Soğuk lehim bağlantısı nedir?
Genellikle "sözde lehimleme" olarak da bilinen soğuk lehim bağlantıları, PCBA veya SMT sürecinde ortaya çıkan hatalı lehim bağlantılarından biridir. Lehim bağlantısında yeterli miktarda metal arası bileşik (IMC) oluşmadığı için, devre kartı bileşenleri ile alt tabaka arasında güvenilir olmayan bir bağlantı oluşur ve bu da ciddi devre arızalarına yol açabilir.
Kötü Lehim Bağlantısı ve İyi Lehim Bağlantısı
Soğuk lehim bağlantısı, ısının yanlış uygulanması veya hatalı lehimleme tekniklerinin kullanılması sonucu ortaya çıkan kusurlu bir lehim bağlantısıdır. Buna karşılık, iyi veya ideal bir lehim bağlantısı, kusursuz, sağlam ve dayanıklı bir bağlantıdır.
İşte soğuk ve iyi lehimleme örnekleri:
Soğuk Lehim Bağlantısı Belirtileri
- mat veya pütürlü eklem
- topaklı veya damla benzeri bağlantı
- zayıf veya kırılgan bağlantı
- dairesel çatlaklar
- şişkin lehim noktası
- içbükey şekilli bağlantı
İyi bir lehim bağlantısının özellikleri
- konik fileto birleşimi
- volkan şekli
- parlak lehim
- 45 ℃ ani eğim
Soğuk lehim bağlantılarının nedenleri nelerdir?
Soğuk lehim bağlantılarına yol açabilecek birçok faktör vardır. Aşağıda en yaygın nedenlerden bazıları yer almaktadır:
Lehim pastası yetersiz
Lehim pastası baskı işleminde, şablon açıklığı çok küçükse veya sıyırıcı basıncı çok düşükse, lehim çıkışı az olur. Lehimleme sırasında, lehim bağlantı noktasındaki lehim pastası miktarı yetersiz kalır ve bileşenler tam olarak lehimlenemez, bu da sahte lehimlemeye yol açar.
Lehim pastasının kalitesizliği
Lehim macunu oksidasyondan etkilenebilir; bu durum lehimleme performansını olumsuz etkileyebilir ve soğuk lehim bağlantılarına neden olabilir.
Lehim pastasının düşük erime noktası
Düşük sıcaklıkta eriyen lehim pastalarının erime noktası daha düşük olabilir. Bu nedenle, bileşen sıcaklığının artmasıyla eriyip akacaktır.
Akının düşük performansı
THT veya SMT montaj sürecinde, dalga lehimlemeden önce bileşenlerin lehim yüzeyindeki, PCB soket deliklerindeki ve pedlerindeki oksitleri gidermek için akı kaplaması gereklidir. Akının yetersiz performansı, soğuk lehim bağlantılarına yol açabilir.
Kirli lehimleme yüzeyi
Elektronik ürünlerin üretiminde, elektronik bileşenler delikli montaj teknolojisi (THT) ve yüzey montaj teknolojisi (SMT) gibi çeşitli işlemlerden geçer. Bu işlemler sırasında bileşenlerin toz, yağ veya metal kalıntıları ile kirlenmesi kaçınılmazdır ve bu durum doğrudan lehim bağlantılarının zayıflamasına neden olabilir.
Havya sıcaklığının yanlış olması
Sıcaklık çok düşük olursa, lehim pastası ped ile düzgün bir şekilde kaynaşmaz ve lehim pastası tanecikli bir yapıya bürünür. Sıcaklık çok yüksek olursa, lehim akarak yüzeyinin oksidasyon hızını artırır ve bu durumda lehim pastası damlacıklar halinde kalır. Bunların tümü, sahte lehimleme veya lehimleme hatalarına neden olabilir. Önerilen sıcaklık: ötektik kalay-kurşun lehim: 215°C; Kurşunsuz lehim: 240°C
Yanlış lehimleme süresi
Yeni başlayanlar, kalay katılaşmadan lehimleme yapıp ardından bileşeni tutan cımbızı çekerek bileşen pimlerinin birbirine yapışmasına neden olabilirler. Bileşenlerin yanmasından korkan kişi, elektrikli lehim havyasını hemen çekti; bunun sonucunda lehimleme süresi, lehim bağlantı noktasındaki kalayı eritmek için yeterli olmadı.
Bileşen piminin oksitlenmesi
Lehim yuvalarının ve bileşen uçlarının oksitlenmesi, bunların yüzey ıslatma özelliklerini etkileyebilir; bu da lehimleme kalitesini olumsuz yönde etkileyebilir. Lehim yuvasının veya bileşen ucunun yüzeyinde aşırı oksitlenme varsa, lehim bu yüzeyleri etkili bir şekilde ıslatamaz ve bu durum zayıf lehim bağlantılarına veya hiç lehimlenmemeye (soğuk lehim) yol açabilir. Ayrıca, oksitler lehim bağlantısının yüzeyinde küçük hava ceplerine neden olabilir ve bu da kullanım sırasında bağlantının gevşemesine yol açabilir.
Bileşen pimi bozulması
QFP ve SOP gibi paketlerde olduğu gibi, uçlar arası mesafesi dar olan SMD bileşenleri, uçların hasar görmesine ve deforme olmasına karşı daha hassastır. Bu durum, düzlemselliğin bozulmasına ve bazı uçların pedlere sıkıca oturmaması sonucu sahte lehimlenmeye yol açabilir.
Kötü ped tasarımı
Pedlerde delikler bulunmaktadır ve bu durum lehim kaybına ve kısa devrelere neden olabilir; pedler arasındaki
mesafe çok az, lehim bağlantıları çok sık ve bileşen pedleri çok büyüktür;
ped boyutu, bileşen pimi boyutuyla uyuşmamaktadır.
