سولڈر جوڑوں کے ٹوٹنے والے فریکچر کو روکنا: ریل ٹرانزٹ مین بورڈز کے لیے اعلی-وائبریشن کنڈیشنز کے لیے سولڈر کمپوزیشن کی تشکیل

تعارف

آپریشن کے دوران، ریل ٹرانزٹ گاڑیوں کے آن بورڈ کنٹرول مین بورڈ مسلسل کم-فریکوئنسی وائبریشنز اور اچانک زیادہ-سرعت کے جھٹکے کا شکار ہوتے ہیں۔ ان اعلی-وائبریشن حالات کے تحت، PCBA مینوفیکچرنگ کو درپیش سب سے اہم خطرہ سولڈر جوڑوں کا ٹوٹنا ٹوٹنا ہے۔ اس قسم کا فریکچر عام طور پر لیڈ-فری سولڈر جوائنٹس اور پی سی بی پیڈز کے درمیان انٹرمیٹالک کمپاؤنڈ (IMC) انٹرفیس پر ہوتا ہے۔ یہ انتباہ کے بغیر اچانک شروع ہونے کی خصوصیت ہے اور آسانی سے سگنل میں رکاوٹ یا ٹرینوں پر کنٹرول کی ناکامی کا باعث بن سکتا ہے۔ ریل ٹرانزٹ مین بورڈز کی کمپن تھکاوٹ کی زندگی کو بہتر بنانے کے لیے، بنیادی حل ایک مائیکرو-میٹالرجیکل نقطہ نظر سے سولڈر الائے کی ترکیب کو بہتر بنانے میں مضمر ہے۔

کمپن تناؤ کے تحت ٹوٹنے والے فریکچر کا طریقہ کار: IMC پرت میں تناؤ کا ارتکاز

کے دورانریفلو سولڈرنگPCBA مینوفیکچرنگ کے مرحلے میں، روایتی لیڈ میں ٹن-فری ٹانکا پی سی بی کی سطح پر تانبے کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتا ہے، لامحالہ انٹرمیٹالک مرکبات (IMC) کی ایک تہہ بناتا ہے۔ اگرچہ یہ eutectic ڈھانچہ ایک مضبوط مکینیکل کنکشن کے لیے ایک بندھن کا کام کرتا ہے، لیکن یہ فطری طور پر ایک ٹوٹنے والا مواد ہے۔ ریل ٹرانزٹ آلات کی سروس لائف کے دوران، پیچیدہ باری باری مکینیکل دباؤ اجزاء اور سبسٹریٹ پر مسلسل عمل کرتے ہیں۔ پی سی بی سبسٹریٹ (FR-4) اور سیرامک ​​اجزاء یا سلکان چپس کے درمیان تھرمل ایکسپینشن (CTE) اور لچکدار ماڈیولی کے گتانک میں نمایاں فرق کی وجہ سے، کمپن سے پیدا ہونے والے مکینیکل اخترتی دباؤ IMC انٹرفیس پر بہت زیادہ مرتکز ہو جاتے ہیں، جو صرف چند مائکرو میٹر موٹا ہوتا ہے۔ جب جمع شدہ قینچ کا تناؤ اناج کی حدود پر بانڈ کی طاقت سے زیادہ ہو جاتا ہے، تو دراڑیں تیزی سے شروع ہوتی ہیں اور آئی ایم سی کے اندر یا تانبے کے پیڈ کے ساتھ اس کے انٹرفیس میں پیچھے سے پھیلتی ہیں، جس سے ٹانکا لگانا جوڑ فوری طور پر ٹوٹ جاتا ہے۔

بسمتھ اور اینٹیمونی کی ٹریس مقدار شامل کرنا: ٹن میٹرکس کو مضبوط بنانا اور اناج کی ساخت کو بہتر بنانا

