SMT ઉદ્યોગમાં નાઇટ્રોજનનો ઉપયોગ

એસએમટી પેચ PCB પર આધારિત પ્રક્રિયા પ્રક્રિયાઓની શ્રેણીના સંક્ષેપનો ઉલ્લેખ કરે છે. PCB (પ્રિન્ટેડ સર્કિટ બોર્ડ) એ પ્રિન્ટેડ સર્કિટ બોર્ડ છે.

SMT એ સરફેસ માઉન્ટેડ ટેક્નોલોજીનું સંક્ષેપ છે, જે ઇલેક્ટ્રોનિક એસેમ્બલી ઉદ્યોગમાં સૌથી લોકપ્રિય તકનીક અને પ્રક્રિયા છે. ઈલેક્ટ્રોનિક સર્કિટ સરફેસ એસેમ્બલી ટેકનોલોજી (સરફેસ માઉન્ટ ટેકનોલોજી, એસએમટી) ને સરફેસ માઉન્ટ અથવા સરફેસ માઉન્ટીંગ ટેકનોલોજી કહેવામાં આવે છે. તે પ્રિન્ટેડ સર્કિટ બોર્ડ (PCB) અથવા અન્ય સબસ્ટ્રેટની સપાટી પર લીડલેસ અથવા શોર્ટ-લીડ સપાટી-માઉન્ટેડ ઘટકો (SMC/SMD તરીકે ઓળખાય છે, જેને ચાઈનીઝમાં ચિપ ઘટકો કહેવાય છે) સ્થાપિત કરવાની પદ્ધતિ છે. સર્કિટ એસેમ્બલી ટેકનોલોજી કે જે રીફ્લો સોલ્ડરિંગ અથવા ડિપ સોલ્ડરિંગ જેવી પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને સોલ્ડરિંગ દ્વારા એસેમ્બલ કરવામાં આવે છે.

SMT વેલ્ડીંગ પ્રક્રિયામાં, નાઇટ્રોજન રક્ષણાત્મક ગેસ તરીકે અત્યંત યોગ્ય છે. મુખ્ય કારણ એ છે કે તેની સંયોજક ઊર્જા ઊંચી છે, અને રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ માત્ર ઉચ્ચ તાપમાન અને ઉચ્ચ દબાણ (>500C, >100bar) હેઠળ અથવા ઊર્જાના ઉમેરા સાથે જ થશે.

નાઇટ્રોજન જનરેટર હાલમાં SMT ઉદ્યોગમાં ઉપયોગમાં લેવાતું સૌથી યોગ્ય નાઇટ્રોજન ઉત્પાદન સાધન છે. ઓન-સાઇટ નાઇટ્રોજન ઉત્પાદન સાધનો તરીકે, નાઇટ્રોજન જનરેટર સંપૂર્ણપણે સ્વચાલિત અને ધ્યાન વિનાનું છે, તેનું આયુષ્ય લાંબુ છે, અને નિષ્ફળતાનો દર ઓછો છે. નાઇટ્રોજન મેળવવું ખૂબ જ અનુકૂળ છે, અને નાઇટ્રોજનનો ઉપયોગ કરવાની વર્તમાન પદ્ધતિઓમાં કિંમત પણ સૌથી ઓછી છે!

નાઇટ્રોજન ઉત્પાદન ઉત્પાદકો - ચાઇના નાઇટ્રોજન ઉત્પાદન ફેક્ટરી અને સપ્લાયર્સ (xinfatools.com)

તરંગ સોલ્ડરિંગ પ્રક્રિયામાં નિષ્ક્રિય વાયુઓનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો તે પહેલાં નાઇટ્રોજનનો ઉપયોગ રિફ્લો સોલ્ડરિંગમાં કરવામાં આવ્યો હતો. કારણનો એક ભાગ એ છે કે હાઇબ્રિડ IC ઉદ્યોગ લાંબા સમયથી સપાટી-માઉન્ટ સિરામિક હાઇબ્રિડ સર્કિટના રિફ્લો સોલ્ડરિંગમાં નાઇટ્રોજનનો ઉપયોગ કરે છે. જ્યારે અન્ય કંપનીઓએ હાઇબ્રિડ IC ઉત્પાદનના ફાયદા જોયા, ત્યારે તેઓએ આ સિદ્ધાંત PCB સોલ્ડરિંગ પર લાગુ કર્યો. આ પ્રકારના વેલ્ડીંગમાં, નાઇટ્રોજન પણ સિસ્ટમમાં ઓક્સિજનને બદલે છે. નાઇટ્રોજન દરેક વિસ્તારમાં દાખલ કરી શકાય છે, માત્ર રિફ્લો એરિયામાં જ નહીં, પણ પ્રક્રિયાને ઠંડુ કરવા માટે પણ. મોટાભાગની રિફ્લો સિસ્ટમ્સ હવે નાઇટ્રોજન-તૈયાર છે; ગેસ ઈન્જેક્શનનો ઉપયોગ કરવા માટે કેટલીક સિસ્ટમોને સરળતાથી અપગ્રેડ કરી શકાય છે.

