مشكلة استخدام البلاطات البيضاء في تغيير الشيب BGA

ليه البلاطات البيضاء بتاعة الدفايات ماينفعش نغير بيها الشيب؟ 

السؤال ده ممكن يبان بسيط لكن الإجابة فيه تفاصيل تقنية مهمة.

البلاطات دي في الأصل نوع من السخانات الخزفية

المعروفة باسم  Ceramic Heater والنوع ده معمول أساسًا لتطبيقات زي 

• الدفايات

• الشوايات

• الساونا

• تجفيف الدهانات

• بعض عمليات التسخين الصناعي يعني ببساطة ، معمول علشان Heating Applications مش معمول لشغل BGA Rework.

أول مشكلة — توزيع الحرارة

في شغل تغيير الشيب اسمها: Heat Distribution يعني الحرارة تتوزع بالتساوي على البوردة.

لكن البلاطات دي غالبًا بيحصل فيها Hot Spots يعني مناطق حرارة أعلى من مناطق تانية وده ممكن يؤدي إلى:

• ذوبان غير متساوي للقصدير

• ضعف في اللحام

• تحرك الشيب أثناء الذوبان

ثاني مشكلة — التسخين السطحي

السخان ده غالبًا بيعمل  Surface Heating يعني يسخن السطح بسرعة

لكن الحرارة ما تكونش وصلت بنفس الدرجة تحت الشيب.

فالفني يعلي الحرارة أكتر علشان القصدير يسيح وفجأة القصدير يذوب لكن الشيب تكون اتعرضت لحرارة أعلى من اللازم.

وده ممكن يعمل Thermal Stress يعني إجهاد حراري للمكونات.

ثالث مشكلة — تقوس البوردة

لو التسخين حصل من فوق والبوردة من تحت باردة

ممكن يحصل PCB Warping

يعني تقوس أو اعوجاج في البوردة أثناء التسخين.

وده ممكن يسبب:

• تحرك الشيب من مكانها

• ضعف في نقاط اللحام

• أعطال تظهر بعد فترة

نقطة ناس كتير بتسألها

طب ما نركب Temperature Controller وخلاص؟

المشكلة هنا إن الكنترول ده بيقيس حرارة السخان نفسه

مش حرارة الشيب ولا حرارة القصدير تحت الشيب. يعني ممكن الكنترول يقولك 200 درجة

لكن الشيب نفسها تكون وصلت لحرارة أعلى بكتير أو أقل بكتير. وده معناه ببساطة: عدم وجود قياس حراري حقيقي للشيب. وهنا بقى ندخل في الكلام التقيل شوية

في عالم صيانة الإلكترونيات، وخصوصًا في عملياتBGA Rework لا يعتمد نجاح عملية اللحام على مجرد وجود مصدر حرارة،

بل يعتمد على التحكم الدقيق في انتقال الطاقة الحرارية

داخل البوردة والمكونات  فالحرارة في هذه العمليات يجب أن تخضع لما يسمى: Thermal Profile أي منحنى تسخين محسوب يضمن ارتفاع الحرارة بشكل تدريجي استقرارها داخل طبقات البوردة ثم الوصول إلى درجة انصهار القصدير بشكل متوازن وأي خلل في هذا التوازن الحراري قد يؤدي إلى:

إجهاد حراري للمكونات تشوه في البوردة أو ضعف في بنية اللحام

وهي أعطال قد لا تظهر فورًا ولكن تظهر لاحقًا بعد فترة من التشغيل كمان في نقطة ناس كتير ما بتاخدش بالها منها

البلاطات دي بتطلع حرارة على مساحة واسعة مرة واحدة فلو في شيب قريبة من الشيب اللي بتغيرها

ممكن هي كمان تتعرض لحرارة عالية يعني بدل ما تغير شيب واحدة ممكن تأثر على مكونات تانية حوالينها

من غير ما تاخد بالك الخلاصة يا هندسة البلاطات البيضاء ممتازة فعلًا في استخدامات كتير زي:

• التدفئة

• الشوي

• التسخين الصناعي

• تجفيف الدهانات

•لكن تغيير الشيب محتاج:

• توزيع حرارة متوازن

• مراحل تسخين محسوبة

ماكينة مصممة لشغل BGA Rework مش أي سخان يطلع حرارة ينفع للشغل ده ولو عندك البلاطة دي

خليها لحاجتها الصح 👌

تدفّي بيها في الشتاء… أو تعمل عليها أحلى كباية قهوة مزاج 

مش أي سخان يطلع حرارة ينفع للشغل ده ولو حابب تقرأ في الموضوع بشكل علمي أكتر هسيب لك المصادر

حابب تتعمق في الموضوع أكتر وتقرأ عنه بشكل علمي موثق، دي شوية مصادر معروفة في مجال اللحام وصيانة الإلكترونيات، وكل مصدر فيهم بيتكلم عن نقطة مهمة من اللي اتقالت في البوست:
١- المصدر الأول هو مقال منشور على موقع شركة Indium Corporation بعنوان Reflow Soldering Profile.
شركة Indium Corporation من الشركات العالمية المتخصصة في مواد وتقنيات اللحام، والمقال ده بيتكلم عن منحنى التسخين في عمليات اللحام أو ما يسمى Thermal Profile.
المصدر ده بيشرح إن عملية اللحام لازم تمر بمراحل تسخين محددة زي مرحلة Preheat للتسخين التدريجي، ومرحلة Soak لاستقرار الحرارة داخل طبقات البوردة، وبعدها مرحلة Reflow التي يصل فيها القصدير إلى درجة الانصهار بشكل متوازن.
وبيوضح كمان إن أي خلل في المراحل دي ممكن يؤدي إلى ضعف في اللحام أو مشاكل في نقاط الاتصال.
٢- المصدر الثاني هو دليل تقني منشور من شركة KIC Thermal بعنوان Reflow Profiling Guide.
شركة KIC Thermal متخصصة في أنظمة قياس درجات الحرارة داخل خطوط اللحام الصناعية.
المصدر ده يوضح نقطة مهمة جدًا وهي إن قياس حرارة السخان نفسه لا يعني قياس حرارة نقطة اللحام.
وبيشرح إن الحرارة داخل البوردة ممكن تختلف عن حرارة السخان، ولذلك يتم استخدام مجسات حرارية تسمى Thermocouple لقياس الحرارة الفعلية على البوردة أثناء عملية اللحام.
المصدر يؤكد أيضًا أن اختلاف الحرارة بين مناطق البوردة قد يؤدي إلى مشاكل في اللحام.
٣- المصدر الثالث هو معايير التجميع الإلكتروني الصادرة عن منظمة IPC والمعروفة باسم IPC Electronics Assembly Standards.
منظمة IPC تعتبر المرجع العالمي لمعايير تصنيع وتجميع الإلكترونيات.
المصدر ده يتكلم عن تأثير الحرارة على البورد الإلكترونية ويوضح أن التسخين غير المتوازن قد يسبب تقوس في البوردة وهو ما يعرف باسم PCB Warping.
كما يشير أيضًا إلى أن التغير السريع في الحرارة قد يسبب إجهادًا حراريًا للمكونات يعرف باسم Thermal Stress، وأن توزيع الحرارة بشكل غير متساوٍ قد يؤدي إلى ضعف في اللحام خصوصًا في المكونات من نوع BGA.
٤- المصدر الرابع هو معايير اللحام الصادرة عن وكالة الفضاء الأمريكية NASA والمعروفة باسم NASA Workmanship Standards for Soldering.
هذا المرجع يستخدم في الأنظمة الإلكترونية الحساسة مثل أنظمة الطيران والفضاء.
المصدر يوضح أن التحكم في عملية التسخين عنصر أساسي لنجاح اللحام، وأن التسخين غير المتحكم فيه قد يسبب عيوبًا في اللحام.
كما يؤكد أن توزيع الحرارة بشكل متوازن ضروري لضمان ذوبان القصدير بطريقة صحيحة، وأن اختلاف الحرارة بين أجزاء البوردة قد يؤدي إلى إجهاد حراري للمكونات أو ضعف في جودة اللحام.

👑 ايجي شيب

إحنا مش بنشرح الأساسيات…

إحنا بنفرض المستوى. 🔥