أساسيات ملف إعادة التدفق: دليل هندسي، مواصفات وقائمة التحقق لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها

يعد فهم أساسيات ملف تعريف إعادة التدفق العامل الأكثر أهمية في إنتاجية تجميع تقنية التركيب السطحي (SMT). ملف تعريف إعادة التدفق ليس مجرد إعداد درجة حرارة؛ إنه وصفة حرارية دقيقة تحدد كيفية تسخين لوحة الدوائر المطبوعة (PCB)، ونقعها، وإعادة تدفقها، وتبريدها لتشكيل وصلات لحام موثوقة. إذا انحرف الملف حتى قليلاً عن مواصفات الشركة المصنعة لمعجون اللحام أو الحدود الحرارية للمكون، فإن النتيجة غالبًا ما تكون عيوبًا غير مرئية مثل وصلات اللحام الباردة، أو أعطال 'head-in-pillow'، أو السيليكون التالف.

في APTPCB (مصنع APTPCB للوحات الدوائر المطبوعة)، نؤكد أن الملف القوي يمنع إعادة العمل المكلفة ويضمن موثوقية طويلة الأمد. يقدم هذا الدليل تفصيلاً للمناطق الأربع الأساسية، ويوفر قائمة مرجعية للمواصفات، ويقدم إطار عمل لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها للمهندسين الذين يقومون بتحسين عملياتهم الحرارية.

إجابة سريعة (30 ثانية)

يتكون ملف تعريف إعادة التدفق الصحيح من أربع مناطق مميزة: التسخين المسبق، النقع، إعادة التدفق، والتبريد. لكل منطقة أهداف زمنية ودرجة حرارة محددة بناءً على سبيكة اللحام (عادةً SAC305 أو SnPb) والكتلة الحرارية للوحة.

معدل الارتفاع: حافظ على الارتفاع الأولي لدرجة الحرارة بين 1 درجة مئوية/ثانية و 3 درجات مئوية/ثانية لمنع الصدمة الحرارية وتكسر المكونات.
منطقة النقع: حافظ على التوازن (عادةً 150 درجة مئوية - 200 درجة مئوية لمدة 60-120 ثانية) لتنشيط التدفق وطرد المواد المتطايرة قبل إعادة التدفق.
وقت فوق درجة السيولة (TAL): تأكد من بقاء اللحام منصهرًا لمدة 45-90 ثانية (حسب السبيكة) لتشكيل رابطة معدنية بينية مناسبة دون حرق لوحة FR4.
درجة الحرارة القصوى: استهدف 235 درجة مئوية - 250 درجة مئوية للعمليات الخالية من الرصاص؛ لا تتجاوز أبدًا الحد الأقصى لتصنيفات المكونات (عادةً 260 درجة مئوية).
معدل التبريد: برد بسرعة (< 4 درجات مئوية/ثانية) لإنشاء بنية حبيبية دقيقة، ولكن ليس بسرعة كبيرة بحيث تسبب التواء أو كسور إجهاد.
التحقق: استخدم دائمًا جهاز تحديد الملف الحراري (thermal profiler) مع المزدوجات الحرارية (thermocouples) المرفقة بلوحة الدوائر المطبوعة الفعلية (PCB)، وليس فقط مستشعرات هواء الفرن.

متى تنطبق أساسيات ملف إعادة التدفق (ومتى لا تنطبق)

يضمن فهم نطاق أساسيات ملف إعادة التدفق تطبيق هذه القواعد على عمليات التصنيع الصحيحة.

عندما تنطبق:

تجميع SMT: عمليات التثبيت السطحي القياسية التي تتضمن طباعة معجون اللحام وآلات الالتقاط والوضع (pick-and-place).
لحام BGA/QFN: تتطلب الحزم المعقدة حيث تكون وصلات اللحام مخفية تحت جسم المكون تحديد ملف دقيق لضمان اختراق الحرارة بالكامل.
تقييم المعجون: عند تأهيل علامة تجارية جديدة أو سبيكة من معجون اللحام، يجب تطوير ملف محدد ليتناسب مع كيمياء التدفق الخاص بها.
تقليل العيوب: عند استكشاف الأخطاء وإصلاحها مثل تأثير الشاهدة (tombstoning)، أو الفراغات (voiding)، أو كرات اللحام، يكون الملف هو المتغير الأول الذي يجب تدقيقه.
التجميع على الوجهين: إدارة التسلسل الهرمي الحراري بحيث لا تسقط المكونات الموجودة على الجانب السفلي أثناء المرور الثاني.

عندما لا تنطبق:

لحام الموجة: تستخدم هذه العملية موجة لحام منصهرة وتتطلب ملفًا حراريًا مختلفًا تمامًا (التسخين المسبق + وقت التلامس) مقارنة بأفران إعادة التدفق.
اللحام اليدوي: يعتمد اللحام اليدوي على درجة حرارة طرف المكواة ومهارة المشغل، وليس على ملف حراري يتم نقله بواسطة ناقل.
موصلات الضغط: تعتمد هذه الموصلات على التداخل الميكانيكي بدلاً من الترابط الحراري، على الرغم من أن اللوحة قد تتعرض لإعادة التدفق لمكونات أخرى.
اللحام الانتقائي: على الرغم من أنه يتضمن حرارة، إلا أن الطبيعة الموضعية للحام الانتقائي تتبع قواعد مختلفة لوقت البقاء ودرجة الحرارة عن إعادة التدفق الكامل في الفرن.

القواعد والمواصفات

يوضح الجدول التالي المعلمات الهامة لملف إعادة التدفق القياسي الخالي من الرصاص (SAC305). تعمل هذه القيم كخط أساس؛ يجب دائمًا الرجوع إلى ورقة بيانات معجون اللحام الخاص بك.

القاعدة	القيمة/النطاق الموصى به	لماذا يهم	كيفية التحقق	إذا تم تجاهله
أقصى ميل صاعد (التسارع)	من 1 درجة مئوية/ثانية إلى 3 درجات مئوية/ثانية	يمنع الصدمة الحرارية للمكثفات السيراميكية ويقلل من ترهل معجون اللحام.	قم بقياس الميل من درجة الحرارة المحيطة إلى بداية فترة النقع على الرسم البياني للمحلل.	تشقق المكونات، أو تكون كرات اللحام، أو جسور المعجون.
نطاق درجة حرارة النقع	من 150 درجة مئوية إلى 200 درجة مئوية	يسمح بتنشيط التدفق، ويزيل الأكاسيد، ويسوي درجة حرارة اللوحة (دلتا T).	تحقق من الجزء المسطح (أو الأكثر تسطحًا) من الرسم البياني قبل الارتفاع المفاجئ.	كرات لحام (إذا كانت سريعة جدًا) أو ترطيب ضعيف (إذا استنفد التدفق مبكرًا).
وقت النقع	60 إلى 120 ثانية	يضمن وصول التجميع بأكمله إلى التوازن بحيث يتم إعادة تدفق الأجزاء الصغيرة والكبيرة في وقت واحد.	قياس الوقت المنقضي بين درجات حرارة بداية ونهاية النقع.	تأثير الشاهدة (التسخين غير المتساوي) أو "التكتل" (تدفق جاف).
الوقت فوق درجة السيولة (TAL)	45 إلى 90 ثانية	حاسم لتشكيل طبقة المركب المعدني البيني (IMC).	قياس الوقت الإجمالي الذي يقرأ فيه المزدوج الحراري >217 درجة مئوية (لـ SAC305).	وصلات باردة (قصيرة جدًا) أو انفصال/تفحم اللوحة (طويلة جدًا).
درجة حرارة الذروة	235 درجة مئوية إلى 250 درجة مئوية	يضمن التبلل الكامل ويأخذ في الاعتبار اختلافات الكتلة الحرارية عبر لوحة الدوائر المطبوعة (PCB).	تحديد أعلى نقطة على الرسم البياني الحراري لجميع القنوات.	عدم التبلل/وصلات مفتوحة (منخفضة جدًا) أو تلف المكونات (مرتفعة جدًا).
معدل التبريد	2 درجة مئوية/ثانية إلى 4 درجات مئوية/ثانية	يجمد هيكل اللحام بسرعة لتشكيل وصلة قوية وذات حبيبات دقيقة.	قياس الميل من الذروة إلى نقطة التصلب (<217 درجة مئوية).	هيكل حبيبي خشن (وصلات ضعيفة) أو تشوه اللوحة (إذا كان سريعًا جدًا).
دلتا T (ΔT) عند الذروة	< 10 درجات مئوية	يشير إلى التجانس الحراري عبر اللوحة (الفرق بين النقطة الأكثر سخونة والأكثر برودة).	قارن درجات الحرارة القصوى للمكون ذي الكتلة الأقل مقابل الكتلة الأعلى.	بعض الأجزاء ترتفع درجة حرارتها بينما يفشل البعض الآخر في إعادة التدفق.
مستوى النيتروجين (N2)	< 1000 جزء في المليون O2 (اختياري)	يقلل الأكسدة أثناء إعادة التدفق، مما يحسن الترطيب للأسطح الصعبة (OSP, NiPdAu).	قراءة مستشعر الأكسجين على وحدة تحكم فرن إعادة التدفق.	ضعف الترطيب على الفوط المؤكسدة أو زيادة الفراغات في BGAs.
سرعة الناقل	تحسب بناءً على طول الفرن	تحدد المدة الإجمالية للملف الشخصي؛ سرعة أعلى = وقت أقصر.	تحقق من مطابقة إعداد السرعة للوصفة (مثال، 80 سم/دقيقة).	يتغير الملف الشخصي بأكمله؛ ستكون أوقات TAL والنقع غير صحيحة.
انتهاء صلاحية المعجون	< 8 ساعات على الاستنسل	تتغير لزوجة المعجون بمرور الوقت، مما يؤثر على كيفية استجابته للملف الشخصي.	تحقق من ملصق العبوة وسجل الوقت الذي تم فيه فتح المعجون.	تعريف طباعة ضعيف يؤدي إلى جسور أو حجم لحام غير كافٍ.

خطوات التنفيذ

يتطلب إنشاء ملف تعريف قوي اتباع نهج منهجي. يضمن اتباع هذه الخطوات ترجمة أساسيات ملف تعريف إعادة التدفق الخاص بك إلى عملية جاهزة للإنتاج.

جمع البيانات والمتطلبات
- الإجراء: جمع ورقة البيانات لمعجون اللحام المحدد المستخدم والتقييمات الحرارية القصوى للمكونات الأكثر حساسية (مثل، مصابيح LED، الموصلات).
- المعلمة الرئيسية: ابحث عن رسم "نافذة العملية" في ورقة بيانات المعجون.
- فحص القبول: تأكد من أن درجة الحرارة القصوى للمكون أعلى من درجة حرارة إعادة التدفق الدنيا للمعجون.
تحديد وتوصيل المزدوجات الحرارية

الإجراء: اختر المزدوجات الحرارية من النوع K. قم بتوصيلها بـ "لوحة ذهبية" (لوحة PCB إنتاجية تضحوية). استخدم لحامًا عالي الحرارة أو شريطًا من الألومنيوم لتثبيت المستشعرات على وصلات اللحام للمكونات الحيوية (مثل: BGA كبير، مكثف صغير، مركز اللوحة، حافة اللوحة).
- المعلمة الرئيسية: تنوع موقع المستشعر (كتلة عالية مقابل كتلة منخفضة).
- فحص القبول: تأكد من أن المزدوجات الحرارية في اتصال ثابت مع وصلة اللحام، وليست عائمة في الهواء.

