সীসা-মুক্ত সোল্ডারিং প্রযুক্তি: SAC সোল্ডার এবং পরিবাহী আঠালো

কয়েক দশক ধরে, ইলেকট্রনিক উপাদান, সোল্ডার প্রিন্টেড সার্কিট বোর্ড সুরক্ষিত করতে সীসা-টিন সোল্ডার ব্যবহার করা হয়েছে। সীসার ব্যবহারের সাথে সম্পর্কিত গুরুতর প্রতিকূল স্বাস্থ্যগত প্রভাবগুলি ইলেকট্রনিক্স শিল্পে সীসা সোল্ডারের বিকল্প খোঁজার জন্য একটি জোরালো প্রচেষ্টার জন্ম দিয়েছে। বিজ্ঞানীরা এখন বিশ্বাস করেন যে তারা কিছু প্রতিশ্রুতিবদ্ধ সম্ভাবনা আবিষ্কার করেছেন: সংকর ধাতু এবং পলিমার কম্পোজিশনের বিকল্প সোল্ডার যা পরিবাহী আঠা হিসাবে পরিচিত।

সোল্ডারিং ইলেকট্রনিক্স উত্পাদনের মেরুদণ্ড। সীসা সোল্ডার হিসাবে নিখুঁত ছিল. তর্কাতীতভাবে, সমস্ত ইলেকট্রনিক্স গলনাঙ্ক এবং সীসার শারীরিক বৈশিষ্ট্যের চারপাশে ডিজাইন করা হয়েছে। আমি নেতৃত্ব — প্লাস্টিক উপাদান, অবিচ্ছেদ্য এবং তাই সঙ্গে কাজ করা সহজ. যখন সঠিক অনুপাতে (63% টিন এবং 37% সীসা) সীসা টিনের সাথে একত্রিত করা হয়, তখন খাদটির গলনাঙ্ক 183 ডিগ্রি সেলসিয়াস কম থাকে, যা আরেকটি সুবিধা।

কম তাপমাত্রায় কাজ করার সময় সোল্ডারিং প্রক্রিয়া যৌথ উত্পাদন প্রযুক্তির উপর আরও ভাল নিয়ন্ত্রণ প্রয়োগ করা হয়, যখন ঢালাই উপাদানগুলি তাপমাত্রার ক্ষুদ্রতম বিচ্যুতির জন্য সংবেদনশীল নয়। নিম্ন তাপমাত্রার মানে হল সরঞ্জাম এবং উপকরণ (PCB এবং উপাদান) এর উপর কম চাপ যা সমাবেশের সময় উত্তপ্ত হয় এবং কম তাপ-আপ এবং শীতল-ডাউন সময়ের কারণে ইলেকট্রনিক্স উত্পাদনে উচ্চ উত্পাদনশীলতা।

ইউরোপে ইলেকট্রনিক্স শিল্পের প্রধান প্রণোদনা সীসা-মুক্ত সোল্ডার ব্যবহার শুরু করার জন্য ইউরোপীয় ইউনিয়ন দ্বারা আরোপিত একটি সীসা নিষেধাজ্ঞা ছিল। বিপজ্জনক পদার্থের নির্দেশিকা বিধিনিষেধের অধীনে, 1 জুলাই 2006 এর মধ্যে সীসাকে অন্যান্য পদার্থ দ্বারা প্রতিস্থাপিত করতে হবে (নির্দেশটি পারদ, ক্যাডমিয়াম, হেক্সাভ্যালেন্ট ক্রোমিয়াম এবং অন্যান্য বিষাক্ত পদার্থকেও নিষিদ্ধ করে)।

সীসা ধারণকারী সমস্ত ইলেকট্রনিক উপাদান এখন ইউরোপে নিষিদ্ধ। এই বিষয়ে, শীঘ্রই বা পরে রাশিয়াকেও ইলেকট্রনিক্সে সীসা-মুক্ত সংযোগ প্রযুক্তিতে স্যুইচ করতে হবে।

সীসা, একটি পরিবেশগত দৃষ্টিকোণ থেকে, যতক্ষণ না এটি ইলেকট্রনিক যন্ত্রপাতির মধ্যে থাকে ততক্ষণ পর্যন্ত এটি নিজেই একটি সমস্যা নয়। যাইহোক, যখন ইলেকট্রনিক উপাদানগুলি ল্যান্ডফিলগুলিতে শেষ হয়, তখন সীসা ল্যান্ডফিলের মাটি থেকে এবং পানীয় জলে ধুয়ে যেতে পারে। যেসব দেশে ই-বর্জ্য ব্যাপকভাবে আমদানি করা হয় সেখানে ঝুঁকি বেড়ে যায়।

