لحام خالٍ من التدفق للوحات الدوائر المطبوعة الكمومية: دليل هندسي ومواصفات العملية

تتطلب أجهزة الحوسبة الكمومية بيئة تجميع أكثر صرامة بكثير من الإلكترونيات الفضائية أو الطبية القياسية. عند التعامل مع الكيوبتات والرنانات فائقة التوصيل، حتى البقايا المجهرية من تدفق اللحام القياسي يمكن أن تُدخل شوائب مغناطيسية، أو تسبب إطلاق الغازات في ثلاجات التخفيف، أو تؤدي إلى خسائر عازلة تدمر أوقات التماسك. وبالتالي، فإن تجميع لوحات الدوائر المطبوعة الكمومية باللحام الخالي من التدفق ليس مجرد تفضيل؛ بل هو متطلب قائم على الفيزياء لسلامة الإشارة والبقاء في درجات الحرارة المنخفضة.

تتخصص APTPCB (مصنع APTPCB للوحات الدوائر المطبوعة) في التصنيع والتجميع عالي الموثوقية حيث لا تكفي نظافة IPC Class 3 القياسية. يوضح هذا الدليل المعايير الهندسية، ونوافذ العملية، وخطوات التحقق المطلوبة لتحقيق روابط معدنية موثوقة بدون تدفق عضوي، ومصممة خصيصًا للمكدس الكمومي.

إجابة سريعة (30 ثانية)

بالنسبة للمهندسين الذين يحددون عمليات لحام لوحات الدوائر المطبوعة الكمومية الخالية من التدفق، يعتمد النجاح على استبدال التنظيف الكيميائي (التدفق) بالتنظيف الفيزيائي أو الغازي (البلازما/حمض الفورميك) والتحكم في الغلاف الجوي.

التحكم في الغلاف الجوي: يجب أن يتم اللحام في فراغ (< 10^-3 تور) أو بيئة نيتروجين خاملة (< 5 جزء في المليون O2) لمنع الأكسدة بدون تدفق.
تنشيط السطح: استخدم بخار حمض الفورميك في الموقع أو تنظيف البلازما خارج الموقع (مزيج الأرجون/الأكسجين) لإزالة أكاسيد السطح فورًا قبل الربط.
توافق المواد: الإنديوم والذهب-القصدير (AuSn) هما السبائك الأساسية؛ غالبًا ما يتم تجنب SAC305 القياسي بسبب مخاطر "آفة القصدير" عند درجات الحرارة المبردة.
الانتهاء السطحي: النيكل الكيميائي والبلاديوم الكيميائي والذهب بالغمر (ENEPIG) أو الذهب الناعم القابل للربط إلزامي لضمان التبلل بدون كيمياء عدوانية.
الملف الحراري: يجب أن تكون معدلات التسخين أبطأ (< 1 درجة مئوية/ثانية) من SMT القياسي لمنع الصدمة الحرارية للركائز الخزفية التي تُستخدم غالبًا في التوصيلات البينية الكمومية.
التحقق: مطلوب فحص الفراغات بالأشعة السينية بنسبة 100%؛ يجب أن تكون الفراغات عادةً أقل من 5% لضمان التوصيل الحراري عند درجات حرارة الملي-كلفن.

متى تنطبق لحام لوحات الدوائر المطبوعة الكمومية الخالية من التدفق (ومتى لا تنطبق)

يحدد فهم بيئة التشغيل للوحة الدوائر المطبوعة المجمعة النهائية ما إذا كانت تكلفة وتعقيد التجميع الخالي من التدفق مبررة.

