Dalga Lehimleme hakkında, Baskılı devre kartınızdaki elektronik bileşenleri hızlı bir şekilde lehimlemek ister misiniz? Havya kullanarak bunları manuel olarak lehimlemenin zaman alıcı olduğunu düşünüyor musunuz? Ayrıca dumanı uzun süre solumak da güvensizdir. Öyleyse, alternatif bir lehimleme yöntemi aramak istemez ki? Başka bir standart lehimleme yöntemi olduğu ve süper hızlı olduğu için şanslısınız. Neden bahsettiğimizi tahmin edebilir misin? Bu bir dalga lehimlemesidir!
Bu lehimleme işlemi, kısa sürede birkaç baskılı devre kartı yapmanıza izin verecektir. Yani, bu makale tamamen dalga lehimleme hakkındadır. Kımıldamamak.
1 、 Dalga Lehimleme
1.1 Dalga Lehimleme Nedir?
Yüzeye montaj teknolojisinin tam olarak geliştirilmediği günlere geri dönersek, “dalga lehimleme” çok ünlü bir lehimleme tekniğiydi. Neredeyse her PCB, elektronik bileşenlerin yerleştirilmesi için dalga lehimleme kullandı. Dalga lehimleme, birçok PCB’yi hızlı bir şekilde yapmanıza izin verecek bir toplu lehimleme prosedürüdür.
Her PCB’yi bir tava sıvılaştırılmış lehimden geçirmeniz gerekecektir. Orada, bir pompa, duran bir “dalgaya” benzeyen bir lehim dalgası yaratacaktır. Bu duran dalga, baskılı devre kartının üzerinde duş yapar ve elektronik bileşenler PCB’ye lehimlenir. Böylece, lehim ve kilit arasındaki temas sihir yapar.
Bundan sonra, baskılı devre kartı güvenli soğutma için hava veya su püskürtür. Bu soğutma işlemi, bileşenleri yerinde tutacaktır. Ayrıca, dalga lehimleme, nitrojen kullanımı lehim kusurlarının azaltılmasına yardımcı olduğu için genellikle koruyucu gaz ortamında yapılır. Şekil 1, PCB üzerine yerleştirilmiş ve lehimleme makinesinin altına girmeye hazır elektronik bileşenleri göstermektedir.
Resim 1: Lehimleme İşlemi
1.2. Dalga Lehimleme ile İlgili Teknik Detaylar
Teknik olarak, bu lehimleme işlemi, kaynak yapmak için bütün bir teneke kabı kullanır. Barını eriten yüksek sıcaklıklardan geçebilir ve erimiş kalay oluşur. Sıvılaştırılmış teneke, “göl suyu” olarak alınır. Gölün durağan ve yatay olduğu duruma “tesviye dalgası” denir. Ve gölde dalgalar olduğunda buna “spoiler dalgası” denir.
Baskılı devre kartı bir tekne olarak düşünülebilir. Kaba veya sakin gölün üzerinde yüzerek tenekenin elektronik parçaları panele takmasına izin verir. Kalay banyosundan sonra hızla soğuduğunu göreceksiniz ve lehim işini yapacaktır. Ve bu nedir? Tabii ki, elektronik bileşenleri PCB’ye lehimleyecektir.
Üstelik bu işlem sırasında sıcaklıkların yeterli olduğundan emin olmalısınız. Sıcaklık kontrolü yeterli değilse, devre kartı mekanik stres yaşayabilir. Bu da iletkenlik kaybına ve çatlaklara yol açacaktır. Ve düşük bir lehimleme sıcaklığı, kart gerilimine daha da yol açabilecek uygun olmayan lehim kalınlığına neden olabilir.
1.3 Dalga Lehimleme ne zaman kullanılır?
Neyse ki, dalga lehimleme hem yüzeye montaj hem de açık delik baskılı devre kartı tertibatları için kullanılabilir. Yüzey montajında, elektronik bileşenleri yerleştirme ekipmanı kullanarak PCB yüzeyine yapıştırmanız gerekecektir. Bundan sonra sıvılaştırılmış lehim dalgasından geçmeye hazır hale gelecektir.
