فلکس پیسٹ بمقابلہ سولڈر پیسٹ کے درمیان فرق

 

فلوکس پیسٹ اورسولڈر پیسٹالیکٹرانکس اسمبلی میں بنیادی طور پر دو الگ الگ مواد کی نمائندگی کرتے ہیں، حالانکہ نام دینے کا کنونشن پوری صنعت میں مسلسل الجھن کا باعث بنتا ہے۔ فلکس پیسٹ میں صرف فلوکس مرکبات ہوتے ہیں-عام طور پر روزن-بیسڈ یا پانی-حل پذیر فارمولیشنز-خصوصی طور پر آکسائیڈ کو ہٹانے اور گیلا کرنے کے فروغ کے لیے ڈیزائن کیے گئے ہیں۔ سولڈر پیسٹ، اس کے برعکس، ایک مرکب مواد ہے جس میں دھات کے مرکب ذرات ایک فلوکس میڈیم میں معلق ہیں، جو سنگل-مرحلہ میٹالرجیکل بانڈنگ کے لیے بنائے گئے ہیں۔ ان کے بہاؤ کے اجزاء میں فنکشنل اوورلیپ اطلاق کے طریقہ کار میں ایک اہم فرق کو چھپاتا ہے۔

لوگ ان میں ملاوٹ کیوں کرتے رہتے ہیں۔

میں نے پندرہ سال کے تجربے والے انجینئرز کو غلط ٹیوب پکڑتے دیکھا ہے۔ یہ اس سے زیادہ ہوتا ہے جتنا کوئی تسلیم کرتا ہے۔

مسئلہ اس سے شروع ہوتا ہے کہ مینوفیکچررز چیزوں کو کس طرح لیبل کرتے ہیں۔ دونوں مصنوعات پر "پیسٹ" ظاہر ہوتا ہے۔ یہاں تک کہ کچھ کمپنیاں تقریباً ایک جیسی پیکیجنگ-ایک ہی سائز کی سرنجیں، ایک جیسے رنگ کی ٹوپیاں استعمال کرتی ہیں۔ آپ BGA کو دوبارہ کام کرنے کی کوشش کرتے ہوئے صبح 2 بجے میگنیفیکیشن کے تحت کام کر رہے ہیں، اور اچانک آپ نے فلکس پیسٹ لگا دیا جہاں آپ کو سولڈر پیسٹ کی ضرورت تھی۔ جوڑ گیلا لگتا ہے، تیار لگتا ہے، لیکن اصل بانڈ بنانے کے لیے کوئی دھات نہیں ہے۔

یہاں وہ ہے جو آپ کو تربیت میں کوئی نہیں بتاتا: فلوکس پیسٹ مختلف محسوس ہوتا ہے۔ یہ عام طور پر زیادہ شفاف ہوتا ہے، بعض اوقات تقریباً شہد-مستقل مزاجی کی طرح ہوتا ہے۔ سولڈر پیسٹ میں معلق دھاتی ذرات سے وہ خصوصیت سرمئی، دانے دار ہوتی ہے۔ ایک بار جب آپ دونوں کو بڑے پیمانے پر سنبھال لیتے ہیں، تو آپ انہیں صرف ساخت کے ذریعہ الگ کر سکتے ہیں۔ لیکن اس میں وقت لگتا ہے۔

فلکس پیسٹ کا کیمسٹری سائیڈ

فلکس پیسٹ فارمولیشن کئی درجہ بندی کے نظاموں میں آتے ہیں، جس میں IPC J-STD-004B معیار شمالی امریکہ کی مینوفیکچرنگ میں سب سے زیادہ حوالہ دیا جاتا ہے۔