متى تستخدم اللحام الخالي من التدفق

أجزاء داخلية لمبردات التخفيف: يجب أن تكون أي لوحة دوائر مطبوعة (PCB) موجودة داخل غرفة الخلط أو مراحل التثبيت (10mK – 4K) خالية من التدفق لمنع إطلاق الغازات الذي يدمر الفراغ.
الدوائر فائقة التوصيل: غالبًا ما تحتوي بقايا التدفق على عناصر مغناطيسية أو تخلق سعة طفيلية تتداخل مع تماسك الكيوبتات فائقة التوصيل.
تجميع هجين بربط الأسلاك: إذا كانت لوحة الدوائر المطبوعة تتطلب ربط أسلاك لاحق من الألومنيوم أو الذهب، فإن تناثر التدفق من المكونات المجاورة سيضر بقوة الربط.
التعبئة المحكمة: لا يمكن للوحدات الكمومية المغلقة تحمل المواد المتطايرة من التدفق المحبوس التي تتمدد أو تتفاعل بمرور الوقت.
المرنانات عالية التردد: عند ترددات الميكروويف (4-8 جيجاهرتز، وهي نموذجية للقراءة)، تعمل المخلفات العضوية كعوازل كهربائية ذات فقد.

متى تكون اللحام القياسي مقبولاً

إلكترونيات التحكم في درجة حرارة الغرفة: يمكن لحوامل التحكم التي تعمل عند 300 كلفن خارج المبرّد استخدام عمليات التدفق القياسية القابلة للذوبان في الماء عادةً.
البيئات غير المفرغة: إذا كانت اللوحة مبردة بالهواء وليست جزءًا من سلسلة الإشارة الكمومية الحساسة.
منطق النماذج الأولية: للاختبار الأولي لـ FPGA حيث لم يتم التحقق من الأداء المبرد بعد.
حاملات FR4 القياسية: إذا كانت الركيزة نفسها تطلق الغازات بشكل كبير (FR4 القياسية)، فإن إزالة التدفق تؤدي إلى عوائد متناقصة مقارنة بانبعاثات الركيزة نفسها.

القواعد والمواصفات

تحدد المعلمات التالية نافذة العملية لـ لحام لوحات الدوائر المطبوعة الكمومية الخالية من التدفق. تمنع هذه القواعد تكوين الأكاسيد التي يزيلها التدفق عادةً وتضمن بقاء الوصلة بعد الدورات الحرارية حتى قرب الصفر المطلق.

القاعدة	القيمة/النطاق الموصى به	لماذا يهم	كيفية التحقق	إذا تم تجاهله
مستوى الفراغ (إعادة التدفق)	< 5 x 10^-4 Torr	يمنع إعادة أكسدة اللحام المنصهر أثناء الطور السائل.	سجل مقياس الفراغ أثناء دورة إعادة التدفق.	وصلات ضعيفة؛ عدم التبلل (دوائر مفتوحة).
تركيز الأكسجين	< 10 ppm	يتفاعل الأكسجين مع الإنديوم أو القصدير فورًا، مكونًا طبقة تمنع الترابط.	مستشعر O2 مدمج في فرن إعادة التدفق.	تأثير "العنب" على اللحام؛ وصلات جافة.
سمك الطبقة النهائية السطحية (Au)	0.05 µm – 0.15 µm (ذهب ناعم)	يتسبب الذهب السميك في الهشاشة (AuIn2 أو AuSn4)؛ بينما يؤكسد الذهب الرقيق النيكل.	قياس XRF على لوحة الدوائر المطبوعة العارية.	وصلات هشة تتشقق أثناء التبريد.
خشونة السطح (Ra)	< 0.2 µm	تحبس الأسطح الخشنة الملوثات التي لا يمكن للبلازما/الغاز الوصول إليها.	مسح منصات التوصيل بواسطة مقياس التشكيل.	تكون الفراغات؛ ضعف الاتصال الحراري عند درجات حرارة الميلي كلفن.
تركيز حمض الفورميك	2% - 5% في حامل N2	يقلل أكاسيد السطح على النحاس/القصدير/النيكل دون ترك بقايا عضوية.	سجلات وحدة التحكم في تدفق الكتلة.	ترطيب غير كامل؛ تبقى حواجز الأكسيد.
درجة الحرارة القصوى (الإنديوم)	170°C - 180°C	ينصهر الإنديوم عند 156 درجة مئوية؛ وتتسبب الحرارة الزائدة في نمو سريع للمركبات البينية المعدنية.	تحديد الملف الحراري (مزدوج حراري على اللوحة).	ترشيح مفرط للمعدن الأساسي؛ وصلات هشة.
معدل التبريد	0.5°C/ثانية - 2°C/ثانية	يؤدي التبريد السريع إلى صدمة المواد السيراميكية/العازلة؛ بينما يؤدي التبريد البطيء إلى نمو حبيبات كبيرة.	التحقق من الملف الشخصي.	تشقق الركيزة أو بنية حبيبية خشنة.
نسبة الفراغات	< 5% (المساحة)	تسد الفراغات تدفق الحرارة، مما يخلق "نقاطًا ساخنة" تكسر الموصلية الفائقة.	فحص بالأشعة السينية أو C-SAM.	هروب حراري للكيوبتات؛ فشل الجهاز.
وقت تنظيف البلازما	2 - 5 دقائق	يزيل الطبقات العضوية الأحادية قبل دخول غرفة التفريغ.	اختبار زاوية التلامس (قطرة ماء).	ضعف الالتصاق؛ انفصال الطبقات.
نقاء اللحام	> 99.99%	تصبح الشوائب (الحديد، النيكل) مراكز تشتت مغناطيسي.	شهادة مطابقة المواد (CoC).	تداخل مغناطيسي مع الكيوبتات.
سمك الطبقة البينية المعدنية	< 2 ميكرومتر	الطبقات السميكة من IMC هشة وتفشل تحت الإجهاد المبرد.	تحليل المقطع العرضي (SEM).	فشل إجهاد الوصلة بعد الدورات الحرارية.
عملية التجفيف المسبق	120 درجة مئوية لمدة 4-8 ساعات	يزيل الرطوبة من لوحة الدوائر المطبوعة لمنع إطلاق الغازات في إعادة التدفق الفراغي.	قياس فقدان الوزن.	"تفرقع" أو فراغات بسبب البخار.

