في تقنية التجميع السطحي (SMT)، تعد عملية اللحام بالتدفق المرحلة الأكثر أهمية لضمان السلامة الكهربائية والميكانيكية.
مع تصغير حجم المكونات (حزم 01005 و008004) وزيادة تعقيد لوحات الدوائر المطبوعة مع اختلاف أوزان النحاس، فإن هامش خطأ في التحكم في درجة الحرارة قد اختفى.
عدم التجانس الحراري، أي التباين في درجة الحرارة عبر نقاط مختلفة من لوحة الدوائر المطبوعة أو عبر مناطق التسخين في الفرن، هو عامل رئيسي في عيوب التجميع.
عدم التجانس الحراري يحدث ذلك عندما يكون انتقال الحرارة غير منتظم عبر عرض العملية أو على طول الناقل. في فرن إعادة التدفق، تنتقل الحرارة عادةً عن طريق الحمل الحراري القسري.
تشمل العوامل التي تساهم في عدم التجانس ما يلي:
متى لا يتم الحفاظ على التجانس الحراري ضمن هامش خطأ ضيق (عادةً ±2 درجة مئوية في جميع المجالات)، تحدث العديد من العيوب عالية التكلفة.
للتخفيف من هذه المخاطر، يتجه المصنعون إلى ما هو أبعد من التنميط الأساسي للنجاح/الفشل نحو التشخيص المتقدم.
تستخدم التشخيصات الحديثة مسجلات بيانات متعددة القنوات (تصل إلى 12 مزدوجة حرارية أو أكثر) لرسم خريطة فرق درجة الحرارة (ΔT) عبر المجموعة بأكملها. وهذا يوفر عرض تفصيلي لكيفية اختلاف الخصائص الحرارية تمتص الكتل الحرارة.
تقوم الأنظمة المتقدمة الآن بقياس ضغط وسرعة تدفق الهواء الفعلي داخل الفرن.
بما أن الحمل الحراري هو الأساس آلية نقل الحرارةتُعد مراقبة صحة محركات النفخ وثبات نظام توصيل الهواء أمراً بالغ الأهمية للصيانة التنبؤية.
تستخدم فرق الهندسة بشكل متزايد تقنية ديناميكيات الموائع الحسابية لمحاكاة تدفق الهواء داخل غرفة إعادة التدفق.
يتيح ذلك تحسين تصميمات الفوهات وتكوينات المناطق قبل معالجة اللوحة المادية، مما يقلل الوقت اللازم لضبط الملف الشخصي يدويًا.
بلمسة عصرية برنامج التشخيص يقوم تلقائيًا بحساب مؤشر قدرة العملية (CPK).
تقيس هذه الأداة الإحصائية مدى ملاءمة الأداء الحراري للفرن ضمن نطاق العملية المحدد لتركيبة معينة من معجون اللحام.
لضمان الاستقرار على المدى الطويل في بيئة الإنتاج، ينبغي على المنشآت تطبيق ما يلي.
مع سعي صناعة الإلكترونيات نحو كثافات أعلى وسبائك خالية من الرصاص مع نطاقات معالجة أضيق، لم تعد القدرة على تشخيص وتصحيح عدم التجانس الحراري خيارًا.
من خلال استخدام تقنيات التنميط المتقدمة والمراقبة في الوقت الفعلي، يمكن للمصنعين الانتقال من إدارة العيوب التفاعلية إلى التميز الاستباقي في العمليات، مما يضمن أقصى قدر من الإنتاجية وموثوقية المنتج على المدى الطويل.
يشير عدم التجانس الحراري إلى التوزيع غير المتناسق لدرجة الحرارة عبر لوحة الدوائر المطبوعة أو مناطق التسخين في الفرن. ويحدث ذلك عندما تسخن مناطق مختلفة من لوحة الدوائر بمعدلات مختلفة، وغالبًا ما يكون السبب هو تدفق الهواء غير المنتظم، أو التظليل الناتج عن المكونات الطويلة، أو اختلاف كثافة النحاس على اللوحة.
عندما لا تتوزع الحرارة بالتساوي، يؤدي ذلك إلى العديد من حالات فشل تجميع تقنية التثبيت السطحي (SMT). تشمل المشكلات الأكثر شيوعًا ظاهرة "الوقوف المنتصب" (حيث تبقى المكونات منتصبة)، ووصلات اللحام الباردة (نتيجة عدم كفاية الانصهار)، والفراغات التي تُضعف المتانة الميكانيكية للوصلة.
يُقاس فرق درجة الحرارة (ΔT) بين أسخن وأبرد نقطة على اللوحة باستخدام أجهزة قياس حرارية متعددة القنوات. ومن خلال توصيل عدة أزواج حرارية بكتل حرارية مختلفة على لوحة الدوائر المطبوعة، يستطيع المهندسون تحديد تباين درجة الحرارة بدقة وضبط مناطق الفرن لضمان عمل اللوحة ضمن نطاق درجة الحرارة المطلوب.
لضمان استقرار حراري طويل الأمد، ينبغي على المنشآت إجراء فحوصات أسبوعية خاصة بالآلات فقط للكشف عن أي انحراف في عناصر التسخين. كما أن الصيانة الدورية، مثل تنظيف بقايا التدفق من فوهات تدفق الهواء والتحقق من سرعة الناقل، ضرورية أيضاً لمنع عدم التجانس في الإنتاج بكميات كبيرة.
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.