• روزن-کی بنیاد پر (RO):دیودار کے درخت کی رال سے ماخوذ روایتی تشکیل۔ روزن سولڈرنگ درجہ حرارت پر متحرک ہوتا ہے، آکسائڈز کو تحلیل کرنے کے لیے ہلکا تیزابیت بن جاتا ہے۔ پوسٹ-سولڈرنگ کی باقیات عام طور پر سومی ہوتی ہیں، حالانکہ وہ مرطوب ماحول میں دھول کو اپنی طرف کھینچ سکتی ہیں۔ کچھ پرانی فوجی وضاحتیں اب بھی خصوصی طور پر روزن فلوکس کو لازمی قرار دیتی ہیں۔
• نامیاتی تیزاب (OR):نامیاتی تیزاب جیسے اڈیپک یا سوکسینک ایسڈ کا استعمال کرتے ہوئے پانی میں گھلنشیل فارمولیشنز۔ روزن سے زیادہ مضبوط ایکٹیویشن۔ مکمل طور پر پوسٹ کی ضرورت ہے-عمل کی صفائی-ان باقیات کو ایک بورڈ پر چھوڑ دیں اور آپ ڈینڈرائٹ کی نشوونما اور حتمی فیلڈ کی ناکامی کے بارے میں پوچھ رہے ہیں۔ میں نے اسے نمی کے سینسر پروجیکٹ پر مشکل طریقے سے سیکھا۔
• غیر نامیاتی تیزاب (IN):الیکٹرانکس میں شاذ و نادر ہی استعمال ہوتا ہے۔ یہ وہ جارحانہ فارمولیشن ہیں جو آپ پلمبنگ یا شیٹ میٹل کے کام میں دیکھیں گے۔ سنکنرن انہیں حساس اجزاء کے لیے غیر موزوں بنا دیتا ہے۔
• مصنوعی متحرک (SA):مصنوعی کیمسٹری کے ساتھ روزن کی کارکردگی کی نقل کرنے کے لیے بنائے گئے جدید فارمولیشنز۔ اکثر "نہیں-کلین" اختیارات کے طور پر مارکیٹ کیا جاتا ہے۔

ایکٹیویشن کا درجہ حرارت بہت اہمیت رکھتا ہے، اور مخصوص شیٹس ہمیشہ یہ واضح نہیں کرتی ہیں۔ 250 ڈگری پر لیڈ-مفت پروسیسنگ کے لیے ڈیزائن کیا گیا فلوکس 183 ڈگری ایوٹیکٹک پوائنٹ پر ٹن-لیڈ سولڈر پر یکساں کارکردگی کا مظاہرہ نہیں کرے گا۔ آپ کو نامکمل آکسائیڈ ہٹانا، خراب گیلا ہونا، اور جوڑ جو قابل قبول نظر آتے ہیں لیکن تھرمل سائیکلنگ کے تحت ناکام ہو جائیں گے۔

سولڈر پیسٹ کی ترکیب

سولڈر پیسٹ حقیقی طور پر پیچیدہ چیز ہے۔

دھات کا مواد عام طور پر وزن کے لحاظ سے 88% سے 92% تک ہوتا ہے، حالانکہ یہ کثافت کے فرق کی وجہ سے حجم کے لحاظ سے تقریباً 50% تک ترجمہ کرتا ہے۔ ذرہ سائز کی تقسیم ایک قسم کی درجہ بندی کے نظام کی پیروی کرتی ہے-ٹائپ 3 (25-45 مائکرون) زیادہ تر ایس ایم ٹی ایپلی کیشنز کے لیے ورک ہارس بنی ہوئی ہے، جب کہ باریک ذرات کے ساتھ ٹائپ 4 اور ٹائپ 5 پیسٹ 0201 اجزاء اور مائیکرو-BGA پیکجوں کے مطالبات کو پورا کرتے ہیں۔

سولڈر پیسٹ میں فلکس گاڑی سادہ آکسائڈ ہٹانے کے علاوہ متعدد کام کرتی ہے۔ یہ سٹینسل پرنٹنگ کے لیے ضروری rheological خصوصیات فراہم کرتا ہے اسے یپرچر کی دیواروں سے صاف طور پر چھوڑنا چاہئے۔ پلیسمنٹ کے دوران اجزاء کو رکھنے کے لیے اسے کافی ٹیک کی ضرورت ہے۔ اور اسے بغیر چھڑکنے کے ری فلو کے دوران صاف طور پر باہر نکلنا پڑتا ہے۔

یہ بنیادی طور پر قربانی کا ذریعہ کیا ہے سے بہت کچھ پوچھ رہا ہے۔

عام مرکب مرکبات:

ٹن-لیڈ (Sn63/Pb37) مخصوص ایرو اسپیس اور فوجی ایپلی کیشنز کے لیے استعمال میں رہتا ہے جو RoHS کی ضروریات سے مستثنیٰ ہے۔ 183 ڈگری پگھلنے کا نقطہ اور بہترین گیلا کرنے کی خصوصیات نے اسے دہائیوں تک صنعت کا معیار بنا دیا۔