تكوين إعدادات الفرن الأولية
- الإجراء: أدخل درجات حرارة المنطقة وسرعة الناقل في برنامج الفرن. نقطة البداية الشائعة هي ملف تعريف "مسطح" حيث تزداد المناطق تدريجيًا.
- المعلمة الرئيسية: سرعة الناقل (غالبًا ما تكون المتغير الأساسي للوقت الإجمالي).
- فحص القبول: تظهر مؤشرات الفرن أن جميع المناطق قد وصلت إلى نقطة الضبط واستقرت.
تشغيل جهاز تحديد الملف الحراري (Profiler)
- الإجراء: قم بتوصيل مسجل بيانات المخطط الحراري بالمزدوجات الحرارية. أرسل اللوحة الذهبية عبر الفرن. تأكد من أن المسجل معزول حرارياً.
- المعلمة الرئيسية: فترة أخذ العينات (0.5 ثانية أو 1.0 ثانية هو المعيار).
- فحص القبول: يسجل مسجل البيانات بنجاح درجة الحرارة مقابل الوقت طوال مدة المرور.
تحليل الرسم البياني الحراري
- الإجراء: قم بتنزيل البيانات. قارن المنحنيات الناتجة بجدول "القواعد والمواصفات" أعلاه. انظر على وجه التحديد إلى TAL ودرجة الحرارة القصوى.

المعلمة الرئيسية: مؤشر نافذة العملية (PWI). يشير PWI < 100% إلى أن الملف الشخصي ضمن المواصفات؛ وكلما كان أقل، كان أفضل.
فحص القبول: يجب أن تقع جميع القنوات (المزدوجات الحرارية) ضمن حدود نافذة العملية.

ضبط درجات حرارة المناطق
- الإجراء: إذا كانت الذروة منخفضة جدًا، قم بزيادة درجات حرارة منطقة إعادة التدفق. إذا كان النقع قصيرًا جدًا، قم بإبطاء الناقل أو ضبط درجات حرارة منطقة النقع.
- المعلمة الرئيسية: التفاعل الحراري بين المناطق.
- فحص القبول: أعد تشغيل الملف الشخصي بعد التعديلات للتحقق من المنحنى الجديد.
التحقق من دلتا T (التجانس الحراري)
- الإجراء: تحقق من فرق درجة الحرارة بين المزدوج الحراري الأكثر سخونة والأكثر برودة في لحظة ذروة إعادة التدفق.
- المعلمة الرئيسية: ΔT < 10°C.
- فحص القبول: إذا كانت ΔT عالية، قم بزيادة وقت النقع للسماح للوحة بالوصول إلى التوازن قبل ذروة إعادة التدفق.
التحقق من التبريد
- الإجراء: افحص منحدر التبريد. تأكد من أن اللوحة تخرج من الفرن تحت درجة حرارة التصلب لمنع تلف المناولة.
- المعلمة الرئيسية: درجة حرارة الخروج < 60°C (آمنة للمس/المناولة).
- فحص القبول: تكون وصلات اللحام صلبة ولامعة (أو غير لامعة للحام الخالي من الرصاص) فور الخروج.
فحص ما بعد إعادة التدفق
- الإجراء: افحص اللوحة الذهبية تحت المجهر أو الأشعة السينية. ابحث عن الترطيب، الفراغات، وشكل الفيليه.
- المعلمة الرئيسية: معايير قبول IPC-A-610.

فحص القبول: لا توجد عيوب مرئية؛ الأشعة السينية تظهر نسبة الفراغات ضمن الحدود المسموح بها.

قفل الوصفة النهائية
- الإجراء: حفظ وصفة الفرن بمعرف فريد. توثيق سرعة الناقل المحددة وإعدادات المنطقة.
- المعلمة الرئيسية: التحكم في الإصدار.
- فحص القبول: الوصفة مقفلة ولا يمكن الوصول إليها إلا لمهندسي العمليات المعتمدين.

أنماط الفشل واستكشاف الأخطاء وإصلاحها

عند تجاهل أساسيات ملف تعريف إعادة التدفق، تنشأ عيوب محددة. يربط دليل استكشاف الأخطاء هذا الأعراض بالأسباب الحرارية.