Genel olarak, dalga lehimleme çoğunlukla delik içi elektronik parçaların kaynağı için kullanılır. Bu nedenle, öncelikle yüzey montaj bileşenlerinin kullanıldığı birçok büyük ölçekli uygulamada, dalga lehimleme yerine yeniden akış lehimlemeyi kullanabilirsiniz. Şimdi yeniden akış lehimlemenin ne olduğunu merak ediyor olmalısınız? Merak etmeyin; ona kısa süre içinde ulaşacağız.
Bununla birlikte, geniş çapta delikli bileşenlerden yararlanan uygulamalar için her zaman dalga lehimlemeyi kullanabilirsiniz. Umarız şimdiye kadar dalga lehimlemenin temel kavramını biliyorsunuzdur. Bir sonraki bölümde dalga lehimleme sürecini detaylı olarak anlattık.
2 、 Dalga Lehimleme İşlemi
2.1 Dalga Lehimleme Makinesi
Piyasada birçok çeşit dalga lehimleme makinesi ile karşılaşacaksınız. Kurşun dalga lehim makineleri veya kurşunsuz dalga lehim makineleri satın alabilirsiniz. Hepsi sana bağlı. Ancak tüm bu makinelerin ana prensipleri ve temel parçaları aynıdır. Bir konveyör, bu işlem sırasında kullanılan önemli bir parçadır. Baskı devre kartlarını çeşitli bölgelerden alır.
Daha sonra, birincil dalgayı oluşturmaktan sorumlu bir lehim ve pompanın bir tavasını göreceksiniz. Ayrıca, bir fluks püskürtücüsü ve bir ön ısıtma pedi de alacaksınız. Dolayısıyla bu dört ana parça bir lehimleme makinesini oluşturur. Dalga lehimleme makinelerinde lehim çoğunlukla metallerin karışımından oluşur.
Makinede kurşunlu lehim varsa,% 49,5 kurşun,% 50 kalay ve% 0,5 antimon içerecektir. Bununla birlikte, son cihazlarda, sağlık sorunları nedeniyle kurşunsuz modeller mevcuttur. Bu nedenle kalay-bakır-nikel ve kalay-gümüş-bakır alaşımları sıklıkla kullanılmaktadır. Şekil 2, bir dalga lehimleme makinesini göstermektedir.
Resim 2: Dalga Lehimlemes Makinesi
2.2 Dalga Lehimleme Sıcaklığı
Şu anda, lehimleme için kalay alaşımları düzenli olarak Sn 60 / Pb40 ve Sn 63 / Pb37 kullanmaktadır. Bu nedenle, çalışma sıcaklığının 260 ° ± 5 ° C civarında olduğundan emin olmanız önerilir. Bununla birlikte, PCB’nin ve parçaların toplam ağırlığını da hesaba katmalısınız.
Pratik olarak ağır bileşenler 280 ° C’ye kadar ısıtılabilir. Isıya duyarlı hafif bileşenler, 230 ° C’ye kadar düşük bir sıcaklıkta ısıtılabilir. Ayrıca, ön ısıtma ve taşıma hızını da düşünseniz yardımcı olur. Şekil 3, eritme tenekesinin yakından görünüşünü göstermektedir.
Resim 3: Dalga Lehimlemes
Bununla birlikte, teneke sıcaklığından ziyade taşıma hızını değiştirmek en iyisidir çünkü sıcaklık değişimi sıvılaştırılmış kabın akışkanlığını etkileyerek lehim bağlantılarının kalitesine zarar verecektir. Yüksek kaynak sıcaklıklarında bakır çözünmeye başlayacak ve bu, genel lehimlemenin kalite kontrolünü bozacaktır.