SAC305 (96.5% ٹن، 3% چاندی، 0.5% تانبا) غالب لیڈ-مفت متبادل کے طور پر ابھرا۔ 217-220 ڈگری کے ارد گرد اعلی پگھلنے کا مقام۔ چاندی کا مواد مادی اخراجات کو بڑھاتا ہے لیکن تھرمل تھکاوٹ کے خلاف مزاحمت کو بہتر بناتا ہے۔

کم-درجہ حرارت کے متبادل جیسے Sn42/Bi58 (138 ڈگری پگھلنے کا نقطہ) حرارت-حساس اسمبلیوں کے لیے کرشن حاصل کر رہے ہیں۔ بسمتھ جوڑوں کو کسی حد تک ٹوٹنے والا بناتا ہے، جو استعمال کو محدود کرتا ہے۔

عملی اطلاق کے اختلافات

فلکس پیسٹ دوبارہ کام کرنے سے پہلے اور اس کے دوران جاری رہتا ہے۔ آپ اسے سطحوں کو تیار کرنے، گیلا کرنے، یا ہاتھ میں سولڈر کے بہاؤ کو آسان بنانے کے لیے استعمال کر رہے ہیں-سولڈرنگ کے منظرنامے۔ یہ ایک پروسیس ایڈ ہے، جوائننگ میٹریل نہیں۔

دوبارہ کام کرنے کا ایک عام سلسلہ: سائٹ پر فلوکس پیسٹ لگائیں، پوزیشن تبدیل کرنے والا جزو، گرم ہوا کے ساتھ ری فلو یا فوکسڈ IR۔ بہاؤ موجودہ سولڈر کو صاف کرتا ہے، ہم آہنگی کو فروغ دیتا ہے، اور پیڈ پر اصل سولڈر جوائنٹ بناتا ہے۔ کسی اضافی دھات کی ضرورت نہیں ہے-یہ فرض کرتے ہوئے کہ کافی سولڈر والیوم موجود ہے۔

سولڈر پیسٹ مشترکہ تشکیل کے لیے فلوکس فنکشن اور دھات دونوں فراہم کرتا ہے۔ اجزاء کی جگہ لگانے سے پہلے یہ ڈسپنسڈ یا سٹینسل-ننگے پیڈ پر پرنٹ کیا جاتا ہے۔ ری فلو سائیکل بہاؤ کو چالو کرتا ہے، مرکب کے ذرات کو پگھلاتا ہے، اور ایک ہی تھرمل گھومنے پھرنے میں میٹالرجیکل بانڈز بناتا ہے۔

ایسا لگتا ہے کہ فرق واضح طور پر لکھا گیا ہے۔ عملی طور پر، الجھن برقرار ہے کیونکہ دونوں پروڈکٹس گرم کرنے کے دوران چمکدار، گیلی نظر آنے والی سطحیں تیار کر سکتے ہیں۔ فرق صرف اس وقت ظاہر ہوتا ہے جب آپ جوائنٹ کی تحقیقات کرتے ہیں یا اسے مکینیکل دباؤ کا نشانہ بناتے ہیں۔

سٹوریج اور ہینڈلنگ Quirks

سولڈر پیسٹ کو ریفریجریشن کی ضرورت ہوتی ہے۔ فلوکس گاڑی کمرے کے درجہ حرارت پر کم ہو جاتی ہے، اور دھاتی ذرات آکسائڈائز یا آباد ہو سکتے ہیں۔ زیادہ تر مینوفیکچررز 6 ماہ کی شیلف لائف کے ساتھ 0-10 ڈگری اسٹوریج بتاتے ہیں۔ استعمال کرنے سے پہلے، آپ کو کنٹینر کو کمرے کے درجہ حرارت تک پہنچنے کی اجازت دینے کی ضرورت ہے-کھولنے والا کولڈ پیسٹ گاڑھا ہونا متعارف کراتا ہے جو پرنٹ کے معیار کو تباہ کر دیتا ہے۔

گرم-کی مدت لوگوں کو پکڑتی ہے۔ 500 گرام جار کے لیے کم از کم چار گھنٹے۔ اسے جلد کھولیں اور آپ نے پورے کنٹینر سے سمجھوتہ کر لیا ہے۔