Soğuk Lehim Bağlantıları Nasıl Tespit Edilir ve Giderilir?
Devre kartınızdaki soğuk lehim bağlantılarını tespit etmek ve test etmek için 5 yöntem:
Gözle kontrol
Bazen sahte lehimlemeleri gözle kolayca tespit etmek mümkündür. Sadece büyük bileşenlere, yüksek ısı üreten bileşenlere ve bağlantısı kopmuş bileşen pinlerine dikkat etmemiz yeterlidir.
Büyütme camı
Yüksek büyütme oranına sahip bir büyüteç kullanarak devre kartının altını dikkatlice inceleyin; özellikle yüksek güçlü dirençler, üç uçlu voltaj regülatörleri, transistörler, yongalar, entegre devre bloğunun güç pimleri ve alan bloğunun çıkış pimleri, bobin kafasından çıkan sapma bobini kablosu gibi yüksek güç tüketen ve fazla ısı üreten bileşenleri kontrol edin. Arızaların çoğu onarım kaynağıyla giderilebilir.
Parçaları sallamak
Soğuk lehim bağlantısının oluşabileceği bölgeyi belirledikten sonra, bileşenlerin gevşek olup olmadığını hissetmek için düşük voltajlı bileşenleri tek tek elinizle veya kamera yardımıyla sallayın; bu işlemde özellikle nispeten büyük bileşenleri sallamanız gerekir.
Tahtayı titreştirmek
Soğuk lehim bağlantısının yerini belirlemek için devre kartına tornavidayla hafifçe vurma yöntemini de kullanabilirsiniz. Ancak bu yöntemi kullanırken kendinize dikkat etmelisiniz. Ayrıca ekipmanın korunmasını da sağlamalısınız.
Multimetre ile kontrol etme
Bir multimetre kullanarak soğuk lehim bağlantılarını kontrol etmek için şu adımları izleyin:
- Multimetreyi süreklilik ayarına getirin.
- Multimetre problarını lehim bağlantısının her iki tarafına dokundurun. Multimetre bip sesi çıkarırsa, bağlantı sağlamdır. Bip sesi çıkmazsa, bir sonraki adıma geçin.
- Lehim demirinin ucuyla lehim bağlantısına dokunarak lehimi yeniden akıtın.
- Bağlantının soğuması için birkaç saniye bekleyin, ardından multimetre problarını tekrar bağlantıya dokundurun. Multimetre bip sesi çıkarırsa, bağlantı sağlamdır. Bip sesi çıkmazsa, bağlantı muhtemelen soğuk lehim bağlantısıdır.
Soğuk lehim bağlantısı bulursanız, bunu yeniden yapmanız gerekir. Lehim havyasını kullanarak bağlantıyı yeniden ısıtın ve düzgün akış ve bağlantı sağlamak için daha fazla lehim ekleyin. Bağlantı yeniden yapıldıktan sonra, iyi olduğundan emin olmak için multimetre ile tekrar test edin.
Soğuk Lehim Bağlantıları Nasıl Önlenir?
Yeterli miktarda lehim kullanın
Soğuk lehim bağlantılarını önlemek için yeterli miktarda lehim kullanmak çok önemlidir. Soğuk lehim bağlantıları, bağlantı noktasına yeterli miktarda lehim uygulanmadığında veya lehim düzgün bir şekilde akmadığında ortaya çıkar. Bununla birlikte, çok fazla lehim kullanmak da diğer bileşenlerde kısa devreye neden olabilecek lehim "damlaları" gibi sorunlara yol açabilir.
Havya temizliği
Elektrikli lehim havyasının ucu, yüksek sıcaklık nedeniyle oksitlenmeye meyillidir. Bu durum, ısı iletkenliğinin düşmesine ve lehimleme sonucunun kötü olmasına neden olabilir. Bu nedenle, lehim havyasının ucunu temizlemek için nemli bir bez veya ıslak bir sünger kullanabilirsiniz.
Kurşunsuz lehimleme
İyi bir akış ve erime noktası elde etmek için yüksek kaliteli kurşunsuz lehim kullanın.
Kirlilik içermez
Lehimlenecek yüzeyleri tel fırça veya zımpara kağıdıyla temizleyerek üzerindeki oksitlenmeyi veya kirleri giderin.
Sıcaklığı kontrol edin
Havya için doğru sıcaklığı seçin. Genel olarak, lehimleme sıcaklığı lehim alaşımının erime noktasından en az 15 °C daha yüksek olmalıdır.
Kontrol süresi
Lehim havyasının lehimi eritmesi için sürenin yeterli olduğundan emin olun. Süre kısa olursa, akı yeterince ıslanmaz ve bağlantı kuru kalır. Süre uzun olursa, lehim bağlantısının yüzeyi oksitlenebilir.
Sonuç
Soğuk lehim bağlantıları, elektronik üretiminde en sık karşılaşılan sorunlardan biridir ve tespit edilmesi ve giderilmesi zor olabilir. Ancak doğru araçlar ve teknikler kullanıldığında, bu sorunlar hızlı ve kolay bir şekilde çözülebilir. Bu makalede özetlenen ipuçlarını ve püf noktalarını takip ederek, her türlü soğuk lehim bağlantısını giderebilir ve PCB'lerinizi yeniden çalışır hale getirebilirsiniz.
Ayrıca, genel olarak lehimlemeyle ilgili bazı en iyi uygulamaları ve soğuk lehim bağlantılarıyla tekrar sorun yaşarsanız belirli durumlar için sorun giderme önerilerini de ele alıyoruz.
