواب دینے والے کسٹمر کے لیے، اور 24 گھنٹے کے اندر پیشہ ورانہ حل فراہم کرتے ہیں۔