فلکس پیسٹ زیادہ بخشنے والا ہوتا ہے، عام طور پر کمرے کے درجہ حرارت پر 12-24 ماہ تک مستحکم رہتا ہے۔ کچھ ہائی ایکٹیویٹی فارمولیشنز کو ریفریجریشن کی ضرورت پڑ سکتی ہے، لیکن یہ آفاقی نہیں ہے۔

کوئی بھی پروڈکٹ انجماد کو برداشت نہیں کرتا ہے۔ مرحلے کی تبدیلی یکساں مرکب کو ان طریقوں سے روکتی ہے جو دوبارہ مکسنگ کے ذریعے بازیافت نہیں کیے جا سکتے۔

جب فلکس پیسٹ دن کو بچاتا ہے۔

اجزاء کو ہٹانا۔ فل سٹاپ۔ یہ وہ جگہ ہے جہاں ہر ری ورک اسٹیشن پر فلکس پیسٹ اپنا مقام حاصل کرتا ہے۔

مناسب بہاؤ کے بغیر QFN یا BGA کو ہٹانے کی کوشش مایوسی کی مشق ہے۔ موجودہ ٹانکا لگانا مناسب طریقے سے گیلا نہیں ہوگا، جزو غیر مساوی طور پر چپک جاتا ہے، پیڈ کو نقصان تقریباً ناگزیر ہوجاتا ہے۔ مناسب فلوکس پیسٹ کا فراخدلی استعمال آپریشن کو بدل دیتا ہے۔

پن-ان-پیسٹ کرنے کے عمل کو ضمنی بہاؤ کی درخواست سے بھی فائدہ ہوتا ہے، حالانکہ یہ خصوصی مینوفیکچرنگ کے علاقے میں جاتا ہے۔

ویو سولڈرنگ ٹچ اپ کے لیے-جب آپ برجنگ کو ایڈریس کر رہے ہوں یا ناکافی فل آن تھرو-ہول جوائنٹ-برش یا فلوکس پین کے ساتھ فلکس پیسٹ لگائیں تو حجم کو شامل کیے بغیر صاف سولڈر فلو کو قابل بناتا ہے۔ پہلے سے ہی کافی ٹانکا لگانا موجود ہے؛ آپ کو صرف برتاؤ کرنے کی ضرورت ہے۔

جب صرف سولڈر پیسٹ کام کرتا ہے۔

سطح کے ماؤنٹ اجزاء کی نئی اسمبلی-۔ آپ فلکس-اپنا راستہ ایسے جوائنٹ تک نہیں چسپاں کر سکتے جس میں سولڈر کی کمی ہو۔

مرحلہ-سولڈرنگ ایپلی کیشنز جہاں ترتیب وار ری فلو سائیکلوں کے لیے عین الائے والیوم کی ضرورت ہوتی ہے۔ پروٹو ٹائپ ڈسپینسنگ کا سامان استعمال کرتے ہوئے چلتا ہے۔ پیداوار کے حجم کے لیے سٹینسل پرنٹنگ۔ پریفارمز یہاں ایک متبادل ہیں، لیکن معیاری ایس ایم ٹی کے لیے پیسٹ غالب رہتا ہے۔

ذرہ سائز کا انتخاب ٹھیک-پچ ورک کے لیے اہم ہو جاتا ہے۔ ٹائپ 3 پیسٹ کو 0.3mm سٹینسل یپرچر کے ذریعے پرنٹ کرنے کی کوشش کے نتیجے میں متضاد ڈپازٹس اور برجنگ نقائص پیدا ہوتے ہیں۔ آپ کو ٹائپ 4 یا اس سے زیادہ باریک، مناسب بہاؤ ریولوجی کے ساتھ ملنے کی ضرورت ہے۔

کچھ ری فلو سچائیاں کوئی بھی اشتہار نہیں دیتا

لیڈ-مفت سولڈر پیسٹ کے لیے ری فلو پروفائل ٹن-لیڈ سے زیادہ درستگی کا مطالبہ کرتا ہے۔ پروسیسنگ ونڈو کافی حد تک تنگ ہے-آپ کو مائع تک پہنچنے کی ضرورت ہے، اسے مناسب گیلا کرنے کے لیے کافی دیر تک برقرار رکھنے کی ضرورت ہے، لیکن 250 ڈگری سے زیادہ طویل وقت سے گریز کریں جہاں انٹرمیٹالک نمو تیز ہو جائے اور اجزاء اپنی تھرمل حد تک پہنچ جائیں۔

