أفضل مادة لحام للإلكترونيات

لا يوجد نوع واحد يُعتبر "أفضل مُساعد لحام" على الإطلاق، فالأفضل هو النوع المُناسب لعملك. بالنسبة لمعظم أعمال الإلكترونيات، يُعدّ مُساعد اللحام الذي لا يحتاج إلى تنظيف أو مُساعد اللحام الراتنجي (RMA) الخيار الأمثل : فكلاهما مُعتدل، وغير مُسبّب للتآكل عند استخدامه بشكل صحيح، وآمن على لوحات الدوائر. أما مُساعد اللحام القابل للذوبان في الماء فهو أقوى ويُستخدم في الأماكن التي يُمكنك فيها غسل اللوحة جيدًا بعد ذلك. الشيء الوحيد الذي يجب تجنّبه تمامًا هو مُساعد اللحام الحمضي أو "مُساعد اللحام في السباكة"، لأن مُخلّفاته المُسبّبة للتآكل ستُلحق الضرر بالإلكترونيات. يُوضّح هذا الدليل أنواع مُساعدات اللحام، وأشكالها المُتاحة، وكيفية اختيار الأنسب منها للحام اليدوي، أو إعادة لحام مُكوّنات SMD، أو الإنتاج، وكيفية التحكّم في مُساعد اللحام في تجميع لوحات الدوائر المطبوعة (PCB) الفعلية.

ما هي وظيفة مادة اللحام ولماذا يُعدّ نوعها مهمًا؟

تتمثل الوظيفة الأساسية للمادة المساعدة على اللحام (الفلكس) في إزالة طبقة الأكسيد الرقيقة من أسطح المعادن، مما يسمح للحام المنصهر بالتغلغل والالتصاق بها. يتأكسد النحاس الساخن بشكل فوري تقريبًا، ولن يلتصق اللحام بالأكسيد. تعمل المادة المساعدة على اللحام (الفلكس) على إزالة هذا الأكسيد كيميائيًا، وتمنعه ​​من التكوّن مجددًا خلال الثواني القليلة التي يكون فيها الوصل ساخنًا، كما أنها تخفض التوتر السطحي، مما يسمح للحام بالتدفق بسلاسة إلى وصلة لحام متجانسة.

يكمن سبب أهمية نوع المادة المساعدة في بقايا اللحام. فبعد عملية اللحام، تترك كل مادة مساعدة آثارًا، ومدى تآكل هذه البقايا أو توصيلها للكهرباء - وما إذا كان يجب تنظيفها - هو ما يميز المادة المساعدة الآمنة على لوحة الدوائر عن تلك التي ستتلفها تدريجيًا. لذا، فإن اختيار أفضل مادة مساعدة يعتمد في جوهره على اختيار مستوى النشاط المناسب وسلوك البقايا بما يتناسب مع لوحتك وقدرتك على تنظيفها.

أنواع مواد اللحام (الصمغ، بدون تنظيف، قابلة للذوبان في الماء)

تغطي ثلاث عائلات جميع أنواع لحام الإلكترونيات تقريبًا. يتم تصنيفها رسميًا وفقًا لمعيار J-STD-004، الذي يرمز إلى التركيب الكيميائي الأساسي والنشاط (على سبيل المثال، ROL0 تعني قاعدة صمغية، نشاط منخفض، بدون هاليدات).

بالنسبة لمعظم المستخدمين، القرار بسيط: استخدام مادة راتنجية (RMA) أو مادة لحام لا تحتاج إلى تنظيف هو الخيار الأمثل والآمن. استخدم المادة القابلة للذوبان في الماء فقط عند الحاجة إلى قدرتها الفائقة على التنظيف ، وعند إمكانية غسل اللوح جيدًا.

نماذج التدفق ومتى يُستخدم كل منها

تأتي نفس التركيبة الكيميائية في عدة أشكال فيزيائية، وغالبًا ما يكون الشكل أكثر أهمية يومًا بعد يوم من التركيبة الكيميائية الدقيقة.

• سلك لحام ذو قلب تدفق — يتم دمج مادة اللحام في مركز السلك. مناسب للحام اليدوي العام؛ ولا حاجة إلى مادة لحام إضافية للعديد من عمليات اللحام عبر الثقوب والتغطية بالقصدير.
• سائل التدفق / قلم التدفق سائل رقيق يُوضع بقلم أو فرشاة. مناسب للحام الاحتكاكي، والتغطية بالقصدير، وتجديد نقاط التلامس المؤكسدة.
• مادة صهر هلامية/معجونية (حقنة) سميك، سهل التحكم، يبقى في مكانه. الخيار الأمثل لتقنية SMD وإعادة العمل على الدوائر الدقيقة.
• تدفق لزج — جل لاصق يساعد أيضًا في تثبيت الأجزاء الصغيرة في مكانها. مثالي لـ بغا وإعادة صياغة وتركيب كرات QFN.
• عجينة لصق — مادة التدفق الممزوجة بمسحوق اللحام، مطبوعة من خلال قالب للتجميع السطحي (ليست مادة تدفق مستقلة، ولكن نفس التركيب الكيميائي لمادة التدفق في الداخل).