2.3 Akışkanlaştırma
Dalga lehimleme sırasında, baskılı devre kartı yüzeyine sıvı akı uygulamalısınız. Flukslamanın elektronik bileşenlerin lehimleme kalitesini artıracağını göreceksiniz. Bu bileşenler, baskılı devre kartları ve ayrıca sıvı halde depolandıklarında atmosfere maruz kalırlar. Bu maruziyet onları oksitleyebilir ve dolayısıyla lehimleme kalitesini etkileyebilir.
Akı, esas olarak metal yüzeyindeki kiri ve oksitleri giderir. Ayrıca, yüksek sıcaklıkta bir kurulum sırasında havanın metal yüzeyle reaksiyona girmesini önlemek için bir film oluşturur. Böylece lehim kolayca oksitlenemez. Bununla birlikte, sıvılaştırılmış tenekeyi dalga lehimleme işlemi sırasında lehimleme için kullanırsanız yardımcı olur.
Şu anda, SAC305 kurşunsuz lehimin erime noktası 217 ° C civarındadır. Ve akı, uzun süre bu kadar yüksek bir sıcaklığa maruz bırakılamaz. Bu nedenle, değişikliği kullanmak isterseniz, baskılı devre kartı kalay çözümünden geçmeden önce eklemelisiniz.
Yaygın olarak akı iki yolla uygulanabilir. İlk olarak, bir köpük değişimi kullanabilirsiniz ve ikincisi, püskürterek ekleyebilirsiniz. Köpüren akıda, akı, içinden geçen devre kartına bağlanır. Bu yolun en büyük dezavantajı, değişimin tek tip olarak uygulanmadığını gözlemlemenizdir. Bu nedenle, akının olmadığı alanlarda zayıf lehimleme meydana gelebilir.
Püskürtme yönteminde, devre kartı geçerken akı nozuldan püskürtülür. Bu yöntemin dezavantajı, değişikliğin pano boşlukları aracılığıyla hızlı bir şekilde verilebilmesidir. Ve akı, devre kartının ön kısmının elektronik bileşenlerini de doğrudan kirletebilir. Ayrıca, değişiklik işlenmezse ve yalnızca doğrudan tahtaya düşerse, kartın aşınmasını da gözlemleyebilirsiniz.
2.4 Ön ısıtma
Normalde, birincil dalga kaynağı işlemi başlamadan önce ön ısıtma. 2 ° C / s ile 40 ° C / s arasında uzanan bir ısıtma hızı ile üst plakanın sıcaklığını 65 ile 121 ° C arasına yükseltebilir. Ön ısıtma yetersizse en iyi lehimleme sonuçlarını alamazsınız. Bunun nedeni, akının PCB’nin her yerine ulaşamayabilmesidir. Öte yandan, ön ısıtma için çok yüksek bir sıcaklık ayarlarsanız, “temiz olmayan” akı zarar görebilir. Şimdi, tam olarak “temiz olmayan” bir değişikliğin ne olduğunu merak ediyorsanız, bunu bir sonraki alt bölümde açıkladık.
2.5 Temizleme
Temizleme işlemi, akı kalıntılarından kurtulmak için bir PCB’yi deiyonize suyla veya çözücülerle yıkar. Bununla birlikte, temizlenmesi gerekmeyen bir tür akı vardır. Hangisi olduğunu tahmin edebilir misin? Evet, tabii ki “temiz olmayan” değişiklikler, lehimleme işleminden sonraki kalıntıları zararsızdır.
Ama dikkatli olsaydın yardımcı olabilirdi; bazı uygulamalar “temiz olmayan” akılar istemez. Bunun nedeni yalnızca “temizlenmeyen” değişikliklerin işlemin koşullarına duyarlı olabilmesidir. Artık dalga lehimlemes işlemi hakkında her şeyi biliyorsunuz. Önümüzdeki bölüm dalga lehimlemeyi diğer lehimleme türleri ile ilişkilendirecektir.