موجودہ سولڈر کے ساتھ مل کر استعمال ہونے والے فلوکس پیسٹ کو یکساں رکاوٹوں کا سامنا نہیں کرنا پڑتا ہے۔ بہاؤ متحرک ہوتا ہے، اپنا کام کرتا ہے، اور جل جاتا ہے۔ آپ ذرہ کی تقسیم کو پگھلانے کی کوشش نہیں کر رہے ہیں۔ آپ پہلے سے موجود الائے کے بہاؤ کو فعال کر رہے ہیں-۔

اس کا مطلب ہے کہ ری ورک پروفائلز پروڈکشن ری فلو پروفائلز سے کافی حد تک مختلف ہو سکتے ہیں، یہاں تک کہ ایک ہی اسمبلی میں بھی۔ تھرمل ماس مختلف ہے، سولڈر والیوم مختلف ہے، بہاؤ کا رویہ بدل جاتا ہے۔

معیار کے اشارے

قابل قبول فلوکس پیسٹ کی باقیات (بغیر-صاف فارمولیشنوں کے لیے): کم سے کم، غیر-چپچپا، غیر-مواصلاتی۔ زیادہ نمی کی نمائش سے ظاہری تبدیلیاں نہیں ہونی چاہئیں۔

قابل قبول سولڈر پیسٹ جوائنٹ: ہموار، مقعر فلیٹ جیومیٹری، مکمل پیڈ گیلا، ایکس- رے پر کوئی واضح خالی جگہ نہیں، مناسب انٹرمیٹالک موٹائی۔

فلوکس پیسٹ کے لیے مشکل اشارے: چپکنے والی باقیات جو آلودگی کو اپنی طرف متوجہ کرتی ہیں، سفید کرسٹل کے ذخائر (غیر رد عمل والے ایکٹیویٹر)، قریبی کنڈکٹرز پر سنکنرن۔

سولڈر پیسٹ کے لیے مشکل اشارے: دانے دار جوڑوں کی ظاہری شکل (سرد جوائنٹ یا ناکافی ری فلو)، ماسک کی سطح پر سولڈر گیندیں (زیادہ پیسٹ والیوم یا پروفائل کے مسائل)، ٹومبسٹوننگ (ری فلو کے دوران ناہموار گیلا ہونے والی قوتیں)۔

لاگت کا سوال

فلوکس پیسٹ: فارمولیشن اور مینوفیکچرر کے لحاظ سے $15-80 فی کلوگرام۔ آپ پیداواری ماحول میں بھی نسبتاً کم مقدار میں استعمال کر رہے ہیں۔

سولڈر پیسٹ: $80-400+ فی کلوگرام۔ دھاتی مواد قیمتوں کا تعین کرتا ہے، SAC305 چاندی کی وجہ سے اونچے سرے پر ہے۔ اعلی - بھروسہ مند ایپلی کیشنز کے لیے خصوصی مرکبات $600/kg سے زیادہ ہو سکتے ہیں۔

کھپت کے نقطہ نظر سے، فلوکس پیسٹ کا استعمال 50-100 گرام ماہانہ ایک اعتدال پسند دوبارہ کام میں چل سکتا ہے۔ پیداوار کے حجم کے ساتھ سولڈر پیسٹ کی کھپت کا پیمانہ - ایک مصروف ایس ایم ٹی لائن روزانہ کئی کلو گرام تک جل سکتی ہے۔

معاشیات متبادل کی کوشش کرنے کے بجائے ہر مواد کو مناسب طریقے سے استعمال کرنے کے حق میں ہے۔ مہنگا سولڈر پیسٹ استعمال کرنا جہاں فلوکس پیسٹ کافی ہوتا ہے پیسہ ضائع کرنا۔ فلوکس پیسٹ کا استعمال جہاں دھات کے اضافے کی ضرورت ہوتی ہے وقت اور اجزاء کو ضائع کرتا ہے۔

