تعارف
الٹرا-ہائی-وولٹیج پاور ٹرانسمیشن اور سمارٹ گرڈ کنٹرول آلات دسیوں ہزار وولٹ کے ہائی-وولٹیج ماحول میں سال بھر-چلتے ہیں۔ ان PCBA اسمبلیوں کی مینوفیکچرنگ بجلی کی موصلیت، تھرمل ڈسپیشن کی کارکردگی، اور مکینیکل طاقت پر کمرے کے درجہ حرارت پر کام کرنے والے صارفین کے الیکٹرانکس کے مقابلے میں کہیں زیادہ سخت تقاضے عائد کرتی ہے۔ ایس ایم ٹی کے عمل میں، خوردبین voids بڑے-سائز BGAs، لیڈ لیس QFNs، اور پاور MOSFETs (جیسے DFNs) کے نیچے بننے کا بہت زیادہ خطرہ ہیں۔ ہائی-وولٹیج الیکٹرک فیلڈز کے زیر اثر، سولڈر جوائنٹس کے اندر چھپے یہ خالی جگہیں برقی فیلڈ کے مقامی ارتکاز کا سبب بن سکتی ہیں، ڈائی الیکٹرک بریک ڈاؤن کو تیز کرتی ہیں یا تھرمل مزاحمت میں اضافے کی وجہ سے چپ برن آؤٹ کا باعث بن سکتی ہیں۔ ہائی وولٹیج پاور ٹرانسمیشن بورڈز کے لیے پورے PCBA مینوفیکچرنگ کے عمل کے دوران، ببل ڈیپتھ کنٹرول کے سخت معیارات قائم کرتے ہوئےاعلی-پریسیزن 3D X-رے (AXI)تاخیری عارضی ناکامیوں کو مکمل طور پر روکنے کا بنیادی طریقہ ہے۔
ہائی-وولٹیج کے حالات کے تحت بلبلے کے خطرات کا طریقہ کار: مقامی الیکٹرک فیلڈ کا ارتکاز اور تھرمل مزاحمتی جمع
سولڈر جوڑوں کے اندر بلبلے بنیادی طور پر گہا بنتے ہیں جب بقایا اتار چڑھاؤ والی گیسیں بروقت انٹر لیئر سے نکلنے میں ناکام ہوجاتی ہیں۔ اگرچہ یہ بلبلے روایتی کم-وولٹیج PCBA ٹیسٹنگ کے دوران ترسیلی راستوں کے طور پر ظاہر ہوتے ہیں، لیکن یہ ہائی- اور انتہائی-ہائی-وولٹیج کے حالات میں ایک پوشیدہ خطرہ لاحق ہوتے ہیں۔ ہوا یا بہاؤ کے اتار چڑھاؤ کے باقیات سے بھرے ہوئے، ان بلبلوں میں ارد گرد کے ٹن مرکب سے کہیں کم ڈائی الیکٹرک مستقل ہوتا ہے۔ جب سیکڑوں یا اس سے بھی ہزاروں وولٹ کے عارضی وولٹیج پیڈ سے گزرتے ہیں تو، بلبلوں کے کناروں پر انتہائی برقی فیلڈ کا تناؤ ارتکاز ہوتا ہے کیونکہ برقی میدان کی طاقت کی تقسیم ڈائی الیکٹرک مستقل کے الٹا متناسب ہوتی ہے۔ اس طرح کے ہائی-وولٹیج کی طویل نمائش، مضبوط برقی فیلڈز مائیکرو-ڈسچارجز (مقامی خرابی) کو آمادہ کر سکتے ہیں، جس کے نتیجے میں سولڈر جوائنٹ مکمل طور پر تباہ ہونے تک ترسیلی راستے بنتے ہیں۔ مزید برآں، اگر QFNs جیسے آلات کے نچلے حصے پر مرکزی حرارت کی کھپت کے پیڈ میں بڑے-علاقے کے بلبلے موجود ہیں، تو ان کی مجموعی تھرمل مزاحمت تیزی سے بڑھ جائے گی۔ پاور چپس سے پیدا ہونے والی حرارت کو پی سی بی کے نچلے حصے پر موجود تانبے کے ورق کے ذریعے تیزی سے ختم نہیں کیا جا سکتا، جس کی وجہ سے جنکشن کا درجہ حرارت 150 ڈگری کی نازک حد سے آگے بڑھتا رہتا ہے اور بالآخر تھرمل رن وے کا باعث بنتا ہے۔
کے لیے نئے معیار کا معیار3D X-رے (AXI): کثیر جہتی مقداری تشخیص میٹرکس