خطوات التنفيذ

يتطلب تنفيذ بناء لوحة دوائر مطبوعة كمومية بلحام خالٍ من التدفق خط SMT معدل أو غرفة إعادة تدفق فراغية مخصصة. توصي APTPCB بسير العمل التالي لضمان سلامة العملية.

1. تحضير الركيزة والتجفيف

تمتص لوحات الدوائر المطبوعة القياسية الرطوبة. قبل أي عملية تفريغ عالي، يجب تجفيف اللوحة العارية.

الإجراء: تجفيف لوحة الدوائر المطبوعة عند 110 درجة مئوية – 125 درجة مئوية لمدة 4 إلى 8 ساعات حسب السماكة.
المعلمة الرئيسية: محتوى الرطوبة المتبقية < 0.1%.
القبول: لا يوجد تقرح؛ استقرار الوزن.

2. تنشيط السطح (تنظيف البلازما)

نظرًا لعدم تطبيق أي تدفق كيميائي، يجب أن تكون الوسادات نظيفة ذريًا.

الإجراء: تعريض لوحة الدوائر المطبوعة لبلازما الأرجون/الأكسجين أو بلازما الهيدروجين.
المعلمة الرئيسية: طاقة التردد اللاسلكي 200 واط، المدة 180 ثانية.
القبول: زاوية التلامس مع الماء < 10 درجات (فائقة التبلل).

3. تطبيق سبيكة اللحام المسبقة أو المعجون

معجون اللحام الخالي من التدفق نادر ويصعب التعامل معه. تُفضل السبائك المسبقة الصلبة أو الترسيب الفيزيائي للبخار (PVD).

الإجراء: وضع سبائك الإنديوم أو AuSn المسبقة باستخدام آلة الالتقاط والوضع بقوة منخفضة. بدلاً من ذلك، اطبع معجونًا خاليًا من التدفق إذا كنت تستخدم فرنًا قادرًا على استخدام حمض الفورميك.
المعلمة الرئيسية: دقة المحاذاة ±25 ميكرومتر.
القبول: السبائك المسبقة متمركزة؛ لا يوجد تلطيخ.

4. وضع المكونات

الإجراء: وضع المعالجات الكمومية أو الموصلات أو الموصلات البينية.
المعلمة الرئيسية: قوة الوضع < 1 نيوتن (لتجنب تشويه الإنديوم اللين).
القبول: المكونات مثبتة بشكل مسطح؛ لا يوجد ميلان.

