Паяльная маці: экалагічныя альтэрнатывы? 

Вы чуеце прыпой і можаце ўявіць пэўную пасту або флюс. Праўда ў тым, што гэта крыху галіновы слэнг, які стаў невыразным. Часта гэта адносіцца да асноўнага сплаву прыпоя або асноўнага флюсу ў пасце - зыходнай сумесі, з якой зроблена ўсё астатняе. Сапраўдны штуршок цяпер не толькі ў самім сплаве, але і ва ўсёй сістэме: ці можам мы выдаліць непрыемныя рэчы, не забіваючы прадукцыйнасць на лініі? Я бачыў, як занадта шмат інжынераў гналіся за зялёнай табліцай дадзеных толькі для таго, каб потым быць забітымі праз ануляванне або зняцце надмагілляў.

Alloy Puzzle: Beyond Lead-Free

Відавочна, што SAC305 (Sn96.5Ag3.0Cu0.5) стаў бессвінцовай маці па змаўчанні. Але назваць яго экалагічна чыстым спыняецца на змесце свінцу. Шлях здабычы срэбра жорсткі, а высокая тэмпература апрацоўкі (звычайная 240-260°C) спальвае больш энергіі. Мы выпрабоўвалі некаторыя сплавы з нізкім утрыманнем срэбра і нават без срэбра, такія як сістэмы Sn-Cu-Ni-Ge. У чым загвоздка? Намаканне адбываецца павольней. На шчыльнай дошцы з аздабленнем OSP вам можа спатрэбіцца больш агрэсіўны флюс для кампенсацыі, які потым сапсуе зялёны профіль усяго асноўнага матэрыялу прыпоя. Гэта балансаванне.

Адзін праект з кліентам, які вырабляе прамысловыя датчыкі, прызначаныя для поўнага ўтрымання галагенаў і з нізкім утрыманнем срэбра. Мы выкарыстоўвалі сплаў Sn-Cu-Bi. Працаваў добра ў аплаўцы, але падчас выбарачнай паяння раздымаў праз адтуліны, прыпой маці сплаў паказаў дрэннае запаўненне адтулін. Розніца цеплавых мас адсмоктвала цяпло, пакідаючы нас з халоднымі суставамі. Нам прыйшлося наладзіць тэмпературу хвалевага гаршка і распыленне флюсу, што павялічыла выкарыстанне азоту. Столькі пра скарачэнне вугляроднага следу. Вынас? Альтэрнатыўны сплаў перанёс нагрузку на навакольнае асяроддзе, а не ліквідаваў яе.

Затым ёсць волава вусы. Для сплаваў з высокім утрыманнем волава змякчэнне часта азначае канформныя пакрыцця або запаўненне - больш хімічных рэчываў, больш этапаў працэсу. Экалагічна чысты прыпой маці не варта проста перамяшчаць праблему ўніз па плыні. Я схіляюся да сплаваў з нязначнымі дадаткамі, такімі як нікель або марганец, якія ўнутрана душаць рост вусоў, нават калі яны дадаюць невялікі кошт. Гэта погляд на жыццёвы цыкл.

Flux: брудны сакрэт No-Clean

Тут больш за ўсё злоўжываюць этыкеткай "экалагічна чысты". Флюс без ачысткі зручны, толькі калі ён сапраўды пакідае дабраякасныя рэшткі. Многія з іх усё яшчэ ўтрымліваюць актыватары, якія пад уздзеяннем вільгаці становяцца раз'едлівымі. Я выцягнуў дошкі з палявых вяртанняў з дендрытным ростам, таму што рэшткі зялёнага флюсу ўбіралі вільгаць. Сапраўдны зрух адбываецца ў бок патокаў біякіслот або арганічных кіслот, атрыманых з такіх рэчаў, як кукуруза або соя. Пабочныя прадукты іх распаду менш таксічныя.

Але прадукцыйнасць - гэта цар. Флюс на аснове соі, які мы апрабавалі, выдатна змочваў свежыя пракладкі ENIG. Аднак на дошках з нават невялікімі праблемамі акіслення або захоўвання ён развальваўся. Акно актывацыі было занадта вузкім. У выніку мы змяшалі яго з сінтэтычным актыватарам, каб дасягнуць патрэбнага балансу. Не зусім натуральны, але больш устойлівы, чым поўнатрывалая сінтэтыка. Часам менш дрэнны крок наперад - адзіны практычны крок.

Апрацоўка і захоўванне таксама змяняюцца. Некаторыя з гэтых арганічных патокаў адчувальныя да ўльтрафіялету або маюць меншы тэрмін захоўвання. Калі цэх не дысцыплінаваны, растраты матэрыялаў растуць. Памятаю сярэдняга памеру асэмблер, нешта накшталт Handan Zitai Fastener Manufacturing Co., Ltd. у гэтым буйным вытворчым цэнтры можа мець дастаткова маштабу для жорсткага кіравання запасамі. Але для меншай крамы псаванне можа знішчыць суадносіны выдаткаў і выгод. The https://www.zitaifasteners.com мадэль эфектыўнай лагістыкі ў канцэнтраванай прамысловай базе падкрэслівае, наколькі важная стабільнасць ланцужка паставак для прыняцця гэтых альтэрнатыў.

