[พัฒนาปรับปรุงข้อบกพร่องของการบัดกรี! ] เพื่อป้องกันการเกิดบริดจ์ ตาแดงและการบัดกรีไม่ติด - บริษัท Nihon Superior (Thailand)

บริษัท NIHON SUPERIOR ของเราได้รับความสนใจจากการพัฒนา “โลหะบัดกรีแบบไร้สารตะกั่ว (Lead-free solder)" ในระยะแรกและบริษัทของเราเติบโตขึ้นจนกลายเป็นบริษัทชั้นนำในด้านการบัดกรี โดยเราได้ก่อตั้งบริษัทในประเทศไทยเมื่อปี 2000 และกำลังจะครบรอบ 20 ปีในปี 2020 นี้

ความรู้พื้นฐานด้านการบัดกรี พร้อมตอบข้อสงสัยโดยผู้เชี่ยวชาญ !

Q: "โลหะบัดกรี" และ "การบัดกรี" คืออะไร?
โลหะบัดกรี (Solder) เป็นโลหะผสมระหว่างตะกั่วและดีบุก เมื่อไม่นานมานี้การใช้สารตะกั่วมีแนวโน้มที่ลดลง เนื่องจากข้อตกลงด้านสิ่งแวดล้อม ทำให้มีการลดการใช้สารตะกั่วและหันมาใช้ "โลหะบัดกรีแบบไร้สารตะกั่ว (Lead-free solder)" แทน ซึ่งโลหะบัดกรีนั้นมีจุดหลอมเหลวแตกต่างกันไปตามองค์ประกอบ ดังนั้น จึงจำเป็นต้องเลือกโลหะบัดกรีโดยพิจารณาถึงอุณหภูมิที่ใช้ในการบัดกรีและวัสดุที่จะบัดกรี ส่วน "การบัดกรี" นั้น หมายถึง การทำงานที่มีการใช้โลหะบัดกรีในการเชื่อมระหว่างโลหะหรือการยึดชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ อาทิ สายไฟ, ขั้วไฟฟ้า, Connector ฯลฯ ที่จำเป็นต่อการสร้างวงจรไฟฟ้าเข้ากับแผ่น PCB ฯลฯ

Q: ข้อควรระวังใน "การบัดกรี" คืออะไร?
วัตถุประสงค์หลักของ "การบัดกรี" คือ การเชื่อมต่อระหว่างแผ่น PCB และชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ หากกล่าวอีกนัยหนึ่ง คือ "การเชื่อมต่อทางกายภาพและทางไฟฟ้า" ตัวอย่าง เช่น หากเป็นการเชื่อมต่อทางกายภาพแล้ว เราอาจใช้กาวหรือคลิปในการยึดติดแทนได้ ดังนั้น วัสดุที่มีคุณสมบัติในการเชื่อมต่อได้ทั้งสองรูปแบบก็คือ “โลหะบัดกรี” นั่นเอง

หากให้อธิบายโดยละเอียดแล้ว ในกรณีที่องค์ประกอบทั้ง "โลหะบัดกรี", "อุณหภูมิ" และ "ฟลักซ์" มีความเหมาะสมจะทำให้ส่วนประกอบที่มีอยู่ในโลหะบัดกรีสามารถแทรกซึมเข้าไปได้ดีภายในวัสดุหลัก เราเรียกสิ่งนี้ว่า "ศักยภาพในการยึดติด (Solder wettability)" หากโลหะบัดกรีมีคุณสมบัติแพร่กระจายออกคล้ายกับฐานของภูเขาไฟฟูจิแล้วแสดงว่า "มีศักยภาพในการยึดติดที่ดี" นั่นเอง

กรณีของการบัดกรีเข้ากับแผ่น PCB เป็นการเชื่อมต่อระหว่างฟอยล์ทองแดงและโลหะบัดกรี ในเวลาที่เกิด "การยึดติด" นั้น ดีบุกซึ่งเป็นส่วนประกอบในโลหะบัดกรีจะแพร่กระจายไปทั่วทองแดงและก่อตัวเป็นชั้นโลหะผสมระหว่างดีบุกและทองแดงขึ้นบนผิวที่มีการเชื่อมต่อดังกล่าว จากที่ได้กล่าวไปนั้น การก่อตัวของชั้นโลหะผสมนี้มีความสำคัญอย่างมาก หากปราศจากชั้นของโลหะผสมนี้แล้วจะไม่สามารถรักษาสภาพการเชื่อมต่อทางกายภาพและทางไฟฟ้าอย่างที่ได้อธิบายไปก่อนหน้านี้ไว้ได้

สรุปแล้วการบัดกรีนั้นเป็นการทำให้โลหะบัดกรียึดติดเข้าไปในวัสดุหลักภายใต้อุณหภูมิ, โลหะผสมและฟลักซ์ ที่เหมาะสมจนเกิดเป็นชั้นโลหะผสมเพื่อทำการ "เชื่อมต่อทางกายภาพและทางไฟฟ้า" เข้ากับวัสดุที่ต้องการทำการบัดกรีนั่นเอง