3 、 Lehimleme Türleri
3.1 Daldırma Lehimleme ve Dalga Lehimleme
En basit ifadeyle, daldırma lehimleme, sınırlı kapsamı olan bir lehimleme işlemidir. Dalga lehimlemede olduğu gibi, hem yüzeye montaj hem de açık delik devre kartı montajları için kullanılabilir. Ayrıca, lehim, baskılı devre kartının çıplak metal alanlarına yağmur yağar. Böylece güvenilir bir elektrik ve mekanik bağlantı göreceksiniz. Son olarak, daldırma lehimleme, otomatik lehimleme işleminin manuel versiyonudur.
3.2 Reflow Lehimleme ve Dalga Lehimleme
Yeniden akış lehimleme, yüzeye montaj bileşenlerini baskılı devre kartına sabitlemenin en bilinen yoludur. Flux ve lehim tozundan bir lehim pastası oluşturmanız gerekecektir. Ve sonra, elektronik bileşenleri temas pedlerine sabitlemek için bu macunu kullanacaksınız. Tüm paketi bir kızılötesi lamba altında veya bir yeniden akış fırında ısıtacaksınız. Lehim daha sonra sıvılaşır ve eklemler arasında bağlantılar kurar.
Öte yandan, farklı derzleri sıcak hava kalemiyle de lehimleyebilirsiniz. Şekil 4, yeniden akış fırın makinesine hareket eden baskılı devre kartı montajını göstermektedir.
Resim 4: Dalga Lehimlemes
Şimdi, hangi tekniğin ne zaman kullanılması gerektiğini merak ediyor olmalısınız? Genel olarak, dalga lehimlemes, yeniden akış lehimlemeden daha karmaşıktır. Dalga lehimlemede, PCB’nin lehim dalgasında kaldığı süre ve PCB sıcaklığı dikkatli bir izleme gerektirir. Lehimleme ortamı uygun değilse, baskılı devre kartı arızalı olabilir.
Bununla birlikte, yeniden akış lehimlemeyle, çevre kontrolü konusunda fazla endişelenmenize gerek yoktur. Ancak bu doğru olduğundan, dalga lehimlemenin yeniden akış lehimlemeden daha ucuz ve daha hızlı olduğunu bilmelisiniz. Birçok uygulamada, bileşenlerin karta lehimlenmesinin tek kullanışlı yolu dalga lehimidir.
Yeniden akışın çoğunlukla küçük ölçekli uygulamalar için kullanıldığını fark edeceksiniz. Bu tür uygulamalar güvenilir, ucuz ve hızlı seri PCB üretimine ihtiyaç duymaz. Şaşırtıcı bir şekilde, yeniden akış ve dalga lehim kombinasyonunu da kullanabilirsiniz. Bileşenleri bir tarafta dalga lehimlemes ile lehimleyebilir ve diğer tarafta yeniden akış lehimlemeyi kullanabilirsiniz.
Yani, bunlar dalga lehimlemeye bazı alternatifler. Bununla birlikte, bir sonraki bölümde dalga lehimlemeyle karşılaştırılan başka bir tür lehimleme tekniği vardır.
4 、 Seçici Dalga Lehimleme
4.1 Seçici Lehimleme Makinesi
Dalga lehim işlemi veya yeniden akış fırını sırasında hasar görebilecek hassas parçalarınız varsa ne olur? Yüksek sıcaklıklardan kaçınmak için ne yapılmasını önerirsiniz? Dalga lehimlemes veya yeniden akış lehimleme ile şansınızı denemek ister misiniz? Ya da başka bir yol ister miydin? Neyse ki, seçici dalga lehimleme burada devreye giriyor.
Elektronik bileşenlerinizin yeniden akıştan veya dalga lehimlemeden kurtulamayacağından korktuğunuzda, seçici lehimlemeye gitmeniz yardımcı olacaktır. Piyasada çok çeşitli özel dalga lehim makineleri bulacaksınız. Nitrojen yerleştirilmiş standart makineler, lehim potası tipi makineler ve diğerleri vardır. Şekil 5, seçici dalga lehimleme makinesini göstermektedir.