5. تحميل وتطهير غرفة التفريغ

الإجراء: تحميل التجميع في فرن إعادة التدفق الفراغي. إخلاء الهواء.
المعلمة الرئيسية: الضخ إلى < 10^-3 تور، ثم إعادة الملء بالنيتروجين إذا تم استخدام حمض الفورميك.
القبول: قراءة مستشعر الأكسجين < 5 جزء في المليون.

6. اختزال الأكاسيد (دورة حمض الفورميك)

تحل هذه الخطوة محل النشاط الكيميائي للتدفق.

الإجراء: إدخال بخار حمض الفورميك (HCOOH) عند 150 درجة مئوية - 180 درجة مئوية.
المعلمة الرئيسية: وقت النقع 2-5 دقائق. يتفاعل الحمض مع أكاسيد المعادن لتكوين الفورمات، والتي تتحلل إلى غاز.
القبول: تغير بصري في سطح اللحام (من باهت إلى لامع) إذا كان قابلاً للملاحظة.

7. إعادة التدفق والربط

الإجراء: الارتفاع التدريجي إلى درجة الحرارة القصوى (على سبيل المثال، 180 درجة مئوية للإنديوم، 300 درجة مئوية لـ AuSn).
المعيار الرئيسي: الوقت فوق درجة السيولة (TAL) 45-60 ثانية.
القبول: الانهيار الكامل للأشكال الأولية؛ ملاحظة التبلل.

8. التبريد المتحكم به

الإجراء: التبريد تحت التفريغ أو الغاز الخامل.
المعيار الرئيسي: معدل < 2 درجة مئوية/ثانية لتقليل إجهاد عدم تطابق معامل التمدد الحراري (CTE) بين لوحة الدوائر المطبوعة (PCB) والمكون.
القبول: درجة حرارة الخروج < 40 درجة مئوية.

9. التحقق بعد العملية

الإجراء: إجراء فحص بالأشعة السينية بنسبة 100%.
المعيار الرئيسي: حساب الفراغات لكل وسادة.
القبول: النجاح/الفشل بناءً على معايير الفراغات < 5%.

أنماط الفشل واستكشاف الأخطاء وإصلاحها

حتى مع الضوابط الصارمة، يمكن أن تفشل عمليات لحام لوحات الدوائر المطبوعة الكمومية الخالية من التدفق. يزيل غياب التدفق "شبكة الأمان" التي عادة ما تنظف الأكسدة الطفيفة.

العرض: عدم التبلل (وصلات مفتوحة)

السبب: لم تتم إزالة أكسدة السطح بالكامل بواسطة حمض الفورميك/البلازما، أو كان مستوى التفريغ غير كافٍ.
التحقق: التحقق من مستويات الأكسجين أثناء إعادة التدفق. التحقق من مدة صلاحية تشطيب سطح لوحة الدوائر المطبوعة.
الإصلاح: زيادة تركيز حمض الفورميك أو وقت النقع. التبديل إلى لوحات ENEPIG جديدة.
الوقاية: تخزين اللوحات العارية في صناديق جافة بالنيتروجين؛ تحديد وقت التعرض بين تنظيف البلازما وإعادة التدفق.

العرض: فراغات عالية (> 20%)

السبب: غاز محبوس من واجهة المكون أو تفريغ غير كافٍ أثناء مرحلة السيولة.
فحص: راجع ملف إعادة التدفق؛ هل يتم سحب الفراغ أثناء انصهار اللحام؟
إصلاح: طبق خطوة "بقاء الفراغ" حيث يتم تفريغ الغرفة بينما يكون اللحام سائلاً لاستخراج الفقاعات.
وقاية: تأكد من نظافة التشكيلات الأولية؛ اخبز المكونات لإزالة المواد المتطايرة المتصاعدة.

عرض: تشقق المفصل عند درجات الحرارة المبردة

السبب: عدم تطابق معامل التمدد الحراري (CTE) أو مركبات بين معدنية هشة (IMC).
فحص: حلل المقطع العرضي بحثًا عن تقصف الذهب-الإنديوم.
إصلاح: قلل سمك الذهب على الوسادات أو استخدم حاجزًا من النيكل. غير معدل منحدر التبريد.
وقاية: استخدم مواد ركيزة متطابقة مع CTE (مثل السيراميك أو رقائق PTFE المتخصصة).

