هل القصدير له صلاحية؟
في شغل الـBGA تحديدًا فيه تساؤلات كتير بتتكرر بين الفنيين حوالين بلي القصدير والقصدير المعجون…
هل القصدير المعجون أو البلي له صلاحية؟
طيب ليه بيتكتب علي العلبه تاريخ صلاحية؟
ليه الشركات بتحط صلاحية سنة على Solder Balls و Solder Paste (بلي القصدير والمعجون
رغم إن القصدير كمعدن مستقر لفترات طويلة، لكن سطحه يتأكسد تدريجيًا مع التعرض للهواء والرطوبة. من غير ما يتلف، وممكن يقعد حتى 20 سنة أو أكتر بدون تغير واضح.
بص يا سيدي…
تعال نحكي الحكاية دي كده بالراحة.
يبقى السؤال هنا:
هل موضوع تاريخ الصلاحية ده مهم فعلًا؟
ولا مجرد احتياط من الشركات؟
خلينا نمشي في الموضوع خطوة خطوة.
القصدير كمعدن ما بيفسدش بسهولة، لكن اللي بيتأثر مع الوقت مش معدن القصدير نفسه… اللي بيتأثر هو سطح القصدير.
لأن سطح القصدير لما يتعرض للهواء يبدأ يحصل عليه حاجة اسمها: Oxidation
الأكسدة
ودي طبقة خفيفة جدًا بتتكون على سطح القصدير، كأنها قشرة رفيعة كده.
القشرة دي ممكن ما تبانش قوي بالعين، لكن تأثيرها يظهر وقت اللحام.
ليه؟ لأن اللحام بيعتمد على حاجة اسمها: Solder Wetting
قابلية القصدير إنه يفرد ويلحم كويس على النحاس
يعني القصدير ممكن يسيح عادي قدامك، لكن ما يمسكش في النحاس بنفس القوة.
المعلومة دي مذكورة في مراجع متخصصة في مواد اللحام، ومن أشهرها أبحاث شركة Indium Corporatio – Solder Sphere Technical Data
واللي بتوضح إن تعرض Solder Balls للهواء ممكن يعمل Surface Oxidation
أكسدة سطحية
وده يقلل من: Wetting Performance
كفاءة انتشار القصدير على النحاس.
تعال بقى نخش في نقطة مهمة جدًا.
لما القصدير يسيح ويلمس النحاس الموجود في البوردة Copper Pad
نقط النحاس في البوردة
بيحصل بينهم تفاعل بسيط، وينتج عنه طبقة اسمها: ( Intermetallic Compound ( IMC طبقة ترابط معدني بين القصدير والنحاس
الطبقة دي هي السر في اللحام كله.
هي اللي بتخلي اللحام يمسك في النحاس بشكل قوي وثابت.
وفي الحقيقة سمك طبقة الترابط المعدني بين القصدير والنحاس (IMC Thickness) يعتبر من أهم العوامل اللي بتحدد جودة اللحام وقوته مع الوقت..
لكن لو سطح القصدير فيه أكسدة، أو الفلكس ضعيف، الطبقة دي ممكن ما تتكونش بشكل مظبوط. وساعتها اللحام ممكن يبان كويس من بره…لكن الترابط الحقيقي يبقى ضعيف.
ومع الوقت ممكن تظهر مشاكل زي:
— ضعف في التوصيل
— فصل في الدائرة
— أو رجوع العطل بعد فترة
علشان كده الشركات بتحط حاجة اسمها: Shelf Life
مدة الصلاحية
مش لأن القصدير باظ كمعدن…
لكن لأنها بتضمن جودة السطح وجودة اللحام لفترة معينة.
خلينا نفرق بين نوعين مشهورين في الشغل. Solder Balls
بلي القصدير Solder Paste القصدير المعجون
أولًا: Solder Balls
البلي عبارة عن كرات قصدير صغيرة جدًا بنستخدمها في شغل: BGA Reballing
إعادة تركيب كرات القصدير للشيب
لو التخزين مش مظبوط ممكن يحصل على سطحها:Surface Oxidationأكسدة سطحية
وساعتها القصدير ممكن يسيح…
لكن ما يعملش لحام بنفس الجودة. علامات البلي السليم:
— لونه فضي لامع
— الحبيبات مفصولة عن بعض
— بيسيح بسهولة
— اللحام يطلع ناعم ولامع
علامات البلي اللي بدأ يتأكسد:
— اللون يبقى مطفي أو رمادي
— البلي يلزق في بعض
— اللحام يطلع خشن
— القصدير ما يفردش بسهولة
ثانيًا: Solder Paste
القصدير المعجون مش قصدير بس،
ده خليط من: Solder Powder بودرة قصدير
وFlux فلكس وهنا المشكلة الأكبر بتكون في الفلكس. لأن الفلكس مع الوقت ممكن يحصل له: Flux Degradation
ضعف أو تحلل في الفلكس وساعتها المعجون ممكن:
— ينشف
— يفقد فعاليته
— اللحام يطلع ضعيف
علشان كده Solder Paste غالبًا صلاحيته من 6 شهور إلى سنة.
ويفضل يتخزن في: Refrigerated Storage التخزين في الثلاجة في درجة حرارة تقريبًا 2° – 10°
الخلاصة ببساطة:
القصدير كمعدن ما بيفسدش بسهولة… لكن اللي بيتأثر هو:
— سطح القصدير بسبب الأكسدة
— الفلكس الموجود في الـ Paste
— ظروف التخزين
علشان كده الشركات بتكتب تاريخ صلاحية عشان تضمن جودة اللحام…
مش لأن المعدن نفسه باظ.
وفي الآخر خلينا نختم الحكاية بسؤال بسيط:
هل حصل معاك قبل كده إنك اشتغلت بقصدير قديم،
واللحام طلع شكله مطفي أو ما مسكش كويس؟
اكتب تجربتك في التعليقات.
لو حابب تتعمق أكتر في الموضوع… هتلاقي المصادر في أول تعليق.
شيب
إحنا مش بنشرح الأساسيات…
إحنا بنفرض المستوى.