Resim 5: Dalga Lehimlemes
4.2 Seçici Dalga Lehimleme Yönergeleri
Seçici bir dalga lehimlemes makinesi satın aldığınızda, yazılım ve yönergeler onlarla birlikte gelecektir. Genel olarak, iş yapmak için aşağıdaki üç adımı uygulamanız gerekir:
- Sıvı flux uygulamanız gerekir,
- PCB veya ön ısıtma yapmanız gerekir,
- “Bölgeye özgü” bir lehim memesi kullanarak lehimlemeniz gerekir.
4.3 Seçici Lehimleme sorunları
Seçici lehimlemede aşağıdaki problemlerle karşılaşabilirsiniz:
1. Bakır ped çözünmesi: Yüksek sıcaklık, bakır pedi erimiş lehim içinde çözebilir.
2. Lehim bilyesi: Lehim maskesinin yüksek sıcaklıkta yapışması nedeniyle lehim topları oluşabilir.
3. Lehim köprüleme: Fazla lehim, iki pim arasında ek bir bağlantı yapabilir.
4. Lehim İpliği: Lehim memesi boyunca lehim kalmasına neden olabilir.
4.4 Seçici Dalga Lehimleme Makinesi Maliyeti
Seçici lehimleme makinesini dalga lehimleme makinesi maliyeti ile karşılaştırmak isterseniz, seçici lehimlemenin beş kat daha ucuz olacağını bilmekten memnuniyet duyacaksınız. Bunun nedeni daha az elektrik gereksinimi, daha az akı ve lehim tüketimi, temizlik olmaması, daha az yeniden işleme ve koruyucu bantlama olmamasıdır.
Umarım kullanmak istediğiniz lehimleme tekniğine artık karar verebilirsiniz. Ancak son kararınızı vermeden önce, bir sonraki bölümde dalga lehimlemenin kusurlarına, maliyetine ve sorunlarına da değinmiştik.
5 、 Dalga Lehimleme Hataları ve Sorunları
5.1 Dalga Lehimleme Hataları ve Sorunları
Sıcaklık ve lehimleme ortamı yeterince kontrol edilmezse, dalga lehimlemes işleminden sonra aşağıdaki kusurlarla karşılaşırsınız:
- Boşluklar
- Çatlaklar
- Zayıf İletkenlik
- Yetersiz lehim kalınlığı
Ve bunlar dalga lehimlemeyle ilgili birkaç sorun:
- Daha yüksek elektrik, akı, lehim ve nitrojen tüketimi
- Lehim yeniden işleme ihtiyacı
- Ekstra hassas nokta maskeleme
- Lehimli tertibatların ekstra temizliği dalga lehim açıklığı maskeleri veya paletleri
Resim 6: Dalga Lehimlemes
5.2 Dalga Lehimleme Maliyeti
Öyleyse, şimdi tüm makaleyi okuduktan sonra, bir dalga lehimleme makinesinin işletme maliyetlerini tahmin edebilir misiniz? Seçici lehimlemeyi hayal edebilirsiniz. Yukarıda bahsedilen sorunlar ve kusurlardan dolayı dalga lehimleme beş kat daha pahalı olabilir.
6. Sonuç
Bu kılavuzda, dalga lehimleme işlemi ile ilgili her şeyi açıkladık. Lehimleme yöntemlerinin alternatiflerinden bile bahsettik. Dalga lehimleme ile ilgili aklınıza gelebilecek tüm soruları gidermeyi amaçladık. Artık hangi tür lehimlemenin size ve ne zaman uygun olduğuna kolayca karar verebilirsiniz.
Ayrıca PCB üretmek veya montajından keyif almak istiyorsanız bizimle iletişime geçebilirsiniz. Hatta bize PCB montajı için kullandığımız teknikleri sorabilirsiniz. Size mümkün olan her şekilde rehberlik edeceğiz.
Ve herhangi bir sorunuz varsa, uzman ekibimiz ve mühendislerimiz en kısa sürede cevaplayacaktır. İlgi ve ihtiyaçlarınıza nasıl bakacağımızı biliyoruz. [email protected] adresinden bize ulaşın.