عرض: "تكتل" اللحام

السبب: مسحوق اللحام (إذا تم استخدام المعجون) تأكسد قبل إعادة التدفق.
فحص: وقت مناولة المعجون وحجم الجسيمات.
إصلاح: انتقل إلى التشكيلات الأولية الصلبة أو معجون خالٍ من التدفق عالي الجودة بمحتوى أكسيد أقل.
وقاية: قلل نسبة مساحة السطح إلى الحجم للحام (استخدم مسحوق من النوع 3 أو 4، أو سلك/تشكيلة أولية صلبة).

عرض: اكتشاف شوائب مغناطيسية

السبب: تلوث من الأدوات أو طبقة حاجز النيكل في لوحة الدوائر المطبوعة (PCB).
فحص: قياس المغناطيسية SQUID للوحة العارية.
إصلاح: استخدم نيكل-فوسفور غير مغناطيسي (عالي الفوسفور) أو أزل النيكل بالكامل (ذهب الغمر المباشر على النحاس، إذا سمح الانتشار).
وقاية: حدد متطلبات الطلاء غير المغناطيسي صراحةً في رسم التصنيع.

قرارات التصميم

يبدأ التجميع الناجح بتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة (PCB). تختلف قواعد التصميم للتصنيع (DFM) لـ لحام لوحات الدوائر المطبوعة الكمومية الخالية من التدفق عن إرشادات IPC القياسية.

هندسة الوسادة

تم تصميم الوسادات القياسية للسماح للمواد المتطايرة للتدفق بالهروب. لإعادة التدفق الفراغي الخالي من التدفق، يجب تعريف الوسادات لمنع اللحام من التدفق بعيدًا عن الوصلة (محددة بقناع اللحام مقابل غير محددة بقناع اللحام).

توصية: استخدم وسادات غير محددة بقناع اللحام (NSMD) لتخفيف الإجهاد بشكل أفضل، ولكن تأكد من حساب حجم اللحام بدقة لتغطية الوسادة دون انتشار.

تخفيف الحرارة

في اللحام القياسي، تساعد أذرع تخفيف الحرارة في اللحام اليدوي. في إعادة التدفق الفراغي، يتم تسخين اللوحة بأكملها بشكل موحد.

توصية: تجنب تخفيف الحرارة على المستويات الأرضية. استخدم وصلات صلبة لزيادة التوصيل الحراري إلى أقصى حد عند درجات الحرارة المبردة. يمكن للفرن التعامل مع الكتلة الحرارية.

اختيار المواد

الركيزة: تُفضل لوحة الدوائر المطبوعة السيراميكية (الألومينا/AlN) للمطابقة الحرارية لرقائق السيليكون. إذا كنت تستخدم رقائق عضوية، فاختر مواد لوحة الدوائر المطبوعة عالية التردد مثل Rogers أو Taconic التي تتميز بخصائص إزالة الغازات المنخفضة مقارنة بـ FR4.
الطلاء: تشطيبات سطح لوحة الدوائر المطبوعة حاسمة. ENEPIG هو المعيار الذهبي لربط الأسلاك وتعدد استخدامات اللحام. الفضة بالغمر محفوفة بالمخاطر بسبب التآكل.

نقاط الاختبار

توصية: لا تضع نقاط اختبار على خطوط الإشارة الكمومية عالية السرعة. إذا لزم الأمر، ضعها على لوحة فصل (breakout board). كل جزء زائد (stub) هو رنان محتمل يقضي على دقة الكيوبت.

أسئلة متكررة

س: هل يمكنني استخدام لحام SAC305 القياسي بدون تدفق (flux)؟ ج: إنه صعب للغاية. يصعب إزالة أكاسيد SAC305 باستخدام حمض الفورميك وحده مقارنة بأكاسيد الإنديوم أو القصدير والرصاص. تتطلب درجات حرارة أعلى، مما يزيد من خطر الأكسدة.