રિફ્લો સોલ્ડરિંગમાં નાઇટ્રોજનનો ઉપયોગ કરવાથી નીચેના ફાયદા છે:

‧ટર્મિનલ અને પેડ્સને ઝડપી ભીનાશ

‧સોલ્ડરેબિલિટીમાં થોડો ફેરફાર

‧પ્રવાહના અવશેષો અને સોલ્ડર સંયુક્ત સપાટીના દેખાવમાં સુધારો

‧કોપર ઓક્સિડેશન વિના ઝડપી ઠંડક

રક્ષણાત્મક ગેસ તરીકે, વેલ્ડીંગમાં નાઇટ્રોજનની મુખ્ય ભૂમિકા વેલ્ડીંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન ઓક્સિજનને દૂર કરવાની, વેલ્ડેબિલિટી વધારવાની અને ફરીથી ઓક્સિડેશન અટકાવવાની છે. વિશ્વસનીય વેલ્ડીંગ માટે, યોગ્ય સોલ્ડર પસંદ કરવા ઉપરાંત, સામાન્ય રીતે પ્રવાહનો સહકાર જરૂરી છે. પ્રવાહ મુખ્યત્વે વેલ્ડીંગ પહેલા SMA ઘટકના વેલ્ડીંગ ભાગમાંથી ઓક્સાઇડને દૂર કરે છે અને વેલ્ડીંગ ભાગના પુનઃ ઓક્સિડેશનને અટકાવે છે અને સોલ્ડરક્ષમતા સુધારવા માટે સોલ્ડર માટે ઉત્તમ ભીનાશની સ્થિતિ બનાવે છે. . પરીક્ષણોએ સાબિત કર્યું છે કે નાઇટ્રોજન સંરક્ષણ હેઠળ ફોર્મિક એસિડ ઉમેરવાથી ઉપરોક્ત અસરો પ્રાપ્ત કરી શકાય છે. રિંગ નાઇટ્રોજન વેવ સોલ્ડરિંગ મશીન જે ટનલ-પ્રકારની વેલ્ડીંગ ટાંકીનું માળખું અપનાવે છે તે મુખ્યત્વે ટનલ-પ્રકારની વેલ્ડીંગ પ્રોસેસિંગ ટાંકી છે. ઓક્સિજન પ્રોસેસિંગ ટાંકીમાં પ્રવેશી ન શકે તેની ખાતરી કરવા માટે ઉપરનું કવર ખુલી શકાય તેવા કાચના કેટલાક ટુકડાઓથી બનેલું છે. જ્યારે નાઇટ્રોજનને વેલ્ડીંગમાં દાખલ કરવામાં આવે છે, ત્યારે રક્ષણાત્મક ગેસ અને હવાના વિવિધ પ્રમાણનો ઉપયોગ કરીને, નાઇટ્રોજન આપોઆપ વેલ્ડીંગ વિસ્તારની હવાને બહાર કાઢશે. વેલ્ડીંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન, પીસીબી બોર્ડ સતત ઓક્સિજનને વેલ્ડીંગ વિસ્તારમાં લાવશે, તેથી નાઇટ્રોજનને વેલ્ડીંગ વિસ્તારમાં સતત ઇન્જેક્ટ કરવું આવશ્યક છે જેથી ઓક્સિજન સતત આઉટલેટમાં વિસર્જિત થાય.