تأثير الشاهد (مكون يقف على طرفه)
- الأسباب: تسخين غير متساوٍ بين وسادتي مكون الشريحة. يذوب أحد الجانبين ويسحب قبل الآخر.
- الفحوصات: تحقق من معدل الارتفاع عند دخول منطقة إعادة التدفق. تحقق من وجود اختلال كبير في النحاس على تخطيط لوحة الدوائر المطبوعة (PCB).
- الإصلاح: إبطاء معدل الارتفاع قبل نقطة السيولة مباشرةً لمعادلة درجات الحرارة.
- الوقاية: استخدم إرشادات DFM لضمان التخفيف الحراري على الوسادات المتصلة بالمستويات الأرضية.
كرات اللحام (كرات صغيرة من اللحام)
- الأسباب: "انفجار" المعجون بسبب التفريغ السريع للرطوبة، أو استنفاد التدفق مبكرًا جدًا.
- الفحوصات: هل معدل الارتفاع > 3 درجات مئوية/ثانية؟ هل وقت النقع طويل جدًا؟
- الإصلاح: تقليل معدل الارتفاع الأولي. التأكد من أن ملف تعريف النقع يتطابق مع نوع المعجون (قابل للذوبان في الماء مقابل غير قابل للتنظيف).
- الوقاية: تخزين المعجون بشكل صحيح وتجنب العمر الافتراضي المفرط للاستنسل.
الفراغات (جيوب هوائية داخل الوصلة)
- الأسباب: مواد متطايرة محاصرة في اللحام لأنها لم تتمكن من الهروب قبل التصلب.
- الفحوصات: هل درجة الحرارة القصوى عالية بما فيه الكفاية؟ هل مدة TAL طويلة بما فيه الكفاية؟
- الإصلاح: زيادة TAL قليلاً للسماح للغاز بالهروب. جرب ملف تعريف "نقع" (soak) بدلاً من ملف تعريف "صعود إلى الذروة" (ramp-to-spike).
- الوقاية: فكر في أفران إعادة التدفق الفراغية للتطبيقات الحرجة عالية الطاقة.
وصلات اللحام الباردة (باهتة، محببة، اتصال ضعيف)
- الأسباب: حرارة غير كافية؛ لم يتدفق اللحام بالكامل أو يبلل الوسادة.
- الفحوصات: هل وصل المزدوج الحراري إلى درجة الحرارة القصوى؟ هل كان TAL < 45 ثانية؟
- الإصلاح: زيادة درجة حرارة المنطقة القصوى أو إبطاء سرعة الناقل.
- الوقاية: تحقق من أن مراوح الحمل الحراري للفرن تعمل؛ تأكد من تحديد ملف تعريف للمكونات الثقيلة.
ظاهرة "الرأس في الوسادة" (HiP) في BGAs
- الأسباب: كرة BGA تنحرف بعيدًا عن المعجون أثناء النقع، يتأكسد المعجون، ثم تسقط الكرة مرة أخرى في المعجون "الجاف".
- الفحوصات: هل وقت النقع طويل جدًا؟ هل العبوة تتشوه؟
- الإصلاح: استخدم ملف تعريف "صعود إلى الذروة" لتقليل التعرض الكلي للحرارة وتقليل استنفاد التدفق.
- الوقاية: استخدم معجونًا عالي النشاط أو إعادة تدفق بالنيتروجين.
اعوجاج / انفصال اللوحة
- الأسباب: حرارة زائدة أو تبريد غير متساوٍ يسبب إجهادًا في طبقة FR4.
- الفحوصات: هل درجة الحرارة القصوى > 250 درجة مئوية؟ هل معدل التبريد > 4 درجات مئوية/ثانية؟

الحل: خفض درجة الحرارة القصوى. دعم اللوحة بدعامة مركزية أو حامل.
الوقاية: اختر مواد ذات Tg عالية للتجميعات الخالية من الرصاص.

عدم التبلل (تراجع اللحام عن الوسادة)
- الأسباب: أكسدة الوسادة أو احتراق التدفق قبل إعادة التدفق.
- الفحوصات: هل الملف الشخصي طويل جدًا؟ هل درجة حرارة النقع عالية جدًا؟
- الحل: تقصير الملف الشخصي. تحقق من ظروف تخزين لوحة الدوائر المطبوعة (الرطوبة/الأكسدة).
- الوقاية: تأكد من نظافة الوسادات؛ تحقق من جودة التشطيب السطحي (ENIG مقابل OSP).
بقايا التدفق المتفحمة
- الأسباب: درجة حرارة عالية جدًا أو وقت طويل جدًا، مما يؤدي إلى تدهور حامل التدفق.
- الفحوصات: درجة الحرارة القصوى و TAL.
- الحل: خفض درجة الحرارة القصوى.
- الوقاية: هذا أمر بالغ الأهمية لعملية اختبار نظافة لوحة الدوائر المطبوعة؛ فالتدفق المتفحم يصعب تنظيفه ويمكن أن يسبب التسرب.

