برد مدار چاپی را تصور کنید که با دقت مهندسی شده و با اجزای مینیاتوری متراکم پر شده است. کلید اتصال این اجزا در خمیر لحیم قرار دارد که کیفیت آن مستقیماً بر عملکرد و قابلیت اطمینان برد تأثیر می گذارد. این مقاله نحوه انتخاب انواع خمیر لحیم و اندازه پودر مناسب برای فناوری نصب سطحی (SMT) و فرآیندهای توزیع را بررسی می کند.

خمیر لحیم به سادگی پودر لحیم نیست، بلکه ترکیبی با دقت فرموله شده از پودر لحیم، فلاکس و مواد افزودنی است. پودر لحیم جزء اصلی را تشکیل می دهد و خواص مهمی مانند نقطه ذوب و رسانایی را تعیین می کند. فلاکس برای از بین بردن اکسیدهای سطحی، کاهش کشش سطحی و ترویج تر شدن لحیم - ضروری برای اتصالات با کیفیت - عمل می کند.

در فرآیندهای SMT، خمیر لحیم از طریق چاپ شابلون روی پدهای PCB قبل از قرار دادن قطعات و لحیم کاری مجدد اعمال می شود. برای کاربردهای توزیع، تجهیزات تخصصی خمیر را مستقیماً روی پدها قبل از فرآیندهای گرمایشی مشابه قرار می دهند.

اندازه ذرات پودر لحیم به طور قابل توجهی بر کیفیت اتصال تأثیر می گذارد. طبق استانداردهای IPC، خمیرهای لحیم بر اساس اندازه پودر طبقه بندی می شوند:

• محدوده ذرات: 25-45 میکرومتر
• کاربردها: SMT استاندارد با گام های بزرگتر قطعات
• مزایا: مقرون به صرفه، سهولت در جابجایی، حداقل نقص
• محدودیت ها: برای قطعات با گام ریز نامناسب است

• محدوده ذرات: 20-38 میکرومتر
• کاربردها: قطعات با گام متوسط (به عنوان مثال، بسته های 0402)
• مزایا: دقت بهبود یافته برای گام های ریزتر
• محدودیت ها: هزینه بالاتر، نیاز به کنترل دقیق فرآیند

• محدوده ذرات: <25 میکرومتر
• کاربردها: قطعات با گام فوق العاده ریز (بسته های 0201، BGA)
• مزایا: دقت استثنایی برای قطعات مینیاتوری
• محدودیت ها: بالاترین هزینه، کوتاه ترین عمر مفید، الزامات فرآیند سختگیرانه

معیارهای انتخاب باید گام قطعه، الزامات دقت، هزینه های تولید و قابلیت های فرآیند را در نظر بگیرند. اکثر کاربردهای SMT از خمیرهای نوع 3 یا 4 استفاده می کنند، در حالی که بسته بندی پیشرفته به پودرهای نوع 5 یا ریزتر نیاز دارد.

خمیرهای لحیم بیشتر بر اساس شیمی فلاکس متمایز می شوند:

• ویژگی ها: حداقل باقیمانده پس از لحیم کاری مجدد
• مزایا: تولید ساده، هزینه های کمتر
• ملاحظات: نگرانی های احتمالی در مورد قابلیت اطمینان درازمدت

• ویژگی ها: باقیمانده های قابل حذف با آب
• مزایا: تمیز کردن عالی، قابلیت اطمینان بالا
• ملاحظات: نیاز به تجهیزات تمیز کننده، هزینه های بالاتر

• ویژگی ها: باقیمانده های رزین محافظ
• مزایا: عملکرد لحیم کاری عالی
• ملاحظات: نیاز به تمیز کردن، حذف باقیمانده چالش برانگیزتر

مشخصات شابلون به طور انتقادی بر کیفیت رسوب خمیر تأثیر می گذارد. پارامترهای کلیدی عبارتند از:

• انتخاب مواد (فولاد ضد زنگ در مقابل نیکل)
• ضخامت نسبت به الزامات قطعات
• ابعاد و هندسه دیافراگم مطابق با طرح های پد

کاربردهای توزیع به خمیرهایی با ویژگی های زیر نیاز دارند:

• ویسکوزیته و تیکسوتروپی بهینه شده
• اندازه ذرات کوچکتر برای جلوگیری از گرفتگی
• فعالیت فلاکس متعادل برای عملکرد ثابت

مدیریت صحیح مواد، نتایج ثابتی را تضمین می کند:

• شرایط نگهداری کنترل شده (دما، رطوبت)
• روش های ذوب مناسب
• اختلاط مداوم قبل از استفاده
• توسعه پروفایل لحیم کاری مجدد دقیق

نقص های رایج لحیم کاری عبارتند از:

• توپ های لحیم (تنظیم اندازه پودر، فعالیت فلاکس یا دما)
• پل زدن (بهینه سازی حجم رسوب، طراحی شابلون)
• لحیم ناکافی (افزایش حجم خمیر، تأیید شابلون)
• اتصالات سرد (بهبود آماده سازی سطح، تنظیم پروفایل ها)

الزامات نوظهور، نوآوری ها را به سمت موارد زیر سوق می دهد:

• اندازه ذرات ریزتر برای بسته بندی پیشرفته
• فرمولاسیون های قابلیت اطمینان پیشرفته
• مواد پایدار از نظر محیط زیست
• عملکردهای هوشمند مانند خواص خود ترمیم شوندگی

از طریق انتخاب دقیق مواد و بهینه سازی فرآیند، تولیدکنندگان می توانند به نتایج لحیم کاری برتر دست یابند و در عین حال نیازهای در حال تحول صنعت را برآورده کنند.