اعلی-شدت والے مکینیکل کمپن کا مقابلہ کرنے کے لیے، سولڈر الائے کے مائیکرو اسٹرکچر کو بہتر بنانا اور شگاف کے پھیلاؤ کی رفتار کو سست کرنا مرکب مرکب کو بہتر بنانے کے بنیادی مقاصد ہیں۔ سطح پر-ریل ٹرانزٹ کے لیے ہائی-پاور مین بورڈز کی ماؤنٹ مینوفیکچرنگ، نئے ہائی-قابل اعتماد مرکبات-روایتی ٹن-سلور-تانبے (SAC) پر مبنی لیکن بسمتھ (Bi) اور Stibium کی ٹریس مقدار کے ساتھ ڈوپڈ اب وسیع پیمانے پر استعمال کیے جاتے ہیں۔ بسمتھ کو شامل کرنا ٹھوس محلول کو مضبوط بنانے کے قابل بناتا ہے، جو خود سولڈر میٹرکس کی پیداوار کی طاقت کو نمایاں طور پر بڑھاتا ہے۔ دریں اثنا، اینٹیمونی کا اضافہ اعلی-درجہ حرارت اور تناؤ کے حالات میں اناج کے کھردرے ہونے کی رفتار کو سست کر دیتا ہے، ایک ٹھیک-مائیکرو اسٹرکچر کو برقرار رکھتا ہے۔ باریک اناج کے نتیجے میں اناج کی حدود کی تعداد میں خاطر خواہ اضافہ ہوتا ہے۔ جب وائبریشن شاک ویوز سولڈر جوائنٹ میں پھیلتی ہیں، تو یہ متعدد اناج کی حدود توانائی کو مؤثر طریقے سے منتشر اور جذب کرتی ہیں، جو مائیکرو کریکس کو مسلسل اپنے پھیلاؤ کی سمت تبدیل کرنے پر مجبور کرتی ہیں اور دخول کے لیے اپنے راستے کو لمبا کرتی ہیں، اس طرح سولڈر جوائنٹ کی متحرک تھکاوٹ کی زندگی 1.5 گنا سے زیادہ بڑھ جاتی ہے۔

نکل اور کوبالٹ کی ٹریس مقدار کا ہم آہنگی کا اثر: آئی ایم سی مورفولوجی اور موٹائی میں تبدیلی

کرسٹل لائن میٹرکس کی طاقت کو کنٹرول کرتے ہوئے، IMC پرت کے مائکرو اسٹرکچر کو براہ راست "پتلا" اور ترمیم کرنا ضروری ہے-اس جگہ جہاں ٹوٹنے والا فریکچر ہوتا ہے۔ نکل (Ni) اور کوبالٹ (Co)-تقریباً 0.05%-کی ٹریس مقدار کو سولڈر پیسٹ الائے میں متعارف کروا کر، ری فلو کے عمل کے دوران انٹرفیشل انٹرمیٹالک مرکبات کے نمو کے حرکیات کو نمایاں طور پر تبدیل کیا جا سکتا ہے۔ نکل تانبے کے ایک حصے کو بے گھر کر سکتا ہے، اصل میں موٹے، پنکھے-کی شکل کی، اور غیر مساوی طور پر موٹی eutectic تہہ کو ایک ہموار، گھنے، اور یکساں طور پر موٹی جامع کرسٹل ڈھانچے میں تبدیل کر سکتا ہے۔ دوسری طرف، کوبالٹ مؤثر طریقے سے PCBA کی طویل مدتی سروس کے دوران درجہ حرارت میں اضافے سے شروع ہونے والے ثانوی پھیلاؤ کی وجہ سے خراب-معیار کی ٹوٹنے والی پرت کی بے قابو نشوونما کو مؤثر طریقے سے دباتا ہے۔ زیادہ سے زیادہ حد کے اندر IMC تہہ کی مجموعی موٹائی کو سختی سے کنٹرول کرنے سے انٹرفیس میں تناؤ کے ارتکاز کو نمایاں طور پر کم کیا جا سکتا ہے اور ٹوٹنے والے فریکچر کے لیے سازگار حالات کو ختم کیا جا سکتا ہے۔

سرفیس ٹریٹمنٹ ٹیکنالوجی کے ساتھ مل کر: ایک میٹالرجیکل انٹرفیس بنانا جو سختی اور لچک کو متوازن رکھتا ہے۔