Пасты і транспартныя сродкі: рэалогія - гэта ўсё

Транспартны сродак, які змяшчае парашок прыпоя і флюс, вызначае магчымасць друку. Многія зялёныя пасты замяняюць транспартныя сродкі на аснове растваральнікаў на вадараспушчальныя. Гучыць цудоўна. Але вада выпараецца хутчэй, змяняючы глейкасць пасты падчас доўгага друку. Трафарэт засмечваецца або дрэнна аддзяляецца. Мы навучыліся выкарыстоўваць закрытыя картрыджныя сістэмы і кантраляваную вільготнасць на лініі, што, зноў жа, павялічвае выдаткі энергіі.

Размеркаванне часціц у парашку прыпоя таксама мае значэнне. Для друку з дробным крокам вам спатрэбіцца парашок тыпу 4 або 5 (меншыя сферы). Для вытворчасці гэтага парашка з альтэрнатыўнымі сплавамі часта выкарыстоўваюцца розныя газы для распылення. Азот распаўсюджаны, але некаторыя вывучаюць перапрацоўку аргону, каб паменшыць адходы. Гэта дэталь працэсу, якую большасць не бачыць, але яна дадаецца ў экалагічным кнізе фіналу прыпой маці паста.

Прыгадваецца няўдалы эксперымент. Мы паспрабавалі пасту з новым сродкам на аснове цэлюлозы. Ён друкаваўся як мара і прайшоў усе тэсты IPC. Але пры аплаўленні вылучэнне газаў было непрадказальным. На дошках з вялікай розніцай цеплавой масы мы атрымалі масіўныя пустэчы пад QFN. Транспартны сродак не мог плаўна выпускаць лятучыя рэчывы па профілі. Назад у лабараторыю. Гэта паказала, што імітаваць рэалогію правераных сістэм з дапамогай новых матэрыялаў неверагодна складана.

Зрухі ў працэсе: схаваны кошт энергіі

Экалагічна чысты прыпой не ацэньваецца ў слоіку. Гэта ацэньваецца ў працэсе, для якога могуць спатрэбіцца больш высокія тэмпературы, больш доўгія профілі або інэртная атмасфера. Калі для вашай новай пасты з біяфлюсам, якая не змяшчае галагенаў, для прадухілення акіслення патрабуецца павышэнне пікавай тэмпературы на 10°C або тунэль з аплавленнем азоту, вы толькі што значна павялічылі энергаспажыванне зборкі. Гэты кампраміс рэдка разлічваецца ў зялёнай прэтэнзіі.

Мы правялі аўдыт для кліента. Пераход на экапасту прэміум-класа знізіў іх выкіды ЛОС і выдаткі на перапрацоўку адходаў. Тым не менш, іх спажыванне азоту вырасла на 30%, каб захаваць ураджайнасць, а спажыванне энергіі іх духоўкай вырасла прыкладна на 8%. Чыстая экалагічная карысць па-ранейшаму была станоўчай, але меншай, чым прапанаваў маркетынг. Сапраўдны прыпой маці праблема - гэта поўная інтэграцыя працэсаў.

Пераробка і рамонт таксама складаней. Некаторыя альтэрнатыўныя флюсы пакідаюць рэшткі, якія цяжэй выдаліць для рамонту дошкі. Калі вам патрэбен больш моцны растваральнік для іх ачысткі, вы вяртаецеся на кругі свая. Зараз мы рэкамендуем з самага пачатку спалучаць пэўныя паяльныя пасты з сумяшчальнымі, менш агрэсіўнымі сродкамі для ачысткі — сістэмны падыход.

Пошук крыніц і жыццяздольнасць у рэальным свеце

Нарэшце, гаворка ідзе пра ланцужкі паставак. Ідэальны лабараторны маштаб прыпой маці альтэрнатыва бескарысная, калі вы не можаце пастаянна атрымліваць 10 000 кг. Шмат інавацыйных матэрыялаў паступае ад невялікіх хімікаў, якія не могуць маштабаваць або забяспечыць аднастайнасць ад партыі да партыі. Для вытворцы вялікіх аб'ёмаў надзейнасць не падлягае абмеркаванню.

Вось чаму вытворчыя кластары маюць значэнне. Знаходжанне ў такім месцы, як раён Юнянь, Ханьдань, побач з асноўнымі транспартнымі маршрутамі, такімі як чыгунка Пекін-Гуанчжоу і хуткаснымі дарогамі, - гэта не толькі дастаўка мацаванняў. Для такой кампаніі, як Handan Zitai Fastener Manufacturing Co., Ltd., гаворка ідзе пра ўбудаванне ў сетку пастаўшчыкоў матэрыялаў і матэрыяльна-тэхнічнага забеспячэння, якія могуць падтрымліваць паслядоўнае шырокамаштабнае прыняцце новых матэрыялаў. Калі ваш пастаўшчык прыпоя знаходзіцца на адлегласці аднаго дня па дарозе, вы можаце праводзіць больш эканомныя запасы і хутчэй рэагаваць на змены ў працэсе.

Пераход да больш экалагічных альтэрнатыў - гэта не простая замена. Гэта рэінжынірынг канцэпцыі прыпоя - сплаў, флюс, транспартны сродак, парашок і працэс, у якім яны жывуць. Гэта брудна, поўна кампрамісаў і патрабуе агляду ўсёй платы, а не толькі слоіка з пастай. Мэта - не чысціня; гэта сапраўды меншы ўплыў без шкоды для надзейнасці, дзякуючы якой усё, пачынаючы ад крапяжу і заканчваючы мацярынскай платай сервера, сапраўды працуе.