كيفية اختيار أفضل مادة صهر لعملك

بدلاً من التركيز على فائز واحد، قم بمطابقة التدفق مع المهمة التي أمامك.

هناك قاعدتان تختصران معظم الخيارات: استخدم أقل أنواع التدفق قوة والذي ينتج عنه وصلة سليمة، وإذا كنت تستخدم تدفقًا نشطًا قابلًا للذوبان في الماء، فخطط لتنظيف اللوحة تمامًا قبل تشغيلها.

فهم رموز التدفق (رمز J-STD-004)

تصف أوراق البيانات التدفق باستخدام رمز J-STD-004 قصير بدلاً من مجرد "بدون تنظيف". قراءتها تخبرك بالتركيب الكيميائي، ومدى نشاط التدفق، وما إذا كان يحتوي على هاليدات - وهو أمر مفيد عندما تحتاج إلى مطابقة التدفق مع عملية أو متطلبات موثوقية.

إذن ، ROL0 عبارة عن مادة لحام راتنجية منخفضة النشاط وخالية من الهاليدات - وهي مادة لحام يدوية نموذجية ولطيفة - بينما ORH1 عبارة عن مادة لحام عضوية عالية النشاط (قابلة للذوبان في الماء) تحتوي على هاليدات يجب إزالتها. بالنسبة لمعظم الأجهزة الإلكترونية، تُعد مادة اللحام L0 أو M0 ضمن النطاق الآمن.

منتجات التدفق الشائعة الاستخدام

تتغير قوائم "أفضل أنواع التدفق" المحددة بشكل متكرر، ويعتمد المنتج المناسب على مهمتك، لذا تعامل مع ما يلي على أنه أمثلة شائعة الاستخدام وذات سمعة طيبة بدلاً من اعتباره اختيارًا نهائيًا واحدًا:

• معجون/جل صهر لا يحتاج إلى تنظيف (على سبيل المثال MG Chemicals 8341) - معجون صمغي شائع متعدد الأغراض لا يحتاج إلى تنظيف لأعمال الإصلاح و SMD.
• مادة لحام لزجة لا تحتاج إلى تنظيف (على سبيل المثال ChipQuik SMD291) - خيار شائع لإعادة العمل وإعادة تركيب الكرات في SMD/BGA.
• تدفق معجون الراتينج (مثل SRA، صمغ كيستر) - مادة صمغ تقليدية للحام اليدوي والتغطية بالقصدير.
• سائل التدفق الذي لا يحتاج إلى تنظيف / أقلام التدفق (على سبيل المثال Kester 951، MG Chemicals) - للحام السحب وتجديد الوسادات.

أياً كان ما تشتريه، تأكد من أنه مخصص للإلكترونيات (وليس للسباكة)، وأن نشاطه يناسب اللحام المحتوي على الرصاص أو الخالي من الرصاص حسب الحاجة، وأن سلوك البقايا يتوافق مع ما إذا كنت ستنظف اللوحة.

تنظيف بقايا التدفق والسلامة

تعتمد طريقة التعامل مع البقايا على نوع التدفق:

• لا تنظيف صُممت البقايا لتبقى في مكانها وهي آمنة كهربائياً. ومع ذلك، يمكن تنظيفها لأسباب تجميلية أو في الحالات التي قد تعيق فيها الطلاء الواقي أو اتصال مسبار الاختبار.
• الصنوبري البقايا غير موصلة ولكنها قد تصبح لزجة وغالبًا ما يتم تنظيفها بالكحول الأيزوبروبيلي (IPA) للحصول على لوحة نظيفة وقابلة للفحص.
• ذوبان في الماء بقايا يجب يجب إزالة البقايا بالماء (ويفضل أن يكون منزوع الأيونات) وتجفيف اللوحة بالكامل قبل تشغيلها، لأن البقايا تكون أكالة وموصلة للكهرباء إذا تُركت.

السلامة: قم دائمًا باللحام في منطقة جيدة التهوية أو باستخدام نظام شفط الأبخرة - فأبخرة مادة اللحام مهيجة - واغسل يديك بعد التعامل معها. وللتأكيد على أهم نقطة: لا يُستخدم أبدًا سائل اللحام الحمضي/المستخدم في السباكة (القائم على كلوريد الزنك) على لوحات الدوائر؛ لأن بقاياه ستؤدي إلى تآكل المسارات وتكوين مسارات تسريب.

كيفية إدارة التدفق في تجميع لوحات الدوائر المطبوعة

في التصنيع بكميات كبيرة، لا يُختار التدفق بشكل عشوائي، بل يُحدد ويُضبط بدقة. يُطابق التدفق الموجود داخل معجون اللحام مع السبيكة وخصائص إعادة التدفق، وتُستخدم تركيبات كيميائية لا تتطلب تنظيفًا في الحالات التي يمكن فيها ترك الرواسب بأمان، وتُقترن التدفقات القابلة للذوبان في الماء أو ذات النشاط العالي بخطوة غسل مدمجة.