زیادہ سے زیادہ کمپن مزاحمت حاصل کرنے کے لیے پی سی بی پیڈز کی سطح کی تکمیل کے ساتھ، سولڈر کمپوزیشن کے فوائد جسمانی اور کیمیائی دونوں لحاظ سے بالکل مماثل ہونا چاہیے۔ ہائی-وائبریشن ریل ٹرانزٹ مدر بورڈز کے لیے، الیکٹروپلیٹڈ نکل-گولڈ (ENIG) سطح کی تکمیل-جو آسانی سے بلیک پیڈ مظاہر اور فاسفورس کے ٹوٹنے والے فریکچر کا سبب بن سکتی ہے-امیر تہوں- کی سفارش نہیں کی جاتی ہے۔ اس کے بجائے، آرگینک سولڈر پرزرویٹیو (OSP) یا الیکٹرانک-گریڈ وسرجن سلور (Im-Ag) کو ترجیح دی جاتی ہے۔ OSP سطح کا علاج وضع کردہ اعلی{10}}کارکردگی والے سولڈر کو ننگے تانبے کے ساتھ براہ راست رابطے میں آنے کی اجازت دیتا ہے، جس کے دوران ایک خالص تانبے کیریفلو سولڈرنگاور تھرڈ پارٹی ناپاک دھاتی ایٹموں کے داخل ہونے کی وجہ سے انٹرفیس پر جعلی مسخ کو روکنا۔ اس میٹالرجیکل انٹرفیس کے تحت، کنفارمل کوٹنگ یا لوکلائزڈ انڈر فل کی مناسب موٹائی کے ساتھ مل کر، سختی اور لچک کو متوازن رکھنے والا ایک دفاعی طریقہ کار تشکیل پاتا ہے-جہاں بیرونی ڈھانچہ تناؤ کو دور کرتا ہے اور اندرونی مائیکرو اسٹرکچر توانائی کو جذب کرتا ہے-اس طرح فریکچر کے امکان کو مکمل طور پر ختم کر دیتا ہے۔

اعلی-وائبریشن حالات میں سولڈر جوائنٹ کے ٹوٹنے والے فریکچر کے مسئلے پر قابو پانے کے لیے ایک جامع تکنیکی نقطہ نظر کی ضرورت ہوتی ہے، جس میں مائیکرو اسٹرکچرل میٹالرجیکل کمپوزیشن کی ٹھیک-ٹیوننگ سے لے کر میکروسکوپک عمل کے پیرامیٹرز کی اصلاح تک شامل ہے۔

NeoDen کے بارے میں فوری حقائق

• 2010 میں 200+ ملازمین اور 27 کے ساتھ قائم کیا گیا،000+ Sq.m. خود مختار جائیداد کے حقوق کی فیکٹری، معیاری انتظام کو یقینی بنانے اور سب سے زیادہ اقتصادی اثرات حاصل کرنے کے ساتھ ساتھ لاگت کو بچانے کے لیے۔
• NeoDen مشینوں کی تیاری، معیار اور ترسیل کے لیے مضبوط صلاحیتوں کو یقینی بنانے کے لیے اپنا مشینی مرکز، ہنر مند اسمبلر، ٹیسٹر اور QC انجینئرز کا مالک ہے۔
• 40+ عالمی شراکت دار جو ایشیا، یورپ، امریکہ، اوشیانا اور افریقہ میں شامل ہیں، پوری دنیا میں 10000+ صارفین کو کامیابی سے خدمت کرنے کے لیے، بہتر اور تیز تر مقامی سروس اور فوری ردعمل کو یقینی بنانے کے لیے۔
• 3 مختلف R&D ٹیمیں جن میں کل 25+ پیشہ ور R&D انجینئرز ہیں، تاکہ بہتر اور زیادہ جدید ترقیات اور نئی اختراع کو یقینی بنایا جا سکے۔
• ہنر مند اور پیشہ ور انگلش سپورٹ اینڈ سروس انجینئرز، 8 گھنٹے کے اندر فوری جواب کو یقینی بنانے کے لیے، حل 24 گھنٹے کے اندر فراہم کرتا ہے۔
• ان تمام چینی مینوفیکچررز میں منفرد ہے جنہوں نے TUV NORD کے ذریعے CE کو رجسٹر اور منظور کیا۔
• NeoDen تمام NeoDen مشینوں کے لیے لائف-طویل تکنیکی مدد اور خدمت فراہم کرتا ہے، مزید یہ کہ استعمال کرنے والوں کے تجربات اور حقیقی روزانہ کی درخواست پر مبنی باقاعدہ سافٹ ویئر اپ ڈیٹس۔