س: لماذا يُفضل الإنديوم للوحات الدوائر المطبوعة الكمومية (PCBs)؟ ج: يبقى الإنديوم مطيلًا في درجات الحرارة المبردة، مما يمنع تشقق الوصلات بسبب الانكماش الحراري. كما أنه يحكم الإغلاق جيدًا في الفراغ ويمكن لحامه في درجات حرارة منخفضة.

س: هل اللحام بالموجات فوق الصوتية بديل قابل للتطبيق؟ ج: نعم، اللحام بالموجات فوق الصوتية يعطل ميكانيكيًا طبقة الأكسيد بدون تدفق. إنه ممتاز لربط الأسلاك/الشرائط أو الغمس ولكنه أصعب في التنفيذ لمصفوفات SMT المعقدة (BGA/QFN) مقارنة بإعادة التدفق الفراغي.

س: كيف أحدد "خالٍ من التدفق" لمصنع؟ ج: يجب أن تذكر صراحة "مطلوب تجميع خالٍ من التدفق" في ملاحظات التجميع. حدد طريقة التنظيف (البلازما/الفورميك) ومعايير القبول للنظافة (مثل حدود كروماتوغرافيا الأيونات).

س: ما هو تأثير التكلفة؟ ج: توقع أن تكون تكاليف التجميع أعلى بـ 3 إلى 5 أضعاف من SMT القياسي بسبب الطبيعة اليدوية لوضع التشكيلات المسبقة، وتكلفة معدات التفريغ، وأوقات الدورات الممتدة (المعالجة الدفعية مقابل المعالجة المتسلسلة). س: هل يمكنني تنظيف بقايا التدفق بدلاً من استخدام عملية خالية من التدفق؟ ج: بالنسبة لبعض التطبيقات "شبه الكمومية"، يعتبر التنظيف العدواني بالمذيبات (إزالة الشحوم بالبخار) مقبولاً. ومع ذلك، بالنسبة للفراغ فائق الارتفاع أو الكيوبتات فائقة التوصيل، من المستحيل إزالة التدفق المحبوس تحت المكونات وسيؤدي ذلك إلى الفشل.

س: هل تتولى APTPCB تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة (PCB) والتجميع الخالي من التدفق؟ ج: نعم، تقدم APTPCB خدمات متكاملة. نقوم بتصنيع اللوحة العارية بالطلاء الصحي وندير عملية التجميع المتخصصة لضمان التوافق.

س: ما هي تنسيقات الملفات المطلوبة للحصول على عرض أسعار؟ ج: ملفات Gerber (RS-274X)، وقائمة المواد (BOM) التي تحدد الأشكال الأولية/السبائك، ورسم تجميع مع ملاحظات محددة حول متطلبات الفراغ/التنظيف.

س: كيف يؤثر التشطيب السطحي على العملية؟ ج: يجب أن يمنع التشطيب أكسدة النحاس الأساسي. ENEPIG هو الأفضل لأن طبقة البلاديوم تمنع انتشار النيكل، ويضمن الذهب قابلية البلل.

س: ما هو المهلة الزمنية لهذا النوع من التجميع؟ ج: المهلة الزمنية النموذجية هي 3-5 أسابيع، اعتمادًا على توفر أشكال اللحام المسبقة المخصصة وتعقيد الأدوات المطلوبة.

لدعم مشروعك الخاص بـ لوحات الدوائر المطبوعة الكمومية (PCB) باللحام الخالي من التدفق، استخدم هذه الموارد لاختيار المواد والتحقق منها:

قدرات لوحات الدوائر المطبوعة السيراميكية: ضرورية للاستقرار الحراري المبرد.
خدمات الفحص بالأشعة السينية: الطريقة الوحيدة للتحقق من الفراغات في وصلات BGA/QFN الخالية من التدفق.
تجميع NPI والدفعات الصغيرة: مثالي لتكرار تصاميم المعالجات الكمومية.