قرارات التصميم

بينما يتحكم مهندس العملية في الفرن، يتحكم مصمم لوحة الدوائر المطبوعة في الكتلة الحرارية. تؤثر القرارات المتخذة أثناء التخطيط بشكل مباشر على نجاح أساسيات ملف تعريف إعادة التدفق.

التوازن الحراري: إذا تم توصيل مقاومة صغيرة من نوع 0402 بمستوى أرضي كبير من جانب ومسار رفيع من الجانب الآخر، فإن الجانب الأرضي يعمل كمشتت حراري. يتسبب هذا في إعادة تدفق "جانب المسار" أولاً، مما يسحب المكون إلى وضع مستقيم (تأثير الشاهدة). يجب على المصممين استخدام أذرع تخفيف حراري على وسادات الأرض لتقييد تدفق الحرارة.
كثافة المكونات: يؤدي وضع المكونات الكبيرة (مثل المحاثات أو BGAs) بجوار المكونات السلبية الصغيرة مباشرةً إلى "تظليل حراري". يحجب الجسم الكبير تدفق الهواء الحراري، مما يمنع الجزء الصغير من التسخين بشكل صحيح. يسمح التباعد الكافي للهواء الساخن بالدوران بحرية.
اختيار المواد: يصل إعادة التدفق الخالي من الرصاص إلى 250 درجة مئوية. قد تتفكك مواد FR4 القياسية أو تلين (مما يقلل من قوة التقشير). بالنسبة للوحات عالية الموثوقية، يعد اختيار المواد ذات درجة حرارة انتقال زجاجي (Tg) عالية أمرًا ضروريًا.
التشطيب السطحي: يؤثر اختيار التشطيب (ENIG، HASL، OSP) على سرعة التبلل. يتدهور OSP (مادة حافظة عضوية لقابلية اللحام) إذا تعرض لدورات حرارية متعددة، لذلك يجب إدارة ملفات تعريف إعادة التدفق على الوجهين بعناية لتجنب أكسدة الجانب الثاني قبل لحامه.

أسئلة متكررة

1. ما الفرق بين ملفات تعريف "الارتفاع إلى الذروة" و "النقع"؟ يحتوي ملف تعريف "النقع" على هضبة مميزة لمعادلة درجات الحرارة، وهو مثالي للوحات المعقدة ذات الكتل الحرارية المتغيرة. يرتفع ملف تعريف "الارتفاع إلى الذروة" (الخطي) باستمرار، وهو أفضل للحفاظ على نشاط التدفق وتقليل العيوب مثل "Head-in-Pillow"، ولكنه يتطلب لوحة موحدة حرارياً بشكل أكبر.

2. كم مرة يجب أن أقوم بإجراء التحقق من الملف الشخصي؟ في APTPCB، نوصي بإجراء تحديد الملف الشخصي لكل إدخال منتج جديد (NPI). للإنتاج المستمر، تحقق من الملف الشخصي مرة واحدة لكل وردية أو كلما تم إعادة تشغيل الفرن للتأكد من عدم حدوث انجراف. 3. هل يمكنني استخدام نفس الملف الشخصي للحام SnPb واللحام الخالي من الرصاص؟ لا. ينصهر SnPb (القصدير والرصاص) عند 183 درجة مئوية ويصل إلى ذروته حوالي 215 درجة مئوية. ينصهر اللحام الخالي من الرصاص (SAC305) عند 217 درجة مئوية ويصل إلى ذروته حوالي 245 درجة مئوية. سيؤدي استخدام ملف شخصي خالٍ من الرصاص على SnPb إلى ارتفاع درجة حرارة الأجزاء؛ بينما سيؤدي استخدام ملف شخصي لـ SnPb على لحام خالٍ من الرصاص إلى وصلات باردة.

