فرآیند لحیم‌کاری در صنایع الکترونیک به عنوان یکی از حساس‌ترین مراحل تولید شناخته می‌شود؛ جایی که کوچک‌ترین نقص در اتصال، می‌تواند عملکرد کل سامانه را با اختلال مواجه کند. سیم لحیم، به‌عنوان ماده‌ای تعیین‌کننده در این فرآیند، نه تنها باید از نظر ترکیب شیمیایی استاندارد باشد، بلکه باید در عملکرد عملی نیز پایداری، رسانایی و یکنواختی مناسبی از خود نشان دهد. در سال‌های اخیر، تولیدکنندگان سیم لحیم با بهره‌گیری از فناوری‌های نوین، رویکردهای جدیدی را برای افزایش کیفیت، کنترل دقیق‌تر ترکیبات و ارتقاء ویژگی‌های مکانیکی و الکتریکی این محصول توسعه داده‌اند. این فناوری های جدید در این مقاله مورد بررسی قرار می‌گیرد.
سیم لحیم چیست؟
سیم لحیم یکی از اجزای کلیدی در فرآیند لحیم‌کاری است که به منظور ایجاد اتصال دائم بین قطعات فلزی، به ویژه در صنایع الکترونیک و برق مورد استفاده قرار می‌گیرد. این سیم معمولاً از آلیاژهایی با نقطه ذوب پایین تشکیل شده است تا در دمایی قابل کنترل ذوب شود و بدون آسیب رساندن به قطعات حساس، اتصالی پایدار و رسانا ایجاد کند.ترکیب اصلی سیم لحیم در گذشته، معمولاً ترکیب قلع و سرب (مانند Sn63/Pb37) بود که به‌دلیل نقطه ذوب مناسب، قابلیت خیس‌شوندگی بالا و قیمت اقتصادی مورد توجه قرار می‌گرفت. با این حال، با افزایش الزامات زیست‌محیطی و نگرانی‌های مربوط به سمیت سرب، استفاده از آلیاژهای بدون سرب به‌ویژه ترکیبات قلع- نقره- مس به طور گسترده‌ای جایگزین آن شده است.
معرفی فناوری های نوین در تولید سیم لحیم
کیفیت اتصالات لحیم‌کاری صنعتی ارتباط مستقیم با روش‌ها و ترکیبات به‌کار رفته در تولید سیم لحیم دارد. فناوری‌های جدیدی که در ادامه معرفی می‌شوند، با هدف افزایش پایداری، یکنواختی و کارایی لحیم‌کاری مورد استفاده قرار می گیرند.
ترکیب آلیاژی
یکی از مهم‌ترین عواملی که بر کیفیت سیم لحیم تأثیر می‌گذارد، ترکیب آلیاژی است که برای تولید آن استفاده می‌شود. سیم لحیم معمولاً از ترکیب قلع و سرب ساخته می‌شود، که این ترکیب به طور گسترده در صنعت الکترونیک مورد استفاده قرار می‌گیرد. با این حال، به دلیل نگرانی‌های زیست‌محیطی و تلاش برای کاهش میزان سرب در محصولات، آلیاژهای بدون سرب مانند قلع- نقره- مس به طور فزاینده‌ای استفاده می‌شوند. این آلیاژها علاوه بر کاهش اثرات زیست‌محیطی، مزایای فنی دیگری مانند دمای ذوب پایین‌تر و مقاومت بیشتر در برابر خوردگی را فراهم می‌کنند.
سیم لحیم هسته‌دار
استفاده از سیم لحیم هسته‌دار یکی از پیشرفت‌های نوین در این صنعت است. در این نوع سیم لحیم، ماده شار (Flux) درون سیم قرار دارد که نقش مهمی در تمیز نگه داشتن سطح قطعات و جلوگیری از اکسیداسیون آن‌ها ایفا می‌کند. این تکنولوژی باعث می‌شود که لحیم‌کاری با کیفیت بالاتر و اتصال‌های محکم‌تر صورت گیرد. علاوه بر این، شار در فرآیند لحیم‌کاری به راحتی سطح قطعه را آماده می‌کند و از تشکیل حباب‌ها و نقص‌های لحیم جلوگیری می‌کند.
دقت در اندازه و کنترل کیفیت
کنترل دقیق قطر و اندازه سیم لحیم از اهمیت بالایی برخوردار است. دستگاه‌های پیشرفته اکستروژن، به تولید سیم‌هایی با قطر یکنواخت و دقیق کمک می‌کنند که این ویژگی موجب کاهش ضایعات و افزایش کیفیت اتصالات لحیم می‌شود. این ویژگی برای کاربردهای دقیق‌تر مانند مونتاژ سطحی (SMT) که در آن قطعات کوچک باید به دقت لحیم شوند، بسیار مهم است.
پوشش‌های ضد اکسیداسیون
اکسیداسیون سطح سیم لحیم یکی از مشکلات رایج در این صنعت است. برای مقابله با این مشکل، از پوشش‌های ضد اکسیداسیون استفاده می‌شود که به ویژه در سیم‌های لحیم مورد استفاده در صنایع الکترونیک اهمیت زیادی دارند. این پوشش‌ها به سیم لحیم اجازه می‌دهند که مدت زمان بیشتری از آسیب‌های ناشی از تماس با هوا و رطوبت محافظت شود، که در نتیجه عمر مفید و کیفیت لحیم‌کاری افزایش می‌یابد.
