ليه البوردة بتنفخ او الجهاز بيفصل وانت بتسخن عليها

لو رجعت يا هندسة بذاكرتك لاول ما بدأت تتعلم لحام بالهوت اير فاكر ايه اللي حصل معاك مش حصل ان بوردة نفخت او اتقوست او حتى الجهاز فصل بعد ما سخنت عليها عارف ده كان ليه اكيد بسبب طريقة التسخين نفسها على منطقة معينة بحرارة غير متوازنة والمنطقة دي فيها طبقات يعني اختلاف كتل او اختلاف المواد مع تركيز الحرارة على نقطة واحدة بدون توزيع متوازن بيخلي الجزء اللي اللي بيتسخن من البوردة يورم او يتقوس او يطلع لفوق وده بيظهر بشكل اوضح واللي فاهم شغل ال bga عارف المعلومة دي علشان ده اسمه Gradient فرق حرارة موضعي .يعني فرق حرارة في نقطة معينة إنت سخنت حتة بسرعة وباقي البوردة لسه ماخدتش نفس الحرارة فالجزء ده تمدد لكن باقي البوردة لسه على حرارة أقل فحصل اختلاف في التمدد بين الخاماتعارف بقى ليه؟ اقولك علشان كل خامة فيهم بتسخن وتتمدد بطريقتها مش كلهم بيتمددوا من الحرارة مع بعض ولا بنفس الشكل فواحدة تتمدّد أسرع والتانية أبطأ والتالتة لسه خصوصًا لو في فرق حرارة بين المناطق فالدنيا تتشد وتمد من جوه وده اللي بيعمل المشكلة علشان إنت بتسخّن على كذا خامة فوق بعض كل خامة فيهم بتتفاعل مع الحرارة بشكل مختلف يعني مثلا السيليكون اللي في الشيب ليه معدل تمدد معين والفايبر الزجاجي الإيبوكسي اللي في البوردة ليه معدل تاني خالص والقصدير كمان ليه سلوك مختلف وبيمر بمرحلة انصهار يعني من الآخر كدهكل مادة ليها خواص حرارية مختلفة، وبتتصرف بشكل مختلف مع التسخين. وكل واحدة بتتمدد بطريقتها لما تسخن فواحدة تتمدد بسرعة واحدة أبطأ واحدة لسه ما اتحركتش فمايبقاش في توازن وطبعاً بيحصل شد من جوه علشان كده أي تسخين مش متوزع يعني فرق حرارة كبير يعني تمدد مش متساوي يعني تلف أكيد وهنا ييجي سؤال مهم محتاج اجابة عليه ليه لما تسخن بالهوت اير على الشيب الجهاز بيقطع ؟ تعالى بقى أقولك الاجابة ركز معايا كويس الله يكرمك البوردة دي مش مادة واحدة وخلاص دي كذا كتلة راكبة فوق بعض الكتلة الأولى الشيب ودي عبارة عن Silicon Die (شريحة سيليكون) والسيليكون ليه معامل تمدد حراري و المشكلة مش فيه لوحده المشكلة في الفرق بينه وبين باقي الموادوالكتلة التانية البوردة ودي معمولة من FR4 ألياف زجاجية مع إيبوكسي والـ FR4 معامل التمدد بتاعه أعلى من السيليكون وكمان بيختلف حسب الاتجاه مش نفس السلوك في كل الاتجاهات يعني ممكن مادة تتمدد في اتجاه والتانية تتمدد في اتجاه تاني خالص فده يزود الشد وتظهر المشكلة وكمان القصديرده بقي Solder Alloy يعني سبيكة لحام ومع التسخين واللحام بيتكون طبقة مهمة اسمها Intermetallicطبقة معدنية بينية والطبقة دي طبيعية وضرورية علشان اللحام يمسك لكن مع الوقت ومع تكرار التسخين لو زادت عن الطبيعي بتبقى ضعيفة وهشة وده بيأثر على قوة اللحاميعني من الآخر كدهانت بتسخن على 3 مواد او 3 كتل وكل واحدة فيهم ليها معامل تمدد حراري فبيحصل عدم توافق وده يسبب اجهاد داخلي وتلاقيه في شكل شروخ او ضعف في اللحام عشان كده احنا في شغل الـ BGA مش بنتعامل مع مادة واحدة بس عندك مثلا الشيب نفسه مكون من اكتر من خامة (سيليكون + معادن + Substrate فيه مسارات نحاس وكل خامة فيهم ليها معامل تمدد حراري مختلف فمع التسخين كل جزء بيتمدد بنسبة مختلفة ولو سخنت بقي بشكل عشوائي ومن غير توزيع حراري مظبوط بيحصل اجهاد جوه الشيب وبين الشيب والبوردة كمان الاجهاد ده ممكن يسبب عيوب مجهرية غير مرئية شروخ ميكروسكوبية Micro Cracks او ظاهرة زي ضعف في اللحام او فشل في الـ BGA تقويس او اختلاف في مستوى الشيب Warping وفي حالات ممكن يظهر انتفاخ سطحي في نقطة معينه علشان كدا ما بنسخنش عشوائي . إحنا في شغل ال BGA بنمشي على مراحل حرارية محسوبه تسخين مبدئي Preheat وبعدين مرحلة Soak يعني تثبيت الحرارة وتنشيط الفلكس وإزالة الأكسدة وبعدين مرحلة ال Reflow مرحلة انصهار القصدير ودي مهمه جداً بامر الله هشرحها لوحدها في مقال واخر مرحله Cooling التبريد التدريجييعني ببساطة إنت مش بتسخن بس إنت بتتحكم في سلوك مواد مختلفة كل مادة فيهم بتتمدد بشكل مختلفوعشان كده التسخين العشوائي يبوظ التسخين المتوازن هو اللي ينجح الشغل خلاص وصلنا للآخر اكتب في التعليقاتهل حصل معاك قبل كده إن بوردة انتفخت منك وإنت بتتعلم ولا قول ياراجل ما تتكسفش كلنا عدينا بالمرحلة دي واحنا بنتعلم 😂

شركة إيجي شيب

احنا مش بنشرح الأساسيات… إحنا بنفرض مستوى لمشاهدة المزيد من المقالات زور موقعنا www.egychip.com