4. لماذا يستخدم النيتروجين (N2) في إعادة التدفق (Reflow)؟ يزيح النيتروجين الأكسجين، مما يمنع الأكسدة على الفوط ومسحوق اللحام أثناء عملية التسخين. هذا يحسن الترطيب، ويقلل من الفراغات، ويترك وصلة أكثر لمعانًا، ولكنه يضيف تكلفة كبيرة للعملية.

5. كيف يؤثر ملف إعادة التدفق (Reflow Profile) على عملية الطلاء المطابق (Conformal Coating)؟ إذا أحرق الملف الشخصي التدفق (الفلاكس) (التفحم)، يصبح البقايا صلبة وغير موصلة ولكنها قد تمنع الطلاء من الالتصاق. علاوة على ذلك، يمكن أن تكون بقايا التدفق غير المتفاعلة ماصة للرطوبة (hygroscopic). يضمن التنميط الصحيح تنشيط التدفق بالكامل وأن البقايا غير ضارة أو سهلة الإزالة.

6. ما هو "مؤشر نافذة العملية" (PWI)؟ مؤشر نافذة العملية (PWI) هو مقياس إحصائي يصنف مدى ملاءمة ملف شخصي ضمن حدود المواصفات. يشير مؤشر نافذة العملية (PWI) الأقل من 100% إلى أن الملف الشخصي ضمن المواصفات. يشير الرقم الأقل (مثل 60%) إلى عملية أكثر قوة تتمحور في النافذة.

7. لماذا أرى "التكتل" (graping) على وصلات اللحام؟ يبدو التكتل كمسحوق لحام غير منصهر على سطح الوصلة. يحدث ذلك عندما يجف التدفق (الفلاكس) أثناء فترة نقع أو تسخين طويلة، مما يترك المسحوق غير محمي من الأكسدة. عادةً ما يؤدي تقصير وقت النقع إلى إصلاح هذه المشكلة. 8. كم عدد المزدوجات الحرارية التي يجب أن أستخدمها لتحديد الملف الشخصي؟ استخدم 3 على الأقل، ولكن يفضل 5-7 للوحات المعقدة. ضعها في أبرد نقطة (مكون ثقيل)، وأسخن نقطة (حافة/مكون صغير)، والمناطق الحساسة (مركز BGA) لالتقاط النطاق الحراري الكامل (دلتا T).

9. هل يؤثر سمك اللوحة على إعدادات الملف الشخصي؟ نعم. تتمتع اللوحة الخلفية السميكة (مثل 3 مم، 12 طبقة) بكتلة حرارية عالية وتمتص المزيد من الحرارة. تتطلب سرعة ناقل أبطأ أو درجات حرارة منطقة أعلى مقارنة بلوحة رفيعة بسمك 1 مم للوصول إلى نفس TAL.

10. ماذا يحدث إذا كان معدل التبريد بطيئًا جدًا؟ يسمح التبريد البطيء لتركيبة حبيبات اللحام بالنمو بشكل كبير وخشن. يؤدي هذا إلى مظهر باهت، والأهم من ذلك، وصلة أضعف ميكانيكيًا تكون عرضة للفشل الناتج عن التعب تحت الاهتزاز.

11. هل يمكنني الاعتماد على مستشعرات درجة الحرارة الداخلية للفرن؟ لا. تقيس مستشعرات الفرن درجة حرارة الهواء في النفق، وليس درجة حرارة لوحة الدوائر المطبوعة (PCB). تتأخر درجة حرارة لوحة الدوائر المطبوعة عن درجة حرارة الهواء بسبب الكتلة الحرارية. يجب عليك تحديد الملف الشخصي باستخدام المزدوجات الحرارية على اللوحة.

12. كيف يؤثر إعادة التدفق على نتائج اختبار نظافة لوحة الدوائر المطبوعة؟ إذا كان ملف إعادة التدفق باردًا جدًا، فقد لا تتحلل منشطات التدفق بالكامل، تاركة بقايا نشطة ومسببة للتآكل. إذا كان ساخنًا جدًا، فإن البقايا تتصلب. يمكن أن تتسبب كلتا الحالتين في حدوث أعطال في اختبار مقاومة مستخلص المذيب (ROSE) أو الكروماتوغرافيا الأيونية (IC).