تُراقب شركة هايليب للإلكترونيات ، وهي شركة صينية مُصنِّعة للوحات الدوائر المطبوعة (PCB) ومجموعات لوحات الدوائر المطبوعة (PCBA)، التدفقات والمخلفات كجزء من عملية التجميع: حيث يتم اختيار المعجون والتدفقات المناسبة للسبيكة، والتنظيف عند الحاجة وفقًا للتركيب الكيميائي أو متطلبات موثوقية العميل، والتحقق من خلال الفحص البصري الآلي (AOI) والأشعة السينية. وفي حال تعرض اللوحات للرطوبة أو التلوث أثناء الاستخدام، يتم تطبيق طبقة واقية على سطح نظيف تمامًا. ويمكن لمراجعة التصميم للتصنيع (DFM) تحديد احتياجات التنظيف والطلاء قبل بدء عملية التجميع.

الأسئلة الشائعة حول أفضل أنواع التدفقات المستخدمة في اللحام

ما هو أفضل نوع من أنواع التدفق للحام الإلكترونيات؟

بالنسبة لمعظم الأجهزة الإلكترونية، يُعدّ التدفق الذي لا يحتاج إلى تنظيف أو التدفق الراتنجي (RMA) الخيار الأمثل من جميع النواحي، فهو لطيف وغير مُسبّب للتآكل عند استخدامه بشكل صحيح، وآمن على اللوحات الإلكترونية. أما بالنسبة لإعادة لحام مكونات SMD وBGA تحديدًا، فإن التدفق الهلامي اللزج الذي لا يحتاج إلى تنظيف هو الأنسب.

ما هو أفضل سائل لحام لإعادة لحام مكونات SMD وBGA؟

مادة لحام هلامية لزجة لا تحتاج إلى تنظيف، تأتي في محقنة. تبقى في مكانها تماماً، وتثبت الأجزاء الصغيرة أثناء وضعها، وتترك بقايا آمنة، ولهذا السبب فهي المعيار في إعادة تركيب الكرات الدقيقة و BGA.

هل التدفق بدون تنظيف أم التدفق باستخدام الراتنج أفضل؟

كلاهما مناسب للإلكترونيات. يتميز النوع الذي لا يحتاج إلى تنظيف بسهولة استخدامه، حيث يمكن ترك بقاياه في مكانها وهو آمن كهربائيًا، مما يجعله المعيار المعتمد في الإنتاج. أما الراتنج (RMA) فهو سهل الاستخدام ومناسب للحام اليدوي، على الرغم من أن بقاياه غالبًا ما تُنظف للحصول على لوحة نظيفة.

هل يجب عليّ تنظيف بقايا اللحام بعد عملية اللحام؟

يعتمد ذلك على نوع المادة المساعدة على اللحام. يمكن ترك المادة التي لا تحتاج إلى تنظيف. مادة الصنوبر غير موصلة للكهرباء، ولكن غالبًا ما يتم تنظيفها لأغراض المظهر والفحص. يجب غسل المادة المساعدة على اللحام القابلة للذوبان في الماء بالماء وتجفيفها قبل استخدام الطاقة، لأن بقاياها قابلة للتآكل وموصلة للكهرباء.

هل يمكنني استخدام أنابيب السباكة أو مادة اللحام الحمضية على لوحة الدوائر الإلكترونية؟

لا. يترك سائل اللحام الحمضي/المستخدم في السباكة (القائم على كلوريد الزنك) بقايا موصلة للكهرباء ومسببة للتآكل، مما يُلحق الضرر بالمسارات والمكونات. استخدم فقط سائل اللحام المصمم خصيصًا للإلكترونيات - مثل الراتنج، أو السائل الذي لا يحتاج إلى تنظيف، أو السائل القابل للذوبان في الماء.

ما نوع المادة المساعدة على اللحام التي يجب استخدامها للحام الخالي من الرصاص؟

مادة لحام مصممة للاستخدام مع اللحام الخالي من الرصاص أو في درجات حرارة أعلى، وهي عادةً أكثر فعالية لتحمل درجة الانصهار المرتفعة. العديد من مواد اللحام التي لا تحتاج إلى تنظيف أو تلك المصنوعة من الراتنج مصممة للعمل مع كل من اللحام المحتوي على الرصاص واللحام الخالي منه - تحقق من الملصق.

هل يحتاج لحام الأسلاك ذات القلب المتدفق إلى تدفق إضافي؟

غالباً ما يكون استخدام مادة اللحام غير مناسب لأعمال اللحام البسيطة التي تتم عبر الثقوب أو أعمال التغطية بالقصدير، لأن مادة اللحام موجودة بالفعل داخل السلك. أما بالنسبة لإعادة لحام مكونات SMD، أو إصلاح الوصلات المؤكسدة، أو لحام BGA، فإن إضافة مادة لحام مخصصة، سواء كانت هلامية أو سائلة، يُعطي نتائج أفضل بكثير.