Q: Wave Soldering คืออะไร?
Flow soldering หรือ Wave soldering เป็นหนึ่งในวิธีการบัดกรีที่ได้รับการคิดค้นขึ้นมาเพื่อการลดต้นทุน, เพิ่มประสิทธิภาพการบัดกรีและตอบสนองต่อการผลิตเป็นจำนวนมาก กระบวนการที่ปล่อย PCB ไปตามสายพานมีการพ่นสเปร์ยฟลักซ์ ผ่านช่วง Pre-Heat และเข้าสู่อ่างโซล์เดอร์ที่หลอมละลายอยู่เพื่อเกิดการเชื่อมระหว่างชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์กับ PCB ซึ่งเรียกว่า “กระบวนการ Flow soldering หรือ Wave soldering”

Q: ปัญหาหรือข้อผิดพลาดที่มักเกิดในกระบวนการ Wave soldering คืออะไร?
โดยทั่วไปมักเกิดปัญหาดังต่อไปนี้

① การเกิดบริดจ์ (Bridge)
เป็นสภาพที่โลหะบัดกรีเกิดการเชื่อมต่อระหว่างชิ้นส่วน (ขาของชิ้นส่วน (Lead)) จนก่อให้เกิดการลัดวงจร สาเหตุนั้นมาจาก "ปริมาณของโลหะบัดกรีมากเกินไป" "ทิศทางในการจัดเรียงชิ้นส่วน" ฯลฯ
② ตาแดง (Red eye)
เป็นสภาพที่โลหะบัดกรีแพร่กระจายไม่เต็มพื้นที่ของส่วนที่เป็นทองแดงทำให้มองเห็นทองแดงเปลือย สาเหตุมาจากทองแดงได้รับการเผาไหม้จนมองเห็นเป็นสีแดง จึงถูกเรียกว่าตาแดง (Red eye) นั่นเอง
③ การบัดกรีไม่ติด　　
เป็นสภาพที่แม้จะมองเห็นว่ามีการเชื่อมต่อกันก็ตาม แต่การเชื่อมต่อทางไฟฟ้ายังไม่สมบูรณ์ สาเหตุนั้นมีหลายประการ อาทิ ปริมาณของโลหะบัดกรีน้อยเกินไป, ผิวเชื่อมต่อมีคราบสกปรก, ขั้วไฟฟ้าลอย ฯลฯ

สำหรับวิธีการปรับปรุงนั้นมีอยู่หลายวิธี อาทิ ปรับกระบวนการในการบัดกรีหรือปริมาณของฟลักซ์ให้เหมาะสม, เลือกใช้ฟลักซ์ที่ให้การตอบสนองที่ดี ฯลฯ

ลดงานเสียให้เป็นศูนย์ โดยการใช้ฟลักซ์ให้เป็นประโยชน์ !

Q: ฟลักซ์คืออะไร?
ฟลักซ์เป็นสารที่ช่วยเร่งการบัดกรีแม้วิธีการแก้ไขปัญหาในการบัดกรีนั้นจะมีอยู่หลายวิธี แต่การใช้ประโยชน์จากฟลักซ์ถือเป็นวิธีการหนึ่งที่ช่วยแก้ไขปัญหาได้อย่างมีประสิทธิภาพ

■บทบาทหน้าที่ 3 ประการของฟลักซ์
① ใช้ทำความสะอาด
สามารถขจัดเศษผงและฟิล์มออกไซด์ที่อยู่บนผิวของวัสดุฐานได้
② ป้องกันการเกิดปฏิริยาออกซิเดชั่น
ช่วยป้องกันการเกิดปฏิริยาออกซิเดชั่นกับโลหะที่มีการเชื่อมต่อได้
③ ลดแรงตึงของผิว
ช่วยลดแรงตึงของผิวที่เกิดจากโลหะบัดกรีหลอมเหลวเพื่อให้เกิด "การยึดติด" ที่ดีขึ้นได้

ข้อมูลทั่วไปของฟลักซ์ที่ใช้สำหรับ Wave soldering

ทนต่อความร้อนและช่วยเร่งปฏิกิริยาได้ดี สามารถเพิ่มศักยภาพในการยึดติด ภายใต้เงื่อนไขการใช้งานที่กว้างมากขึ้นได้ !

NS-F851　สามารถดูรายละเอียดได้ที่นี่

โปรดไว้วางใจบริษัทของเราซึ่งเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านการบัดกรีในประเทศไทย !

บริษัทของเราให้การสนับสนุนด้านการฝึกอบรมและเทคนิคที่ใช้ในการทำงานจริงแก่ผู้ที่มีความเกี่ยวข้องกับอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ เราสามารถจัดหาวิธีแก้ปัญหาในหลากหลายด้านให้กับผู้ที่กำลังประสบปัญหาด้านการบัดกรีในประเทศไทยได้

หากท่านกำลังประสบปัญหาเรื่องการบัดกรีในประเทศไทยแล้ว กรุณาสอบถามบริษัทของเราได้ผ่านการกรอกแบบฟอร์มด้านล่างนี้