উদাহরণস্বরূপ, চীনে, অনেক শিশু সহ প্রতিরক্ষামূলক সরঞ্জাম ছাড়া শ্রমিকরা ইলেকট্রনিক উপাদানগুলি থেকে পুনর্ব্যবহারযোগ্য উপকরণগুলিকে বিচ্ছিন্ন করার (সোল্ডারিং) কাজে নিযুক্ত রয়েছে। রাশিয়ায়, এমনকি আজও, অ-স্বয়ংক্রিয় ইলেকট্রনিক্স উত্পাদনে সীসা সোল্ডারগুলি খুব সাধারণ।

মানুষের স্বাস্থ্যের উপর সীসার ক্ষতিকর প্রভাবগুলি, এমনকি নিম্ন স্তরেও, সুপরিচিত: স্নায়ু এবং পাচনতন্ত্রের ব্যাধি, বিশেষত শিশুদের মধ্যে উচ্চারিত, এবং শরীরে সীসার জমা হওয়ার ক্ষমতা, মারাত্মক বিষক্রিয়া ঘটায়।

ইলেকট্রনিক্স নির্মাতারা 1990 সালের প্রথম দিকে বিকল্প সোল্ডার খুঁজতে শুরু করে, যখন মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে সীসা নিষিদ্ধ করার জন্য এখন-অনুমোদিত প্রস্তাবগুলি আলোচনা করা হয়েছিল। ইলেকট্রনিক্স শিল্প বিশেষজ্ঞরা 75টি বিকল্প সোল্ডার পর্যালোচনা করেছেন এবং সেই তালিকাটিকে অর্ধ ডজনে নামিয়ে দিয়েছেন।

শেষ পর্যন্ত, 95.5% টিন, 3.9% রৌপ্য এবং 0.6% তামার সংমিশ্রণ, যা SAC গ্রেড সোল্ডার (Sn, Ag, Cu উপাদানগুলির প্রথম অক্ষরগুলির সংক্ষিপ্ত রূপ) নামেও পরিচিত, বেছে নেওয়া হয়েছিল, যা আরও বেশি নির্ভরযোগ্যতা এবং সহজলভ্যতা প্রদান করে। সীসা-সীসা সোল্ডারের প্রতিস্থাপন হিসাবে অপারেশন। SAC সোল্ডারের গলনাঙ্ক হল 217 ডিগ্রী, এটি প্রচলিত লিড-লিড সোল্ডারের (183 ... 260 ডিগ্রী) গলনাঙ্কের কাছাকাছি।

স্ক্রুলেস সোল্ডার

SAC সোল্ডারগুলি আজ অফশোর শিল্পে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। নতুন ধরনের সোল্ডার প্রবর্তনের জন্য ইলেকট্রনিক্স কোম্পানিগুলির পক্ষ থেকে অনেক প্রচেষ্টা নেওয়া হয়েছে। বিশেষজ্ঞরা উদ্বিগ্ন ছিলেন যে সীসা-মুক্ত সোল্ডার প্রবর্তনের প্রাথমিক পর্যায়ে, ইলেকট্রনিক পণ্যগুলির ব্যর্থতার হার বৃদ্ধি করা সম্ভব ছিল।

এই বিষয়ে, মানুষের জীবন এবং নিরাপত্তার সাথে জড়িত যন্ত্রপাতি, উদাহরণস্বরূপ, হাসপাতালের জন্য ইলেকট্রনিক্স, পুরানো প্রযুক্তি ব্যবহার করে উত্পাদিত হয়। সীসা সোল্ডারের উপর নিষেধাজ্ঞা এখনও মোবাইল ফোন এবং ডিজিটাল ক্যামেরার ক্ষেত্রে প্রযোজ্য নয়। নতুন সিলভার-ভিত্তিক সোল্ডারগুলির সম্পূর্ণ সুরক্ষা সম্পর্কেও কোনও নির্দিষ্ট উত্তর নেই — এই ধাতুটি জলজ প্রাণীদের জন্য বিষাক্ত।

আনলেডেড প্রবাহ

অধ্যায়. 1.কিছু SAC সোল্ডার এবং টিন-লিড সোল্ডারের তুলনামূলক বৈশিষ্ট্য

সোল্ডারিং লিড সোল্ডারের আরও সাহসী পরীক্ষামূলক বিকল্প হল বৈদ্যুতিক পরিবাহী আঠালো ব্যবহার... এগুলি হল পলিমার, সিলিকন বা পলিমাইড যার মধ্যে ধাতুর ছোট ফ্লেক্স রয়েছে, প্রায়শই সিলভার। পলিমার আঠালো ইলেকট্রনিক উপাদান এবং ধাতব ফ্লেক্স বিদ্যুৎ সঞ্চালন করে।

এই আঠালো সুবিধার বিস্তৃত অফার. রূপার বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা খুব বেশি এবং এর বৈদ্যুতিক প্রতিরোধ ক্ষমতা কম। PCB অ্যাসেম্বলি আঠালো প্রয়োগের জন্য প্রয়োজনীয় তাপমাত্রা সীসা-ভিত্তিক সোল্ডারের জন্য প্রয়োজনীয় তাপমাত্রার চেয়ে অনেক কম (150 ডিগ্রি)। অতএব, প্রথমত, বিদ্যুৎ সাশ্রয় হয়, এবং দ্বিতীয়ত, ইলেকট্রনিক উপাদানগুলি কম গরম করার সংস্পর্শে আসে, যার ফলস্বরূপ তাদের নির্ভরযোগ্যতা বৃদ্ধি পায়।

2000 সালে ইলেকট্রনিক্স শিল্পে আঠালো এবং আবরণ প্রযুক্তির উপর 4র্থ আন্তর্জাতিক সম্মেলনে উপস্থাপিত ফিনিশ গবেষণা দেখায় যে বৈদ্যুতিকভাবে পরিবাহী আঠালোগুলি ঐতিহ্যগত সোল্ডারের তুলনায় আরও শক্তিশালী বন্ধন গঠন করে।

যদি বিজ্ঞানীরা এই জাতীয় আঠালোগুলির বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা বাড়ানোর ব্যবস্থা করেন তবে তারা সম্পূর্ণরূপে ঐতিহ্যগত সোল্ডারগুলি প্রতিস্থাপন করতে পারে। এখনও অবধি, এই উপকরণগুলি অল্প সংখ্যক ছোট পরিবাহী যৌগগুলির জন্য ব্যবহৃত হয়েছে amperage — সোল্ডারিং লিকুইড ক্রিস্টাল ডিসপ্লে এবং ক্রিস্টালের জন্য। এই ক্ষেত্রে গবেষণাটি ডাইকারবক্সিলিক অ্যাসিড অণুর সংযোজনের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে, যা সিলভার ফ্লেক্সের মধ্যে একটি সংযোগ প্রদান করে এবং সেই অনুযায়ী উপাদানটির বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা বৃদ্ধি করে।

বৈদ্যুতিক পরিবাহী আঠালোগুলির একটি গুরুতর সমস্যা হল সম্ভাব্য ধ্বংস যখন উপাদানগুলি 150 ডিগ্রির উপরে উত্তপ্ত হয়।বৈদ্যুতিক পরিবাহী আঠালো সম্পর্কে অন্যান্য উদ্বেগ আছে। সময়ের সাথে সাথে, আঠালোগুলির বিদ্যুৎ সঞ্চালনের ক্ষমতা হ্রাস পায়। এবং পলিমার যে জল শোষণ করতে পারে তা ক্ষয়ের কারণ হবে। উচ্চতা থেকে নামলে, আঠালো ভঙ্গুর বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে এবং রাবার-ডোপড পলিমার ভবিষ্যতে তাদের স্থিতিস্থাপকতা উন্নত করতে বিকশিত হবে। এই উপাদানের অপর্যাপ্ত জ্ঞান আরও অন্যান্য, এখনও অজানা, সমস্যা প্রকাশ করতে পারে।

পরিবাহী আঠালোগুলি ভোক্তা ইলেকট্রনিক্স (মোবাইল ফোন এবং ডিজিটাল ক্যামেরা) যেখানে চিকিৎসা এবং এভিওনিক্সের মতো নির্ভরযোগ্যতা গুরুত্বপূর্ণ নয় সেখানে ব্যবহার করা হবে বলে আশা করা হচ্ছে।