مسرد المصطلحات (المصطلحات الرئيسية)

المصطلح	التعريف	الأهمية للوحة الدوائر المطبوعة الكمومية
إطلاق الغازات	إطلاق الغاز الذي كان مذابًا أو محبوسًا أو متجمدًا أو ممتصًا في مادة ما.	يدمر الفراغ في ثلاجات التخفيف؛ والتدفق هو مصدر رئيسي.
تبريدي	يتعلق بدرجات الحرارة المنخفضة جدًا، عادةً أقل من 120 كلفن (-153 درجة مئوية).	تعمل أجهزة الكمبيوتر الكمومية عند مستويات الميلي كلفن؛ وتتصرف المواد بشكل مختلف هنا.
التبليل	قدرة اللحام السائل على الحفاظ على التلامس مع سطح صلب.	بدون تدفق، يكون التبليل صعبًا ويتطلب تحضيرًا مثاليًا للسطح.
إعادة التدفق بحمض الفورميك	عملية لحام تستخدم حمض الفورميك الغازي لتقليل أكاسيد المعادن.	الطريقة الأساسية لتجميع SMT الخالي من التدفق.
الشكل المسبق	شكل صلب من اللحام (غسالة، مربع، قرص) يستخدم بدلاً من المعجون.	يزيل المركبة السائلة ومواد ربط التدفق الموجودة في معجون اللحام.
مركب بين معدني (IMC)	مركب كيميائي يتكون بين اللحام والمعدن الأساسي (مثل Cu6Sn5).	ضروري للربط ولكن النمو المفرط يؤدي إلى وصلات هشة.
الموصلية الفائقة	خاصية المقاومة الكهربائية الصفرية في مواد معينة عند درجات حرارة منخفضة.	يمكن أن تؤدي بقايا التدفق إلى كسر هذه الحالة عن طريق إدخال ضوضاء مغناطيسية.
التنظيف بالبلازما	استخدام الغاز المتأين لإزالة الملوثات العضوية من الأسطح.	خطوة أولية حاسمة لضمان ترطيب اللحام للوسادة بدون تدفق كيميائي.
الفراغات	مساحات فارغة أو فقاعات داخل وصلة لحام.	يعيق انتقال الحرارة؛ وضع فشل حرج في بيئات الفراغ.
المُمتص	مادة تستخدم لامتصاص الغازات النزرة في نظام الفراغ.	تقلل لوحات الدوائر المطبوعة الخالية من التدفق الحمل على مُمتصات النظام.
يوتكتيكي	تركيبة سبيكة ذات أدنى نقطة انصهار ممكنة.	يُعد AuSn اليوتكتيكي (80/20) شائعًا لتثبيت القوالب بدون تدفق.
CTE (معامل التمدد الحراري)	مدى تمدد/انكماش المادة مع درجة الحرارة.	تؤدي عدم التطابقات إلى تمزق اللوحات أثناء التبريد إلى 10 ملي كلفن.

طلب عرض أسعار

هل أنت مستعد لبناء أجهزتك الكمومية؟ توفر APTPCB المراجعة الهندسية المتخصصة المطلوبة لمشاريع لوحات الدوائر المطبوعة الكمومية ذات اللحام الخالي من التدفق.

اتصل بـ APTPCB: أرسل لنا ملفات التصميم الخاصة بك لإجراء مراجعة شاملة لتصميم قابلية التصنيع (DFM) تركز على توافق الفراغ واختيار المواد.
المعلومات المطلوبة: يرجى تضمين ملفات Gerber، وتفاصيل التراص، وسبائك اللحام المطلوبة (الإنديوم/AuSn)، ومتطلبات الفراغ/إطلاق الغازات المحددة في طلبك.

الخلاصة

إن تحقيق لوحة دوائر مطبوعة كمومية (PCB) موثوقة بلحام خالٍ من التدفق هو تحدٍ يجمع بين علم المعادن وفيزياء الفراغ والتصنيع الدقيق. من خلال التخلص من التدفق العضوي واستخدام طرق التنظيف المتقدمة مثل البلازما وبخار حمض الفورميك، يمكن للمهندسين إنتاج تجميعات تتحمل قسوة بيئات الملي-كلفن وعمليات التفريغ العالي. سواء كنت تقوم ببناء كيوبتات فائقة التوصيل أو إلكترونيات قراءة مبردة، فإن الالتزام بهذه المواصفات الصارمة يضمن أن أجهزتك لن تكون العامل المحدد في تجاربك الكمومية.