في عالم تقنية التركيب السطحي (SMT) عالي الدقة، فإن سلامة وصلة اللحام هي الفرق بين جهاز عالي الأداء وفشل ميداني مكلف.
من بين عيوب اللحام المختلفة، وصلات اللحام الباردة لا تزال واحدة من أكثر الأمور مراوغة وضرراً.
على عكس الوصلة المفتوحة تمامًا، قد تجتاز وصلة اللحام الباردة الاختبارات الكهربائية الأولية بينما تحتوي على نقاط ضعف هيكلية تؤدي إلى إشارات متقطعة أو فشل كامل تحت الضغط الحراري.
يحدث لحام بارد عندما يفشل اللحام يؤدي ذلك إلى ذوبان كامل أو ترطيب وسادة لوحة الدوائر المطبوعة وطرف المكون بشكل صحيح. ينتج عن ذلك مظهر محبب أو باهت أو متكتل بدلاً من الحافة الملساء والمقعرة المتوقعة في وصلة عالية الجودة.
يتطلب اكتشاف هذه العيوب أكثر من مجرد نظرة سريعة. ومع تصغير حجم المكونات إلى 01005، يتعين على المصنّعين استخدام استراتيجيات تشخيص متعددة المستويات.
تستخدم أنظمة الفحص البصري الآلي كاميرات عالية السرعة وخوارزميات معقدة لفحص العيوب البصرية. بالنسبة للوصلات الباردة، يبحث نظام الفحص البصري الآلي (AOI) عن...
مرئي لا يمكن للتفتيش أن يرى ما تحت السطح مكونات BGA (مصفوفة الشبكة الكروية) أو QFN. تتيح تقنيات التشخيص المتقدمة بالأشعة السينية للفنيين رؤية البنية الداخلية.
في تحليل الأعطال، يكون الاختبار التدميري ضرورياً في بعض الأحيان.
| الأسلوب | أفضل ل | الايجابيات | سلبيات |
|---|---|---|---|
| مؤشرات النتائج المعتمدة | مكونات السعر | تغطية سريعة وكاملة بنسبة 100% | يقتصر على خط الرؤية |
| AXI (الأشعة السينية) | BGA، QFN، المفاصل المخفية | رؤية داخلية غير مدمرة | ارتفاع تكلفة المعدات |
| ووزارة شؤون المرأة | تحليل السبب الجذري | تفاصيل دقيقة للغاية | مدمرة وتستغرق وقتا طويلا |
للحفاظ على الجودة، نتائج التشخيص يجب قياسها وفقًا لمعيار IPC-A-610 (مقبولية التجميعات الإلكترونية).
| نوع العيب | أداة تشخيصية | حالة الفئة الثالثة من التصنيف الدولي للعلامات التجارية |
|---|---|---|
| المفصل البارد | 3D AOI / مرئي | رفض |
| عدم التبول | الأشعة السينية / المجهر الإلكتروني الماسح | رفض |
| المفصل المضطرب | 3D الهيئة العربية للتصنيع | رفض |
للقضاء على وصلات اللحام الباردة، يجب أن يتحول التركيز من الكشف إلى الوقاية.
إتقان التشخيص المتقدم يُعدّ اللحام البارد ضروريًا للحفاظ على موثوقية عالية للإلكترونيات في بيئة SMT الحديثة.
من خلال دمج تقنية الفحص البصري الآلي ثلاثي الأبعاد، والفحص بالأشعة السينية، والتحليل الحراري الدقيق، يمكن للمصنعين اكتشاف العيوب الخفية وضمان روابط معدنية قوية.
الالتزام بمعايير IPC وتنفيذها استراتيجيات الوقاية الاستباقية يقلل بشكل كبير من حالات الفشل الميداني وإعادة العمل المكلفة.
في نهاية المطاف، يضمن اتباع نهج قائم على البيانات لضمان سلامة اللحام عمرًا أطول للمنتج ورضا العملاء.
يحدث اللحام البارد عندما لا يصل اللحام إلى درجة انصهاره الكاملة، مما يؤدي إلى ضعف التبلل وانعدام الترابط الكيميائي. أما اللحام المتضرر، فيحدث عندما تتحرك لوحة الدوائر المطبوعة أو المكون أثناء تبريد اللحام (مرحلة التصلب)، مما يؤدي إلى تشقق البنية البلورية الداخلية. ينتج عن كليهما ضعف ميكانيكي، لكن أسبابهما الجذرية، وهي درجة الحرارة مقابل الاهتزاز الفيزيائي، مختلفة.
تُعدّ تقنية الفحص البصري الآلي ثنائية الأبعاد القياسية محدودة لأنها لا تلتقط سوى صورة من الأعلى، وقد تواجه صعوبة في التمييز بين سطح لحام خالٍ من الرصاص باهت ووصلة لحام باردة حقيقية. أما تقنية الفحص البصري الآلي ثلاثية الأبعاد فهي أكثر موثوقية بكثير، إذ تقيس حجم وارتفاع وزاوية حافة اللحام، مما يسمح للنظام بتحديد الأشكال المنتفخة أو المحدبة التي تُشير إلى ضعف التبلل المرتبط بوصلات اللحام الباردة.
يُعرف زمن بقاء اللحام فوق درجة انصهاره (TAL) بأنه المدة التي يبقى فيها اللحام سائلاً أثناء عملية إعادة التدفق. إذا كان زمن بقاء اللحام فوق درجة انصهاره قصيرًا جدًا، فلن يتوفر للحام الوقت الكافي للتفاعل الكيميائي مع نقاط التلامس النحاسية لتكوين طبقة سليمة من المركب المعدني البيني (IMC). ينتج عن ذلك وصلة باردة قد تبدو متصلة ظاهريًا، ولكنها ستفشل تحت تأثير الإجهاد الحراري أو الميكانيكي بسبب نقص الرابطة المعدنية.
منذ 1992، Applied Physics تُعدّ شركتنا من الشركات الرائدة عالميًا في مجال توفير معايير دقيقة للتحكم في التلوث وعلم القياس. نتخصص في تصوير تدفق الهواء، ومعايير حجم الجسيمات، وحلول تطهير غرف الأبحاث في البيئات الحساسة.
