থার্মাল ডান্স: রিফ্লো এবং ওয়েভ সোল্ডারিংয়ে প্রোফাইলিং এবং প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ

সোল্ডারিং হল ধাতুবিদ্যা সংক্রান্ত একটি প্রক্রিয়া যা PCB অ্যাসেম্বলিতে স্থায়ী বৈদ্যুতিক এবং যান্ত্রিক সংযোগ তৈরি করে। এই প্রক্রিয়ার সময় তাপীয় পরিবেশ নিয়ন্ত্রণ করা একটি স্ব-নিয়ন্ত্রিত বিষয়, যা সোল্ডার অ্যালয়ের তাপীয় চাহিদা এবং উপাদান ও সাবস্ট্রেটের টিকে থাকার সীমার মধ্যে ভারসাম্য বজায় রাখে।রিফ্লো সোল্ডারিং SMT উপাদানগুলির জন্য রিফ্লো প্রোফাইল দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়, যা একটি সময়-তাপমাত্রা বক্ররেখা এবং এতে স্বতন্ত্র পর্যায় থাকে। প্রিহিট/র‍্যাম্প পর্যায়টি পুরো অ্যাসেম্বলিটিকে সমানভাবে গরম করে, যাতে তাপীয় শক এড়ানো যায়। সোক/ডুয়েল পর্যায়টি বৃহত্তর উপাদানগুলিকে তাপীয়ভাবে স্থিতিশীল হতে দেয় এবং ফ্লাক্স সক্রিয় করে, যা প্যাড এবং উপাদানের টার্মিনেশন থেকে অক্সাইড অপসারণ করে। গুরুত্বপূর্ণ রিফ্লো/পিক পর্যায়টি সোল্ডার অ্যালয়কে (যেমন, SAC305-এর জন্য ~217°C) গলিত করে, যা প্যাড এবং উপাদান লিড ইন্টারফেসে ভেজা এবং আন্তঃধাতব যৌগ (IMC) তৈরি করতে সক্ষম করে। পরিশেষে, কুলিং পর্যায়টি সংযোগটিকে কঠিন করে; একটি নিয়ন্ত্রিত, পর্যাপ্ত খাড়া শীতলীকরণ হার ভালো যান্ত্রিক শক্তির জন্য একটি সূক্ষ্ম-দানাদার সোল্ডার মাইক্রোস্ট্রাকচার তৈরি করে।

আদর্শ প্রোফাইল তৈরি করা একটি পরীক্ষামূলক বিজ্ঞান। এর জন্য প্রতিনিধিত্বমূলক বোর্ডগুলিতে - বৃহৎ তাপীয় ভরের উপাদান, ছোট উপাদান এবং বোর্ডটিতে - থার্মোকাপল সংযুক্ত করা প্রয়োজন, যাতে প্রকৃত তাপীয় অভিজ্ঞতা চিহ্নিত করা যায়। এর মূল লক্ষ্য হল বোর্ডের সমস্ত সংযোগ লিকুইডাস তাপমাত্রার উপরে পর্যাপ্ত সময় (টাইম অ্যাবভ লিকুইডাস - TAL), সাধারণত 60-90 সেকেন্ড, অতিবাহিত করে, তবে সবচেয়ে সংবেদনশীল উপাদানের সর্বোচ্চ তাপমাত্রা রেটিং অতিক্রম না করে। সীসা-মুক্ত প্রক্রিয়াকরণ, এর উচ্চ তাপমাত্রার সাথে, PCB ডেলামিনেশন, উপাদান পপকর্নিং (প্লাস্টিক IC প্যাকেজে আর্দ্রতা-প্ররোচিত ফাটল), এবং অতিরিক্ত আন্তঃধাতব বৃদ্ধি এর মতো চ্যালেঞ্জগুলিকে আরও বাড়িয়ে তোলে, যা সংযোগগুলিকে ভঙ্গুর করতে পারে। নাইট্রোজেন (N2) নিষ্ক্রিয় বায়ুমণ্ডল প্রায়শই রিফ্লো ওভেনে ব্যবহার করা হয়, যা জারণ কমাতে, ভেজাভাব উন্নত করতে এবং সামান্য কম শিখর তাপমাত্রা বা আরও বিস্তৃত প্রক্রিয়া উইন্ডোর অনুমতি দেয়।

থ্রু-হোল প্রযুক্তি উপাদানগুলির জন্য, ওয়েভ সোল্ডারিং এখনও প্রাসঙ্গিক। এখানে, বোর্ডটি গলিত সোল্ডারের একটি স্থায়ী তরঙ্গের উপর দিয়ে যায়। এই প্রক্রিয়ায় একটি ফ্লাক্স প্রয়োগ পর্যায়, ফ্লাক্স সক্রিয় করতে এবং তাপীয় শক প্রতিরোধ করতে একটি প্রিহিট পর্যায়, এবং তারপরে সোল্ডার তরঙ্গের সাথে যোগাযোগ অন্তর্ভুক্ত। মূল পরামিতিগুলির মধ্যে রয়েছে সোল্ডার পাত্রের তাপমাত্রা (সাধারণত সীসা-মুক্তের জন্য 250-260°C), কনভেয়ারের গতি, তরঙ্গের উচ্চতা, এবং যোগাযোগের সময়। উপরের দিকে SMT উপাদানগুলিকে রক্ষা করতে ব্যবহৃত প্যালেট বা ক্যারিয়ারের নকশা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। সিলেক্টিভ সোল্ডারিং, একটি ক্ষুদ্র সোল্ডার পাত্র এবং অগ্রভাগ ব্যবহার করে, মিশ্র-প্রযুক্তি বোর্ড বা ঘন থ্রু-হোল এলাকার জন্য পেশাদার সমাধান হয়ে উঠেছে, যা কাছাকাছি SMT উপাদানগুলিকে প্রভাবিত না করে সুনির্দিষ্ট, স্থানীয় সোল্ডারিং সরবরাহ করে। সব ক্ষেত্রে, প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণের জন্য সোল্ডার পাত্রের রসায়ন (ড্রস এবং তামার দূষণ নিয়ন্ত্রণ করতে) এবং তাপীয় প্রোফাইলের অবিরাম পর্যবেক্ষণ অপরিহার্য, যা অ্যাসেম্বলির বৈদ্যুতিক অখণ্ডতার ভিত্তি তৈরি করে এমন ধারাবাহিক, নির্ভরযোগ্য সোল্ডার সংযোগ নিশ্চিত করে।