قدرات تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة (PCB) – استكشف قدراتنا في SMT والتجميع المصممة للوحات عالية الموثوقية.
تجميع SMT و THT – نظرة عامة على خطوات عملية التجميع الأساسية التي يدعمها ملف تعريف إعادة التدفق الخاص بك.
احصل على عرض أسعار – قم بتحميل ملفات Gerber و BOM الخاصة بك لمراجعة سريعة لتصميم DFM والتسعير.
مواد Megtron للوحات الدوائر المطبوعة (PCB) – تعرف على المواد عالية السرعة والمقاومة للحرارة العالية المناسبة لإعادة التدفق الخالي من الرصاص.

مسرد المصطلحات (المصطلحات الرئيسية)

المصطلح	التعريف
نقطة السيولة (Liquidus)	درجة الحرارة التي يصبح عندها سبيكة اللحام سائلة تمامًا (217 درجة مئوية لـ SAC305).
نقطة التجمد (Solidus)	درجة الحرارة التي تكون عندها سبيكة اللحام صلبة تمامًا.
يوتكتيك (Eutectic)	تركيبة سبيكة تكون فيها درجات حرارة السيولة والتجمد متطابقة (على سبيل المثال، Sn63Pb37 يذوب/يتجمد فورًا عند 183 درجة مئوية).
TAL (الوقت فوق نقطة السيولة)	المدة التي تظل فيها وصلة اللحام منصهرة. حاسمة لتكوين IMC.
منطقة النقع (Soak Zone)	الجزء من الملف الشخصي حيث يتم الحفاظ على درجة الحرارة ثابتة نسبيًا لموازنة الحرارة عبر لوحة الدوائر المطبوعة (PCB).
معدل الارتفاع (Ramp Rate)	السرعة التي تتغير بها درجة الحرارة، وتقاس بالدرجات المئوية في الثانية (°C/s).
دلتا T (ΔT)	أقصى فرق في درجة الحرارة بين أي نقطتين على لوحة الدوائر المطبوعة (PCB) في لحظة معينة.
المزدوج الحراري (Thermocouple)	مستشعر يتكون من معدنين مختلفين متصلين في أحد الطرفين، ويستخدم لقياس درجة الحرارة. النوع K هو المعيار لإعادة التدفق.
المادة المساعدة (Flux)	عامل كيميائي في معجون اللحام يزيل الأكاسيد ويعزز الترطيب.
المركب المعدني البيني (IMC)	الطبقة الحدودية المتكونة بين اللحام والوسادة النحاسية؛ ضرورية للاتصال الكهربائي والميكانيكي.
الترهل (Slump)	انتشار معجون اللحام قبل إعادة التدفق، مما قد يسبب جسورًا إذا كان معدل الارتفاع بطيئًا جدًا أو كانت اللزوجة منخفضة.
فرن إعادة التدفق (Reflow Oven)	آلة ذات مناطق تسخين متعددة (الحمل الحراري أو الأشعة تحت الحمراء) وحزام ناقل تستخدم للحام مكونات SMT.

الخلاصة

إن إتقان أساسيات ملف تعريف إعادة التدفق هو الفارق بين منتج قوي وموثوق به وخط إنتاج يعاني من أعطال متقطعة. من خلال الالتزام الصارم بهيكل المناطق الأربع — التسخين المسبق، النقع، إعادة التدفق، والتبريد — والتحقق من صحة عمليتك باستخدام تحديد الملف الشخصي المباشر، فإنك تضمن أن كل وصلة لحام تلبي معايير IPC.

سواء كنت تقوم بإنشاء نموذج أولي لتصميم BGA معقد أو توسيع نطاق الإنتاج، يجب أن تكون الوصفة الحرارية دقيقة. في APTPCB، نطبق هذه المعايير الصارمة لتحديد الملف الشخصي على كل مشروع تجميع نتعامل معه. إذا كنت بحاجة إلى مساعدة في DFM أو ترغب في التأكد من تحسين بناءك التالي للتصنيع، فإن فريق الهندسة لدينا جاهز للمساعدة.

هل أنت مستعد للتحقق من صحة تصميمك؟ أرسل ملفاتك اليوم لإجراء مراجعة شاملة.