ہائی-وولٹیج ٹرانسمیشن بورڈز کی خصوصی ایپلی کیشنز کے لیے، روایتی 2D X-رے معائنہ-اوور لیپنگ دیکھنے کے زاویوں اور ڈیلامینیشن کی تمیز نہ کرنے کی وجہ سے-معیار کو مسترد کرنے کی ضروریات کو پورا نہیں کر سکتے۔پیداوار لائنیںاپنانا چاہیے3D خودکار X-رے معائنہ کے نظامڈیجیٹل، تین جہتی معیار کو مسترد کرنے کی حدیں قائم کرنے کے لیے۔ انڈسٹری-معیاری IPC-A-610H تفصیلات معیاری BGA سولڈر بالز کے لیے 25% تک کے ببل ایریا ریشو کی اجازت دیتی ہے۔ تاہم، ہائی وولٹیج پاور ٹرانسمیشن میں استعمال ہونے والے کور بورڈز کے لیے، اس میٹرک کو سختی سے سخت کیا جانا چاہیے: تمام BGA پنوں اور اہم QFN سولڈر جوائنٹس پر کسی ایک پوائنٹ پر بلبلے کے کل رقبے کا تناسب 12% سے کم ہونا چاہیے۔ مزید برآں، نئے معیار میں "زیادہ سے زیادہ سنگل ببل" اور "بلبلے کی جگہ" پر سخت پابندیاں متعارف کرائی گئی ہیں۔ سولڈر بال کے قطر کے 20% سے زیادہ قطر والا کوئی بھی ایک بلبلہ غیر-مطابق سمجھا جاتا ہے۔ ایک ہی وقت میں، 3D AXI ٹوموگرافک سکیننگ ٹیکنالوجی کا استعمال کرتا ہے تاکہ نگرانی پر توجہ مرکوز کی جا سکے کہ بلبلے اجزاء کے انٹرفیس یا PCB پیڈ انٹرفیس (یعنی IMC پرت) سے ملحق ہیں۔ سولڈر انٹرفیس کے اندر موجود کسی بھی بلبلے کو سختی سے رد کیا جانا چاہیے-چاہے وہ کل رقبہ کا صرف 5% ہی کیوں نہ ہوں-کیونکہ وہ بیرونی کمپن کے تحت پس منظر میں دراڑیں پیدا کرنے کا بہت زیادہ خطرہ رکھتے ہیں۔
ایس ایم ٹی سورس کنٹرول: میٹرکس-اسٹائل سٹینسل اپرچرز اور سولڈر پیسٹ فارمولیشن آپٹیمائزیشن
ایکس رے معائنہ کے ذریعے پائے جانے والے بلبلے کی شرح کو نئی معیاری حدود میں کم کرنے کے لیے، گیس کے اخراج کے لیے فزیکل چینلز فراہم کرنے کے لیے معکوس عمل کی ایڈجسٹمنٹ کو نافذ کرنا ضروری ہے۔سولڈر پیسٹ پرنٹنگاور سٹینسل ڈیزائن. بڑے-علاقے کیو ایف این گراؤنڈ اور ہیٹ سنک پیڈز کے لیے، ایک واحد، مکمل-ایریا یپرچر استعمال کرنے کا روایتی عمل بڑے-ببلے کے جمع ہونے کی بنیادی وجہ ہے۔ انجینئرنگ ڈیپارٹمنٹ کو لازمی طور پر ایک میٹرکس-سٹائل یپرچر ڈیزائن کو نافذ کرنا چاہیے، اصل میں کھلی سٹینسل ونڈو کو 4، 9، یا 16 آزاد 3x3 گرڈ میٹرکس میں تقسیم کرتے ہوئے، یپرچر کا علاقہ کل پیڈ ایریا کے 65% سے 75% تک ہوتا ہے۔ گرڈ حصوں کے درمیان 0.2 ملی میٹر سے 0.3 ملی میٹر "کراس-شیپڈ" سولڈر-مفت چینل چھوڑنا چاہیے۔ کے ابتدائی مرحلے کے دورانreflow سولڈرنگ, بہاؤ سے سالوینٹ گیسیں-جو کہ گرم ہونے پر تیزی سے اتار چڑھاؤ کا شکار ہوتی ہیں-ان بغیر کوٹے ہوئے راستوں سے باہر کی طرف آسانی سے بہہ جاتی ہیں، جس سے متعدد چھوٹے بلبلوں کو ضرورت سے زیادہ بڑے بلبلوں میں اکٹھے ہونے سے روکتے ہیں جو قابل قبول حد سے تجاوز کر جاتے ہیں۔ مزید برآں، میٹریل ڈپارٹمنٹ کو اعلی-ابلتے-پوائنٹ سالوینٹس اور کم کرسٹلائزیشن ریٹ کے ساتھ کیمیکل فلوکس سسٹم کے استعمال کو ترجیح دینی چاہیے تاکہ درجہ حرارت کے ریمپ-اوپر مرحلے کے دوران گیس کے اخراج کے چکر کو بڑھایا جا سکے۔