مطابقت کے تحفظات

تمام فلوکس پیسٹ تمام سولڈر مرکب کے ساتھ کام نہیں کرتے ہیں۔ ایکٹیویشن کیمسٹری کو موجود مخصوص آکسائیڈ پرجاتیوں کو حل کرنے کی ضرورت ہے۔ سیسہ-مفت آکسائیڈز عام طور پر ٹن-لیڈ آکسائیڈز سے زیادہ ضدی ہوتے ہیں، جن کے لیے زیادہ جارحانہ فلوکس فارمولیشن کی ضرورت ہوتی ہے۔

ایک ہی اسمبلی میں فلوکس کیمسٹری کو ملانا قابل اعتماد خطرات پیدا کرتا ہے۔ ایک نہیں-صاف پروڈکشن فلوکس جس کے بعد پانی-حل پذیر ری ورک فلوکس باقیات کے امتزاج کو چھوڑتا ہے جو نہ تو صفائی کا عمل پوری طرح سے حل کرتا ہے۔

سب سے محفوظ طریقہ: اسی مینوفیکچرر اور کیمسٹری فیملی کا فلوکس پیسٹ استعمال کریں جس طرح آپ کا سولڈر پیسٹ ہے۔ اگر آپ کی پروڈکشن Kester R562 سولڈر پیسٹ استعمال کرتی ہے تو دوبارہ کام کے لیے Kester flux مصنوعات استعمال کریں۔ کراس-مینوفیکچرر کے مجموعے کام کر سکتے ہیں لیکن اس کی توثیق کی ضرورت ہوتی ہے۔

Tackifiers پر ایک مختصر لفظ

کچھ آپریٹرز فلوکس پیسٹ کو جزو چپکنے والے کے طور پر استعمال کرتے ہیں، ری فلو سے پہلے ہینڈلنگ کے دوران پرزوں کو پکڑنے کے لیے اس کی تنگی کا فائدہ اٹھاتے ہیں۔ یہ ایک چوٹکی میں کام کرتا ہے لیکن مسائل پیدا کرتا ہے-فلوکس ریزیڈیو ڈسٹری بیوشن غیر متوقع ہو جاتا ہے، اور ہو سکتا ہے آپ سولڈرنگ فنکشن کے لیے ضرورت سے کہیں زیادہ فلوکس لگا رہے ہوں۔

اس مقصد کے لیے وقف شدہ ایس ایم ٹی چپکنے والی چیزیں موجود ہیں۔ وہ سولڈرنگ کے عمل میں مداخلت کیے بغیر ٹیک کو برقرار رکھنے کے لیے تیار کیے گئے ہیں۔ فلکس پیسٹ کو متبادل کے طور پر استعمال کرنا ان دکانوں میں سے ایک ہے-جو کہ آخر کار معیار سے بچ جاتا ہے۔

حتمی عملی نوٹس

درخواست دینے سے پہلے ہمیشہ اس بات کی تصدیق کریں کہ آپ صحیح مواد پکڑ رہے ہیں۔ لیبل پر دو-دوسری نظر دو-گھنٹے کے دوبارہ کام کے سیشن کو مات دیتی ہے۔

فلوکس پیسٹ اور سولڈر پیسٹ کے لیے الگ الگ ڈسپنسنگ کا سامان رکھیں۔ کراس-آلودگی متضاد رویے کو متعارف کراتی ہے جس کی تشخیص مشکل ہے۔

اپنے کنٹینرز کو کھولنے کی تاریخ بنائیں۔ دونوں مواد ایک بار ماحول کے سامنے آنے پر انحطاط پذیر ہوتے ہیں، اگرچہ مختلف شرحوں پر۔ "یہ پچھلے مہینے ٹھیک تھا" کا مطلب یہ نہیں ہے کہ آج ٹھیک ہے۔

جب شک ہو تو، پروڈکشن اسمبلیوں کا ارتکاب کرنے سے پہلے سکریپ ہارڈ ویئر پر ٹیسٹ کریں۔ فلکس پیسٹ اور سولڈر پیسٹ کے درمیان رویے کے فرق ری فلو سائیکل کے بعد میگنیفیکیشن کے تحت فوری طور پر ظاہر ہو جاتے ہیں-اگر آپ جانتے ہیں کہ آپ کیا تلاش کر رہے ہیں۔