عملية أوكام

عملية أوكام هي طريقة خالية من اللحام ومتوافقة مع توجيه تقييد المواد الخطرة (RoHS) للاستخدام في تصنيع لوحات الدوائر الإلكترونية التي طورتها شركة Verdant Electronics. وهي تجمع بين الخطوتين المعتادتين لبناء لوحات الدوائر المطبوعة (PCBs) متبوعة بعملية التجميع لوضع مكونات إلكترونية مختلفة تحتوي على الرصاص وغير تحتوي على الرصاص في عملية واحدة. يأتي اسم "أوكام" من اقتباس لويليام أوكام .

ملخص

يتم وضع المكونات الإلكترونية أولاً على طبقة لاصقة من ركيزة مؤقتة أو دائمة، وفقًا لمعايير التصميم. بعد ذلك، يتم تثبيت المكونات المحروقة التي تم اختبارها مسبقًا في مواضعها عن طريق تغليفها بمادة عازلة، ثم يتم قلب التجميع بالكامل. ثم يتم قطع الطبقة اللاصقة (بعد إزالة الركيزة المؤقتة إذا كانت موجودة) أو حفرها فوق أسلاك المكونات، ميكانيكيًا أو عن طريق الاستئصال بالليزر . ثم يتم طلاء هذه الثقوب بوصلة نحاسية موصلة ( عبور ) من أعلى الطبقة إلى أسلاك المكونات. إذا لزم الأمر، يمكن وضع طبقات تغليف مكونات أو فتحات أخرى فوق بعضها البعض لإنشاء اتصالات دوائر متعددة المستويات. ثم يتم طلاء هذا البناء بالنحاس حيثما لزم الأمر لتوفير آثار. وبالتالي، يمكن الآن للوحة الدائرة النهائية هذه تلقي طلاء مطابق للحماية من البيئة ثم وضعها في غلاف التجميع أو إرسالها من خلال عملية أخرى للاتصالات الميكانيكية و/أو الكهربائية مع لوحات الدوائر المطبوعة الأخرى. ^[1]^[2]

المزايا

في عام 2006، دفعت لوائح RoHS الأوروبية البحث إلى الانتقال من عمليات توصيل اللحام التقليدية القائمة على الرصاص إلى نهج أكثر ملاءمة للبيئة. يتم إجراء الكثير من التصنيع حاليًا باستخدام لحام قائم على القصدير لمعالجة هذه المشكلة. يتطلب استخدام القصدير درجات حرارة إعادة تدفق أعلى بكثير ويمكن أن يؤدي إلى مراحل إعادة العمل بسبب التماس الكهربائي الناجم عن شعيرات القصدير ^[3] (الهياكل الموصلة للكهرباء التي تشكلت في هذه العملية) وقضايا أخرى في عملية التصنيع، والتي يتم تجنبها من خلال عملية أوكام. ^[2]

تُصنع لوحات الدوائر المطبوعة عادةً باستخدام راتنج فينولي، وهو في حد ذاته مادة سامة تآكلية يتم إزالتها تمامًا من عملية أوكام. كما يتم إزالة حمض النيتريك أو كلوريد الحديديك المستخدم في حفر الآثار على الألواح من العملية أيضًا.

نظرًا لأن مراحل تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة والأجزاء تحدث في نفس العملية في نفس المصنع، فلن تحتاج الشركة بعد الآن إلى الانتظار حتى تسليم لوحات الدوائر المطبوعة المطلوبة لبدء التصنيع.

يتم تجنب درجات الحرارة المرتفعة التي عادة ما تشهدها لوحات الدوائر المطبوعة داخل فرن اللحام بالصهر باستخدام هذه العملية. وهذا يعني تجنب أي مشكلة تتعلق بحساسية الرطوبة (MSL) في المكونات نتيجة لإخراج الرطوبة. كما يؤدي هذا أيضًا إلى إزالة معدات التخزين والعمليات اللازمة للحفاظ على مستويات الرطوبة منخفضة في الرقائق الأكثر تعقيدًا وتكلفة.

العيوب

حاليًا، على الرغم من أن العملية محددة، إلا أنها لم تُنفَّذ بعد. تُعرَّف بأنها " تكنولوجيا ثورية " ^[4] تتطلب تغييرًا كاملاً في عمليات التصنيع الحالية. لذلك، سيتعين حل أو معالجة مخاوف التكلفة بالنسبة للمصنعين الذين يحتاجون إلى معدات جديدة ومخاوف العمالة بالنسبة لمصنعي لوحات الدوائر المطبوعة الحاليين وغيرهم قبل التبني الواسع النطاق لهذه العملية.

على الرغم من إزالة العديد من المواد الكيميائية السامة من العملية التقليدية، فإن الاستخدام المتزايد لطريقة أوكام للتغليف بالإيبوكسي قد يعني المزيد من هذا النوع من النفايات. فقد ثبت أن الإضافات المعتادة في الإيبوكسي تحاكي هرمون الإستروجين، مما قد يؤدي إلى استجابات هرمونية ضارة لدى البشر. ^[5]

مراجع

^ "معالجة تجميعية قوية ومبسطة وخالية من اللحام للمنتجات الإلكترونية، ورقة بيضاء لشركة Verdant Electronics، سانيفيل، كاليفورنيا، 2007
^ ab Davy, Gordan. "Occam Process Introduction" (PDF) . رابطة تكنولوجيا التركيب السطحي . تم الاسترجاع في 2009-09-20 .
^ سامبسون، مايكل. "معلومات أساسية عن شعيرات القصدير". ناسا . تم الاسترجاع في 2009-09-20 .
^ جالبرث، تريفور. "التقنيات التخريبية". Global SMT & Packaging . تم الاسترجاع في 2009-09-20 .
^ Le, Hoa H.; Carlson, Emily M.; Chua, Jason P.; Belcher, Scott M. (2008). "Bisphenol a is released from polycarbonate drink bottles and mimics the neurotoxic actions of estrogen in Developing cerebellar neurons". Toxicology Letters . 176 (2): 149–156. doi :10.1016/j.toxlet.2007.11.001. PMC 2254523. PMID 18155859 .

روابط خارجية

الصفحة الرئيسية لشركة فيردانت الكترونيكس
تصنيع PCB من Microvias HDI
رابط التحميل - ورقة بيضاء حول عملية أوكام

Original text

Rate this translation

Your feedback will be used to help improve Google Translate

[1] "معالجة تجميعية قوية ومبسطة وخالية من اللحام للمنتجات الإلكترونية، ورقة بيضاء لشركة Verdant Electronics، سانيفيل، كاليفورنيا، 2007

[Davy-2] Davy, Gordan. "Occam Process Introduction" (PDF) . رابطة تكنولوجيا التركيب السطحي . تم الاسترجاع في 2009-09-20 .

[3] سامبسون، مايكل. "معلومات أساسية عن شعيرات القصدير". ناسا . تم الاسترجاع في 2009-09-20 .

[4] جالبرث، تريفور. "التقنيات التخريبية". Global SMT & Packaging . تم الاسترجاع في 2009-09-20 .

[5] Le, Hoa H.; Carlson, Emily M.; Chua, Jason P.; Belcher, Scott M. (2008). "Bisphenol a is released from polycarbonate drink bottles and mimics the neurotoxic actions of estrogen in Developing cerebellar neurons". Toxicology Letters . 176 (2): 149–156. doi :10.1016/j.toxlet.2007.11.001. PMC 2254523. PMID 18155859 .