ریفلو اوون ٹمپریچر کرو کیلیبریشن: ویکیوم ری فلو کے عمل کا اہم کردار
ریفلو سولڈرنگ کے تھرموڈینامک عمل سولڈر پیسٹ کے اندر داخلی گیسوں کے فرار کی حرکیات کو براہ راست متاثر کرتے ہیں جب یہ پگھلی ہوئی حالت میں ہوتا ہے۔ ایک احتیاط سے ڈیزائن کیا گیا درجہ حرارت کا وکر بلبلوں کو ختم کرنے کا آخری مرحلہ ہے۔ آئسوتھرمل زون میں، تکنیکی ماہرین کو 150 ڈگری اور 180 ڈگری کے درمیان 90 سیکنڈ یا اس سے بھی 120 سیکنڈ تک ہولڈ ٹائم بڑھانا چاہیے، جس سے فلوکس کے فعال اجزاء سطح کو مکمل طور پر گیلا کر سکتے ہیں اور یکساں طور پر بخارات بن سکتے ہیں، اس طرح ایک بار جب وہ مائع کی لکیر تک پہنچ جاتے ہیں تو اس کے ابلنے کو روکتے ہیں۔ پاور سسٹمز میں اعلی-پاور ماڈیولز کے لیے-جو انتہائی چیلنجز پیش کرتے ہیں-روایتی ہوا یا نائٹروجن ری فلو سولڈرنگ اپنی طبعی حد تک پہنچ چکی ہے، جس سے ویکیوم ری فلو سولڈرنگ کو جامع اپنانے کی ضرورت ہے۔ جب PCBA ریفلو اوون کے بلند ترین درجہ حرارت والے علاقے میں داخل ہوتا ہے اور سولڈر پیسٹ مکمل طور پر پگھل جاتا ہے، تو ویکیوم چیمبر انخلاء شروع کرتا ہے، جس سے تیزی سے اندرونی دباؤ کو 10 سیکنڈ کے اندر اندر 10 mbar اور 30 mbar تک کم کر دیتا ہے۔ اندرونی اور بیرونی کے درمیان بڑے پیمانے پر دباؤ کے فرق کے اثر و رسوخ کے تحت، ٹانکا لگانے والے جوڑوں کے اندر پھنسے ہوئے خوردبین بلبلوں کا حجم تیزی سے پھیلتا ہے اور باہر کی طرف نکل جاتا ہے، جس کے بعد چیمبر مکمل استحکام کے لیے ماحولیاتی دباؤ پر واپس آجاتا ہے۔ تجرباتی ڈیٹا اس بات کی تصدیق کرتا ہے کہ ویکیوم ری فلو کا عمل QFNs کے نیچے بلبلے کی مجموعی شرح کو مستقل طور پر 3% کے اندر کم کر سکتا ہے۔
سائنسی ڈیجیٹل امیجنگ معائنہ اور سخت جسمانی عمل مداخلتوں پر انحصار اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ ہائی-وولٹیج ٹرانسمیشن مدر بورڈز طویل-مدت ہائی-وولٹیج سروس کے دوران صفر-رسک آپریشن کو برقرار رکھتے ہیں۔
NeoDen کے بارے میں فوری حقائق
- 2010 میں قائم کیا گیا، 200 + ملازمین، 27000+ Sq.m. فیکٹری
- NeoDen مصنوعات: مختلف سیریز PnP مشینیں، NeoDen YY1، NeoDen4، NeoDen5، NeoDen K1830، NeoDen9، NeoDen N10P۔ ری فلو اوون ان سیریز کے ساتھ ساتھ مکمل SMT لائن میں تمام ضروری SMT آلات شامل ہیں۔
- پوری دنیا میں کامیاب 10000+ کسٹمرز۔
- 40+ عالمی ایجنٹ ایشیا، یورپ، امریکہ، اوشیانا اور افریقہ میں شامل ہیں۔
- R&D سنٹر: 3 R&D محکمے 25+ پیشہ ور R&D انجینئرز کے ساتھ۔
- CE کے ساتھ درج کیا گیا اور 70+ پیٹنٹ حاصل کیا۔
- 30+ کوالٹی کنٹرول اور ٹیکنیکل سپورٹ انجینئرز، 15+ سینئر بین الاقوامی سیلز، 8 گھنٹے کے اندر بروقت جواب دینے والے کسٹمر کے لیے، اور 24 گھنٹے کے اندر پیشہ ورانہ حل فراہم کرتے ہیں۔