નાઈટ્રોજન પ્લસ ફોર્મિક એસિડ ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે ટનલ-પ્રકારની રિફ્લો ભઠ્ઠીઓમાં ઇન્ફ્રારેડ ઉન્નત સંવહન મિશ્રણ સાથે થાય છે. ઇનલેટ અને આઉટલેટ સામાન્ય રીતે ખુલ્લા રહેવા માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવે છે, અને અંદર સારી સીલિંગ સાથે બહુવિધ દરવાજાના પડદા હોય છે, જે ઘટકોને પહેલાથી ગરમ અને ગરમ કરી શકે છે. સૂકવણી, રિફ્લો સોલ્ડરિંગ અને કૂલિંગ બધું ટનલમાં પૂર્ણ થાય છે. આ મિશ્ર વાતાવરણમાં, ઉપયોગમાં લેવાતી સોલ્ડર પેસ્ટમાં એક્ટિવેટર્સ રાખવાની જરૂર નથી, અને સોલ્ડરિંગ પછી પીસીબી પર કોઈ અવશેષ બાકી રહેતો નથી. ઓક્સિડેશન ઘટાડવું, સોલ્ડર બોલની રચના ઘટાડવી, અને ત્યાં કોઈ બ્રિજિંગ નથી, જે ફાઇન-પીચ ઉપકરણોના વેલ્ડિંગ માટે અત્યંત ફાયદાકારક છે. તે સફાઈ સાધનોને બચાવે છે અને વૈશ્વિક પર્યાવરણનું રક્ષણ કરે છે. નાઇટ્રોજન દ્વારા કરવામાં આવતા વધારાના ખર્ચને ઘટાડેલી ખામીઓ અને શ્રમ જરૂરિયાતોમાંથી મેળવેલ ખર્ચ બચતમાંથી સરળતાથી ભરપાઈ કરી શકાય છે.

નાઇટ્રોજન સંરક્ષણ હેઠળ વેવ સોલ્ડરિંગ અને રિફ્લો સોલ્ડરિંગ સપાટીની એસેમ્બલીમાં મુખ્ય પ્રવાહની તકનીક બનશે. રિંગ નાઇટ્રોજન વેવ સોલ્ડરિંગ મશીન ફોર્મિક એસિડ ટેક્નોલોજી સાથે જોડાયેલું છે, અને રિંગ નાઇટ્રોજન રિફ્લો સોલ્ડરિંગ મશીન અત્યંત ઓછી પ્રવૃત્તિવાળી સોલ્ડર પેસ્ટ અને ફોર્મિક એસિડ સાથે જોડાયેલું છે, જે સફાઈ પ્રક્રિયાને દૂર કરી શકે છે. આજની ઝડપથી વિકસતી SMT વેલ્ડીંગ ટેક્નોલોજીમાં, મુખ્ય સમસ્યા એ છે કે ઓક્સાઇડ કેવી રીતે દૂર કરવું, આધાર સામગ્રીની શુદ્ધ સપાટી કેવી રીતે મેળવવી અને વિશ્વસનીય જોડાણ પ્રાપ્ત કરવું. સામાન્ય રીતે, ફ્લક્સનો ઉપયોગ ઓક્સાઇડને દૂર કરવા, સોલ્ડર કરવા માટે સપાટીને ભેજવા માટે, સોલ્ડરની સપાટીના તણાવને ઘટાડવા અને પુનઃ ઓક્સિડેશનને રોકવા માટે થાય છે. પરંતુ તે જ સમયે, ફ્લક્સ સોલ્ડરિંગ પછી અવશેષો છોડશે, જેના કારણે PCB ઘટકો પર પ્રતિકૂળ અસર થશે. તેથી, સર્કિટ બોર્ડને સંપૂર્ણપણે સાફ કરવું આવશ્યક છે. જો કે, એસએમડીનું કદ નાનું છે, અને નોન-સોલ્ડરિંગ ભાગો વચ્ચેનું અંતર નાનું અને નાનું થઈ રહ્યું છે. સંપૂર્ણ સફાઈ હવે શક્ય નથી. સૌથી અગત્યની બાબત એ છે કે પર્યાવરણ સંરક્ષણ. સીએફસી વાતાવરણીય ઓઝોન સ્તરને નુકસાન પહોંચાડે છે, અને મુખ્ય સફાઈ એજન્ટ તરીકે સીએફસી પર પ્રતિબંધ મૂકવો જોઈએ. ઉપરોક્ત સમસ્યાઓ ઉકેલવા માટેનો એક અસરકારક માર્ગ એ છે કે ઈલેક્ટ્રોનિક એસેમ્બલીના ક્ષેત્રમાં નો-ક્લીન ટેકનોલોજી અપનાવવી. નાઈટ્રોજનમાં ફોર્મિક એસિડ HCOOH ની થોડી અને માત્રાત્મક માત્રા ઉમેરવાથી અસરકારક નો-ક્લીન ટેકનિક સાબિત થઈ છે કે જેને વેલ્ડીંગ પછી કોઈપણ પ્રકારની આડઅસર કે અવશેષો વિશે કોઈ ચિંતા વગર કોઈ સફાઈની જરૂર પડતી નથી.