एसएमटी उद्योग में नाइट्रोजन का अनुप्रयोग

एसएमटी पैच पीसीबी पर आधारित प्रक्रिया प्रक्रियाओं की एक श्रृंखला के संक्षिप्त नाम को संदर्भित करता है। पीसीबी (प्रिंटेड सर्किट बोर्ड) एक मुद्रित सर्किट बोर्ड है।

SMT सरफेस माउंटेड टेक्नोलॉजी का संक्षिप्त रूप है, जो इलेक्ट्रॉनिक असेंबली उद्योग में सबसे लोकप्रिय तकनीक और प्रक्रिया है। इलेक्ट्रॉनिक सर्किट सरफेस असेंबली टेक्नोलॉजी (सरफेस माउंट टेक्नोलॉजी, एसएमटी) को सरफेस माउंट या सरफेस माउंटिंग टेक्नोलॉजी कहा जाता है। यह एक मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) या अन्य सब्सट्रेट की सतह पर सीसा रहित या शॉर्ट-लीड सतह पर लगे घटकों (जिसे एसएमसी/एसएमडी कहा जाता है, चीनी में चिप घटक कहा जाता है) को स्थापित करने की एक विधि है। एक सर्किट असेंबली तकनीक जिसे रिफ्लो सोल्डरिंग या डिप सोल्डरिंग जैसी विधियों का उपयोग करके सोल्डरिंग द्वारा इकट्ठा किया जाता है।

एसएमटी वेल्डिंग प्रक्रिया में, नाइट्रोजन एक सुरक्षात्मक गैस के रूप में बेहद उपयुक्त है। मुख्य कारण यह है कि इसकी संसंजक ऊर्जा अधिक है, और रासायनिक प्रतिक्रियाएं केवल उच्च तापमान और उच्च दबाव (>500C, >100bar) या ऊर्जा के अतिरिक्त होने पर ही होंगी।

नाइट्रोजन जनरेटर वर्तमान में एसएमटी उद्योग में उपयोग किया जाने वाला सबसे उपयुक्त नाइट्रोजन उत्पादन उपकरण है। ऑन-साइट नाइट्रोजन उत्पादन उपकरण के रूप में, नाइट्रोजन जनरेटर पूरी तरह से स्वचालित और अप्राप्य है, इसका जीवनकाल लंबा है, और इसकी विफलता दर कम है। नाइट्रोजन प्राप्त करना बहुत सुविधाजनक है, और लागत भी नाइट्रोजन के उपयोग की वर्तमान विधियों में सबसे कम है!

नाइट्रोजन उत्पादन निर्माता - चीन नाइट्रोजन उत्पादन फैक्टरी और आपूर्तिकर्ता (xinfatools.com)

वेव सोल्डरिंग प्रक्रिया में अक्रिय गैसों का उपयोग करने से पहले नाइट्रोजन का उपयोग रिफ्लो सोल्डरिंग में किया जाता रहा है। इसका एक कारण यह है कि हाइब्रिड आईसी उद्योग ने लंबे समय से सतह-माउंट सिरेमिक हाइब्रिड सर्किट के रिफ्लो सोल्डरिंग में नाइट्रोजन का उपयोग किया है। जब अन्य कंपनियों ने हाइब्रिड आईसी विनिर्माण के लाभ देखे, तो उन्होंने इस सिद्धांत को पीसीबी सोल्डरिंग पर लागू किया। इस प्रकार की वेल्डिंग में, नाइट्रोजन सिस्टम में ऑक्सीजन की जगह भी ले लेती है। नाइट्रोजन को हर क्षेत्र में डाला जा सकता है, न केवल रिफ्लो क्षेत्र में, बल्कि प्रक्रिया को ठंडा करने के लिए भी। अधिकांश रिफ़्लो प्रणालियाँ अब नाइट्रोजन-तैयार हैं; गैस इंजेक्शन का उपयोग करने के लिए कुछ प्रणालियों को आसानी से उन्नत किया जा सकता है।

रिफ्लो सोल्डरिंग में नाइट्रोजन का उपयोग करने से निम्नलिखित फायदे हैं:

‧टर्मिनलों और पैडों का तेजी से गीला होना

‧सोल्डरेबिलिटी में थोड़ा बदलाव

‧फ्लक्स अवशेष और सोल्डर संयुक्त सतह की बेहतर उपस्थिति

तांबे के ऑक्सीकरण के बिना त्वरित शीतलन

एक सुरक्षात्मक गैस के रूप में, वेल्डिंग में नाइट्रोजन की मुख्य भूमिका वेल्डिंग प्रक्रिया के दौरान ऑक्सीजन को खत्म करना, वेल्डेबिलिटी बढ़ाना और पुन: ऑक्सीकरण को रोकना है। विश्वसनीय वेल्डिंग के लिए, उपयुक्त सोल्डर का चयन करने के अलावा, आमतौर पर फ्लक्स के सहयोग की आवश्यकता होती है। फ्लक्स मुख्य रूप से वेल्डिंग से पहले एसएमए घटक के वेल्डिंग भाग से ऑक्साइड को हटा देता है और वेल्डिंग भाग के पुन: ऑक्सीकरण को रोकता है, और सोल्डरबिलिटी में सुधार के लिए सोल्डर के लिए उत्कृष्ट गीली स्थिति बनाता है। . परीक्षणों ने साबित कर दिया है कि नाइट्रोजन संरक्षण के तहत फॉर्मिक एसिड जोड़ने से उपरोक्त प्रभाव प्राप्त हो सकते हैं। रिंग नाइट्रोजन वेव सोल्डरिंग मशीन जो एक सुरंग-प्रकार वेल्डिंग टैंक संरचना को अपनाती है, मुख्य रूप से एक सुरंग-प्रकार वेल्डिंग प्रसंस्करण टैंक है। ऊपरी आवरण खुलने योग्य कांच के कई टुकड़ों से बना है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि ऑक्सीजन प्रसंस्करण टैंक में प्रवेश न कर सके। जब नाइट्रोजन को वेल्डिंग में पेश किया जाता है, तो सुरक्षात्मक गैस और हवा के विभिन्न अनुपातों का उपयोग करके, नाइट्रोजन स्वचालित रूप से वेल्डिंग क्षेत्र से हवा को बाहर निकाल देगा। वेल्डिंग प्रक्रिया के दौरान, पीसीबी बोर्ड लगातार वेल्डिंग क्षेत्र में ऑक्सीजन लाएगा, इसलिए नाइट्रोजन को वेल्डिंग क्षेत्र में लगातार इंजेक्ट किया जाना चाहिए ताकि ऑक्सीजन लगातार आउटलेट में डिस्चार्ज हो सके।

नाइट्रोजन प्लस फॉर्मिक एसिड तकनीक का उपयोग आम तौर पर इन्फ्रारेड संवर्धित संवहन मिश्रण के साथ सुरंग-प्रकार की रिफ्लो भट्टियों में किया जाता है। इनलेट और आउटलेट को आम तौर पर खुले रहने के लिए डिज़ाइन किया गया है, और अंदर अच्छी सीलिंग के साथ कई दरवाज़े के पर्दे हैं, जो घटकों को पहले से गरम और पहले से गरम कर सकते हैं। सुखाने, रिफ्लो सोल्डरिंग और कूलिंग सभी कार्य सुरंग में पूरे किए जाते हैं। इस मिश्रित वातावरण में, उपयोग किए गए सोल्डर पेस्ट में एक्टिवेटर शामिल करने की आवश्यकता नहीं होती है, और सोल्डरिंग के बाद पीसीबी पर कोई अवशेष नहीं बचता है। ऑक्सीकरण कम करें, सोल्डर गेंदों का निर्माण कम करें, और कोई ब्रिजिंग नहीं है, जो फाइन-पिच उपकरणों की वेल्डिंग के लिए बेहद फायदेमंद है। यह सफाई उपकरणों को बचाता है और वैश्विक पर्यावरण की रक्षा करता है। नाइट्रोजन द्वारा की गई अतिरिक्त लागत को कम दोषों और श्रम आवश्यकताओं से प्राप्त लागत बचत से आसानी से पूरा किया जा सकता है।

नाइट्रोजन संरक्षण के तहत वेव सोल्डरिंग और रिफ्लो सोल्डरिंग सतह असेंबली में मुख्यधारा की तकनीक बन जाएगी। रिंग नाइट्रोजन वेव सोल्डरिंग मशीन को फॉर्मिक एसिड तकनीक के साथ जोड़ा जाता है, और रिंग नाइट्रोजन रिफ्लो सोल्डरिंग मशीन को बेहद कम गतिविधि वाले सोल्डर पेस्ट और फॉर्मिक एसिड के साथ जोड़ा जाता है, जो सफाई प्रक्रिया को हटा सकता है। आज की तेजी से विकसित हो रही एसएमटी वेल्डिंग तकनीक में, मुख्य समस्या यह है कि ऑक्साइड को कैसे हटाया जाए, आधार सामग्री की शुद्ध सतह कैसे प्राप्त की जाए और विश्वसनीय कनेक्शन कैसे प्राप्त किया जाए। आमतौर पर, फ्लक्स का उपयोग ऑक्साइड को हटाने, सोल्डर की जाने वाली सतह को गीला करने, सोल्डर की सतह के तनाव को कम करने और पुन: ऑक्सीकरण को रोकने के लिए किया जाता है। लेकिन साथ ही, सोल्डरिंग के बाद फ्लक्स अवशेष छोड़ देगा, जिससे पीसीबी घटकों पर प्रतिकूल प्रभाव पड़ेगा। इसलिए, सर्किट बोर्ड को अच्छी तरह से साफ किया जाना चाहिए। हालाँकि, एसएमडी का आकार छोटा है, और गैर-सोल्डरिंग भागों के बीच का अंतर छोटा होता जा रहा है। पूरी तरह से सफाई अब संभव नहीं है. पर्यावरण संरक्षण अधिक महत्वपूर्ण है। सीएफसी वायुमंडलीय ओजोन परत को नुकसान पहुंचाते हैं, और मुख्य सफाई एजेंट के रूप में सीएफसी पर प्रतिबंध लगाया जाना चाहिए। उपरोक्त समस्याओं को हल करने का एक प्रभावी तरीका इलेक्ट्रॉनिक असेंबली के क्षेत्र में नो-क्लीन तकनीक को अपनाना है। नाइट्रोजन में फॉर्मिक एसिड एचसीओओएच की एक छोटी और मात्रात्मक मात्रा जोड़ना एक प्रभावी नो-क्लीन तकनीक साबित हुई है जिसमें वेल्डिंग के बाद किसी भी सफाई की आवश्यकता नहीं होती है, बिना किसी दुष्प्रभाव या अवशेषों के बारे में कोई चिंता नहीं होती है।