استفاده از تجهیزات پیشرفته در تولید سیم لحیم
با پیشرفت فناوری، دستگاه‌های تولید سیم لحیم به طور قابل ملاحظه‌ای پیشرفته‌تر شده‌اند. این تجهیزات به طور خودکار ترکیب‌های مختلف آلیاژ را کنترل کرده و فرآیند تولید را با سرعت و دقت بالا انجام می‌دهند. این فناوری‌ها باعث افزایش کیفیت و کاهش خطاهای انسانی در فرآیند تولید می‌شود. استفاده از چنین تجهیزاتی همچنین سرعت تولید سیم لحیم را افزایش داده و به تولیدکنندگان کمک می‌کند که محصول نهایی با کیفیت بالاتری به دست مصرف‌کننده برسد.
صنایع ژرف به‌عنوان یکی از تولیدکنندگان پیشرو در حوزه سیم لحیم در ایران، با بهره‌گیری از فناوری‌های نوین و تجهیزات پیشرفته، توانسته است محصولاتی با کیفیت بالا، یکنواختی دقیق و عملکرد مطمئن ارائه دهد. این مجموعه با تمرکز بر استفاده از آلیاژهای استاندارد و بدون سرب، تولید سیم لحیم‌های هسته‌دار با شار یکنواخت و پوشش‌های ضد اکسیداسیون، نیاز صنایع الکترونیک، برق و مونتاژ قطعات حساس را به‌خوبی پاسخ داده است. دقت بالا در فرآیند تولید، کنترل کیفی دقیق در تمامی مراحل و تعهد به رعایت استانداردهای زیست‌محیطی، صنایع ژرف را به انتخابی قابل اعتماد برای فعالان این حوزه تبدیل کرده است.
مراحل تولید سیم لحیم
مراحل تولید سیم لحیم شامل چندین مرحله کلیدی است که به طور دقیق و کنترل شده انجام می‌شود تا کیفیت و استحکام اتصال‌های لحیم‌کاری تضمین شود. در ادامه مراحل تولید سیم لحیم به ترتیب ذکر می شوند.
آماده‌سازی مواد اولیه
اولین مرحله در تولید سیم لحیم، انتخاب مواد اولیه مناسب است. معمولاً آلیاژهای قلع (Sn)، سرب (Pb) و یا آلیاژهای بدون سرب (مانند Sn-Ag-Cu) به عنوان مواد اولیه استفاده می‌شوند. این مواد در نسبت‌های مختلف مخلوط می‌شوند تا ترکیب مناسب برای تولید سیم لحیم حاصل شود.
آلیاژسازی
در این مرحله، مواد اولیه در کوره‌های ذوب قرار می‌گیرند و به دمای بالا می‌رسند تا کاملاً ذوب شوند. سپس مواد ذوب شده با دقت مخلوط می‌شوند تا آلیاژ یکنواختی به دست آید. در صورت استفاده از آلیاژهای بدون سرب، دما و زمان ذوب باید به طور دقیق کنترل شوند تا ویژگی‌های مطلوب آلیاژ حفظ شوند.
اکستروژن (کشیدن سیم)
پس از تهیه آلیاژ، ماده مذاب وارد دستگاه اکستروژن می‌شود. در این دستگاه، ماده مذاب از طریق قالب‌های خاص عبور داده می‌شود تا به شکل سیم درآید. در این مرحله، دقت در کنترل قطر سیم و یکنواختی آن بسیار مهم است.
سرد کردن سیم
پس از اینکه سیم به شکل مناسب کشیده شد، باید سریعاً سرد شود تا از انجماد یکنواخت آلیاژ اطمینان حاصل شود. این عمل معمولاً با استفاده از حمام‌های آب سرد یا هوا انجام می‌شود. سرد شدن سریع باعث می‌شود که سیم به شکل نهایی خود برسد و خواص مکانیکی مطلوبی پیدا کند.
پرداخت سطحی
در این مرحله، سطح سیم لحیم به طور دقیق تمیز و صاف می‌شود. این عملیات به ویژه برای جلوگیری از اکسید شدن سطح سیم در حین حمل و نقل یا نگهداری ضروری است. روش‌هایی مانند تمیزکاری با اسید یا استفاده از مواد شیمیایی برای حذف هرگونه آلودگی و اکسید از سطح سیم انجام می‌شود.
پوشش‌دهی با شار (Flux)
برای تولید سیم لحیم هسته‌دار، یک هسته از مواد شار درون سیم قرار می‌گیرد. این ماده به طور معمول از ترکیبات شیمیایی خاصی است که برای تسهیل فرآیند لحیم‌کاری و جلوگیری از اکسیداسیون استفاده می‌شود. شار درون سیم به طور یکنواخت توزیع می‌شود و در حین استفاده از سیم، سطح لحیم را تمیز می‌کند.
سخن پایانی
تولید سیم لحیم فرآیندی پیچیده و دقیق است که به ترکیب مناسب آلیاژها، کنترل دقیق مراحل تولید و استفاده از فناوری‌های نوین نیاز دارد. کیفیت سیم لحیم تأثیر مستقیم بر عملکرد و پایداری اتصالات لحیم‌کاری دارد و به همین دلیل، توجه به جزئیات در هر مرحله از تولید آن ضروری است. استفاده از آلیاژهای مناسب، تکنولوژی‌های پیشرفته در کشش و پوشش‌دهی سیم و کنترل کیفیت در تمام مراحل تولید، تضمین‌کننده ایجاد محصولی با کیفیت و قابل اعتماد است. به‌کارگیری این فناوری‌ها نه تنها موجب افزایش کیفیت لحیم‌کاری می‌شود بلکه به بهبود عملکرد کلی سیستم‌های الکترونیکی نیز کمک می‌کند.
