فوائد توليد النيتروجين في الموقع من أجل تجميع اللوحات الدائرية المطبوعة

عند مناقشة عملية اللحام في صناعة اللوحات الدائرية المطبوعة (PCB)، من المهم التفكير في إمداد النيتروجين (N_‎2). وذلك لأن تجميع هذه اللوحات يتطلب النيتروجين (N_‎2) لإجراء عمليات اللحام الموجي والانتقائي ولحام إعادة التدفق. يمكنك العثور على المزيد من المعلومات حول هذه الأساليب في مقالتنا ذات الصلة هنا.

من المهم أيضًا أن نأخذ في الاعتبار اللوحات الدائرية المطبوعة ضمن سوق خدمات التصنيع الإلكترونية (EMS). ببساطة، تنتج شركات خدمات التصنيع الإلكتروني المكونات الإلكترونية، بما في ذلك اللوحات الدائرية المطبوعة، لصالح صانعي المعدات الأصلية (OEM). ويتعامل المستهلكون وعملاء الشركات مع صانعي المعدات الأصلية هؤلاء عند شراء منتج كامل.

والسبب وراء أهمية هاتين النقطتين هو أن كلاً من أنواع اللحام وصانعي المعدات الأصلية لديهم متطلباتهم الخاصة من حيث النيتروجين (N_‎2). تتمثل أفضل طريقة للتحكم في إمداد النيتروجين في توليد النيتروجين (N_‎2) في الموقع.

تُعدّ عمليات التسليم من بين الطرق الشائعة للحصول على النيتروجين (N_‎2). ولكن هذا الخيار قد يكون مكلفًا ومعقدًا وضارًا بالبيئة. وهو ينطوي على رسوم إيجار لأسطوانات النيتروجين (N_‎2) وكذلك نفقات النقل، وبالطبع تكلفة النيتروجين (N_‎2) العالي النقاء. وينتج أيضًا عن نقل هذه الشحنات غاز ثاني أكسيد الكربون (CO_‎2).

على الجانب المقابل، فإن مولدات النيتروجين العالية الكفاءة قد تستهلك قدرًا أقل من الطاقة مقارنةً بالمورد الخارجي. ويرجع ذلك إلى أن إنتاج نيتروجين (N2) بأعلى درجة نقاء يتطلب الكثير من الطاقة. عند القيام بهذه العملية في منشأتك، فإنك لا تولد سوى كمية النيتروجين (N2) التي تحتاج إليها بالمستوى المطلوب من النقاء، ما يقلل من استهلاك الطاقة المهدرة. بالإضافة إلى ذلك، فإن مترًا مكعبًا واحدًا من النيتروجين (N2) الذي يتم تسليمه يكون أكثر تكلفة من توليده بنفسك.

هذا التوفير في تكاليف توليد غاز النيتروجين يعوض بسرعة تكاليف الاستثمار في نظام توليد النيتروجين في الموقع. يتكون هذا النظام بشكل نموذجي من ضاغط الهواء ومولد النيتروجين (N2) ومعدات معالجة الهواء وخزان الهواء والنيتروجين (N2). يمكن للشركات الصغيرة والمتوسطة الحجم التي تعمل في مجال اللوحات الدائرية المطبوعة، أن تستخدم ضاغط هواء محقونًا بالزيت مع المزيج الصحيح من المجففات والمرشحات العالية الجودة. وهذا من شأنه أيضًا أن يخفض من تكاليف الاستثمار.

عند أخذ كل هذه النقاط في الاعتبار، يكون توليد النيتروجين في الموقع بشكل عام خيارًا أفضل. لن تحتاج بعد الآن إلى التعامل مع لوجستيات عمليات التسليم والخضوع لقيود الموردين الخارجيين. على الرغم من أن الاستثمار في مولد النيتروجين تلزمه تكاليف أولية، فإنه سيُعوِّض نفسه بسرعة من خلال تحقيق انخفاض كبير في تكلفة غاز النيتروجين لكل وحدة. بالإضافة إلى ذلك، ستتمكن من التحكم بشكل كامل في إمداد النيتروجين (N2) الخاص بك.

تأكيدًا للفكرة التي نحاول طرحها، بما أن اللحام يتطلب نيتروجين (N_‎2) متاحًا بسهولة، فإن توليد النيتروجين (N_‎2) بنفسك يضمن تلبية طلبك على هذا الغاز. وينعكس ذلك على سمعة عملك، وهو أمر بالغ الأهمية خاصةً بوصفك شركة خدمات تصنيع إلكتروني، كما هو مذكور أعلاه. بما أن السوق تتسم بأنها تنافسية، فإنه لا بد أن تحافظ على سمعة جيدة على مستوى صانعي المعدات الأصلية.

يُفضَّل استخدام النيتروجين (N_‎2) مقارنةً بالهواء (الأكسجين) في تجميع اللوحات الدائرية المطبوعة، وذلك بسبب خواصه الخاملة، بالإضافة إلى انخفاض مستويات الأكسدة به. يمكن أن تؤثر الأكسدة سلبًا في جودة اللحام، ما يؤثر بدوره على التماسك بين المكونات. بالإضافة إلى ذلك، فإنه من المفيد تقليل الحرارة الناتجة عند العمل على المكونات الإلكترونية.

بناءً على النقاط المذكورة أعلاه، يتسبب النيتروجين (N_‎2) في تكوُّن قدر أقل من الخَبَث، وهو القصدير المؤكسد. يُعدّ ذلك نفايات في عملية تصنيع اللوحات الدائرية المطبوعة، ولذلك يجب تجنبه. يؤدي استخدام النيتروجين (N_‎2) أيضًا إلى تحقيق أقصى تدفق لحامي. ويرجع ذلك إلى قدرة النيتروجين على احتفاظ اللحام بحالته الرطبة. فمن المفترض ألا يجف.

وفقًا لما ورد في المقدمة، توجد ثلاثة أساليب مستخدمة للحام. يعتمد الأسلوب الذي تختاره على ما إذا كانت اللوحة الدائرية المطبوعة مصنوعة بتقنية الثقوب عبر اللوحة (THT) أو تقنية التركيب السطحي (SMT). يُستخدم اللحام الموجي والانتقائي مع تقنية الثقوب عبر اللوحة، بينما يُستخدم لحام إعادة التدفق مع تقنية التركيب السطحي (SMT).

في كل الأساليب، إنك ترغب في الحصول على أفضل لحام ممكن لضمان تثبيت المكونات بشكل صحيح من أول مرة. وآخر شيء يستحق الذكر هو أن الأكسجين قد يكون مسببًا للتآكل لكل من اللحام وطرف اللحام. لهذا السبب، لدى صانعي المعدات الأصلية متطلبات صارمة بشأن استخدام النيتروجين (N_‎2).

نأمل أن تكون هذه المقالة مفيدة في تحسين فهمك للأسباب التي تجعل توليد النيتروجين (N_‎2) في الموقع الخيار الأفضل في عملية تجميع اللوحات الدائرية المطبوعة. لا يوجد بديل بالفعل عندما تنتج الإلكترونيات لصالح صانع معدات أصلية. قد يؤدي عدم استخدام نيتروجين (N_‎2) مناسب إلى الإضرار بسلامة منتجاتك.

إذا كنت ترغب في معرفة المزيد من المعلومات حول الموضوعات التي تناولناها، فنحن سعداء بمساعدتك. يمكن لفريقنا مساعدتك في تحديد نظام توليد النيتروجين المناسب لمنشأتك وأي من حلولنا سيكون الأفضل لك. 

اقرأ المزيد حول توليد النيتروجين في كتابنا الإلكتروني: