אם הלחמה: חלופות ידידותיות לסביבה? 

אתה שומע אמא הלחמה ואולי תדמיין משחה או ליבת שטף ספציפית. האמת היא שזה קצת סלנג בתעשייה שהפך למטושטש. לעתים קרובות, זה מתייחס לסגסוגת ההלחמה הבסיסית או לרכב השטף העיקרי במשחה - תערובת האם שכל השאר בנוי ממנה. הדחיפה האמיתית כעת היא לא רק על הסגסוגת עצמה, אלא על המערכת כולה: האם נוכל להסיר את הדברים המגעילים מבלי להרוג את הביצועים על הקו? ראיתי יותר מדי מהנדסים רודפים אחרי גיליון נתונים ירוק רק כדי להירצח על ידי ביטול או מצבה מאוחר יותר.

פאזל הסגסוגת: מעבר ללא עופרת

ברור ש-SAC305 (Sn96.5Ag3.0Cu0.5) הפכה לאם ברירת המחדל נטולת העופרת. אבל לקרוא לזה ידידותי לסביבה נעצר בתוכן הלידים. טביעת הרגל של כריית הכסף היא אכזרית, וטמפרטורות העיבוד הגבוהות (אופייני ל-240-260 מעלות צלזיוס) שורפות יותר אנרגיה. בדקנו כמה סגסוגות נמוכות כסף ואפילו נטולות כסף כמו מערכות Sn-Cu-Ni-Ge. המלכוד? ההרטבה איטית יותר. על לוח צפוף עם גימור OSP, ייתכן שתזדקק לשטף אגרסיבי יותר כדי לפצות, אשר לאחר מכן מדורג את הפרופיל הירוק של כל חומר האם ההלחמה. זה פעולת איזון.

פרויקט אחד עם לקוח ביצוע חיישנים תעשייתיים מכוונים ללא הלוגן מלא וכסף נמוך. השתמשנו בסגסוגת Sn-Cu-Bi. עבד מצוין בזרימה חוזרת, אבל במהלך הלחמה סלקטיבית של מחברים דרך חור, ה אמא הלחמה סגסוגת הראתה מילוי חור גרוע. הפרש המסה התרמית שאב את החום והותיר אותנו עם מפרקים קרים. היינו צריכים לכוונן את טמפרטורת סיר הגל ואת תרסיס השטף, מה שהגדיל את השימוש בחנקן. עד כאן להפחתת טביעת הרגל הפחמנית. הטייק אווי? הסגסוגת האלטרנטיבית הסיטה את הנטל הסביבתי במקום לבטל אותו.

ואז יש זיפת פח. עם סגסוגות פח גבוהות, הפחתה פירושה לעתים קרובות ציפויים או מילוי תת-מילוי תואם - יותר כימיקלים, יותר שלבי תהליך. ידידותית לסביבה אמא הלחמה לא צריך רק להעביר את הבעיה במורד הזרם. אני נוטה לכיוון סגסוגות עם תוספים קלים כמו ניקל או מנגן שמדכאים את צמיחת השפם באופן מהותי, גם אם הם מוסיפים עלות זעירה. זו השקפת מחזור חיים.

Flux: The Dirty Secret of No-Clean

זה המקום שבו התווית הידידותית לסביבה עוברת שימוש לרעה ביותר. שטף לא נקי הוא ידידותי רק אם הוא באמת משאיר שאריות שפירות. רבים עדיין מכילים פעילים שהופכים למאכלים עם לחות. הוצאתי לוחות מהשדה עם צמיחה דנדרטית כי שאריות השטף הירוק ספגו לחות. השינוי האמיתי הוא לעבר שטפי חומצה אורגניים מבוססי ביו או אורגניים שמקורם בדברים כמו תירס או סויה. תוצרי הלוואי של הפירוק שלהם רעילים פחות.

אבל הביצועים הם המלך. לשטף על בסיס סויה שניסינו הייתה הרטבה נהדרת על רפידות ENIG טריות. עם זאת, על לוחות עם אפילו בעיות חמצון או אחסון קלות, הוא התפרק. חלון ההפעלה היה צר מדי. בסופו של דבר ערבבנו אותו עם מפעיל סינתטי כדי להגיע לאיזון הנכון. לא טבעי לחלוטין, אבל בר קיימא יותר מהחומרים הסינתטיים בעוצמה מלאה. לפעמים, צעד פחות רע קדימה הוא הצעד המעשי היחיד.

גם טיפול ואחסון משתנים. חלק מהשטפים האורגניים הללו רגישים לאור UV או בעלי חיי מדף קצרים יותר. אם חנות לא ממושמעת, פסולת החומר עולה. אני זוכר אסמבלר בגודל בינוני, משהו כמו Handan Zitai Fastener Manufacturing Co., בע"מ. באותו מרכז ייצור גדול, עשוי להיות בעל קנה מידה לנהל את המלאי בצורה הדוקה. אבל עבור חנות קטנה יותר, קלקול יכול להרוג את העלות-תועלת. ה https://www.zitaifasteners.com מודל של לוגיסטיקה יעילה בבסיס תעשייתי מרוכז מדגיש עד כמה קריטית יציבות שרשרת האספקה לאימוץ חלופות אלה.

משחות וכלי רכב: ריאולוגיה היא הכל

הרכב המחזיק את אבקת ההלחמה והשטף מכתיב יכולת הדפסה. משחות ירוקות רבות מחליפות רכבים המבוססים על ממיסים במכוניות מסיסות במים. נשמע מעולה. אבל מים מתאדים מהר יותר, ומשנים את צמיגות הדבק במהלך הדפסה ארוכה. אתה מקבל סתימת סטנסיל או שחרור לקוי. למדנו להשתמש במערכות מחסניות סגורות ולחות מבוקרת על הקו, מה ששוב מוסיף אנרגיה תקורה.

גם פיזור גודל החלקיקים באבקת ההלחמה משנה. עבור הדפסה עדינה, אתה צריך אבקה מסוג 4 או 5 (כדורים קטנים יותר). ייצור אבקה זו עם סגסוגות חלופיות משתמש לעתים קרובות בגזי אטומיזציה שונים. חנקן נפוץ, אך חלקם בוחנים מיחזור ארגון כדי להפחית את הפסולת. זה פרט תהליך שרובם לא רואים, אבל הוא מצטבר בפנקס הסביבתי של הגמר אמא הלחמה להדביק.

ניסוי כושל עולה בראש. ניסינו משחה עם רכב חדש המבוסס על תאית. זה הודפס כמו חלום ועבר את כל מבחני ה-IPC. אבל בזרימה חוזרת, הוצאת גז הייתה בלתי צפויה. על לוחות עם הבדלי מסה תרמית גדולים, קיבלנו חללים עצומים תחת QFNs. הרכב לא הצליח לשחרר חומרים נדיפים בצורה חלקה על פני הפרופיל. חזרה למעבדה. זה הראה שחיקוי הראוולוגיה של מערכות מוכחות עם חומרים חדשים הוא קשה להפליא.

שינויי תהליכים: עלות האנרגיה הנסתרת

חומר הלחמה ידידותי לסביבה אינו מוערך בצנצנת. זה מוערך בתהליך שעשוי להזדקק לטמפרטורות גבוהות יותר, פרופילים ארוכים יותר או אטמוספרות אינרטיות. אם משחת הביו-פלוקס החדשה שלך, נטולת הלוגן, דורשת טמפ' שיא גבוהה יותר ב-10 מעלות צלזיוס או מנהרת זרימה חוזרת של חנקן כדי למנוע חמצון, זה עתה הגדלת את צריכת האנרגיה של המכלול באופן משמעותי. רק לעתים נדירות מחושב התמורה הזו בתביעה הירוקה.

עשינו ביקורת עבור לקוח. המעבר למשחת אקולוגית מובחרת הפחית את פליטת ה-VOC ואת עלויות הטיפול בפסולת. עם זאת, צריכת החנקן שלהם עלתה ב-30% כדי לשמור על התפוקה, וצריכת האנרגיה של התנור שלהם עלה בכ-8%. היתרון הסביבתי נטו היה עדיין חיובי, אך דק יותר ממה שהשיווק הציע. האמיתי אמא הלחמה הנושא הוא שילוב תהליכים מוחלט.

עיבוד ותיקון גם נעשים מסובכים יותר. חלק מהשטפים החלופיים משאירים שאריות שקשה יותר להסיר לתיקון לוח. אם אתה צריך ממס חזק יותר כדי לנקות אותם, חזרת למקום הראשון. כעת אנו ממליצים לחבר משחות הלחמה ספציפיות עם חומרי ניקוי תואמים ופחות אגרסיביים לעיבוד חוזר כבר מההתחלה - גישת מערכת.

מקורות מידע וכדאיות בעולם האמיתי

לבסוף, מדובר על שרשרות אספקה. סולם מעבדה מושלם אמא הלחמה אלטרנטיבה היא חסרת תועלת אם אתה לא יכול לקבל 10,000 ק"ג ממנה באופן עקבי. חומרים חדשניים רבים מגיעים מכימאים קטנים שאינם יכולים לבצע קנה מידה או להבטיח אחידות אצווה למנה. עבור יצרן בנפח גבוה, אמינות אינה ניתנת למשא ומתן.

זו הסיבה שאשכולות ייצור חשובים. הימצאות במקום כמו מחוז יונגניאן, האנדאן, צמוד לנתיבי תחבורה מרכזיים כמו מסילת הרכבת בייג'ינג-גואנגג'ואו והכבישים המהירים, זה לא רק משלוח מחברים. עבור חברה כמו Handan Zitai Fastener Manufacturing Co., בע"מ., מדובר בהטמעה ברשת של ספקי חומרים ולוגיסטיקה שיכולה לתמוך באימוץ עקבי בקנה מידה גדול של חומרים חדשים. אם ספק ההלחמה שלך נמצא במרחק של יום נסיעה, אתה יכול להפעיל מלאי דל יותר ולהגיב מהר יותר לעיבודים.

המעבר לחלופות ירוקות יותר אינו החלפה פשוטה. זוהי הנדסה מחדש של קונספט האם הלחמה - סגסוגת, שטף, רכב, אבקה והתהליך שהם חיים בו. זה מבולגן, מלא בפשרות, ודורש הסתכלות על כל הלוח, לא רק על צנצנת ההדבקה. המטרה היא לא טוהר; זה באמת השפעה נמוכה יותר מבלי לוותר על האמינות שגורמת לכל דבר, החל מאטב ועד לוח אם של שרת, לעבוד בפועל.