Lehim Akısı Nedir?
Lehim akısı, lehimleme sürecini kolaylaştıran ve destekleyen, aynı zamanda koruyucu bir etkiye sahip olan ve oksidasyon reaksiyonlarını önleyen kimyasal bir maddedir.
Akı, saat ve saat aletlerinin lehimlenmesinde, hassas parçalarda, tıbbi cihazlarda, paslanmaz çelik el sanatlarında, sofra takımlarında, mobil iletişimde, dijital ürünlerde, klima ve buzdolabı soğutma ekipmanlarında, gözlüklerde, bıçaklarda, otomotiv radyatörlerinde ve çeşitli PCB kartlarında ve BGA lehim toplarında yaygın olarak kullanılmaktadır.
Akının İşlevi
Yüzey oksitlerinin giderilmesi
Atmosferdeki oksijen nedeniyle, çeşitli maddeler aslında yaklaşık 2 × 10⁻⁹ ~ 2 × 10⁻⁸ m kalınlığında bir oksit tabakasıyla kaplıdır. Kaynakta, oksit filmi lehim maddesinin ana malzemeyi ıslatmasını kesinlikle engelleyecektir; kaynak düzgün bir şekilde gerçekleştirilemez; bu nedenle, oksit filmini ortadan kaldırma amacına ulaşmak için ana malzemenin yüzeyindeki oksidi geri kazanmak üzere ana malzemenin yüzeyine akı sürülmelidir.
Öte yandan, kaynak sırasında oluşan yüksek sıcaklık, kaynaklanan malzemenin yüzeyinin oksitlenmesine neden olur. Akı, oksidasyon sürecini durdurmaya yardımcı olur.
Malzemenin yüzey gerilimini azaltın
Malzemenin yüzey gerilimi kaynak kalitesini etkiler; akı maddesinin bir diğer işlevi de malzemenin yüzey gerilimini azaltmaktır. Erimiş lehim maddesinin yüzey gerilimi, maddenin ana malzeme yüzeyine yayılmasını engeller ve bu da düzgün ıslatma sürecini olumsuz etkiler. Akı maddesi erimiş lehim maddesinin yüzeyini kapladığında, sıvı lehim maddesinin yüzey gerilimi azaltılabilir ve böylece ıslatma performansı önemli ölçüde iyileştirilir.
Kaynak yapılan malzemenin alt tabakasını koruyun
Lehim malzemesi, lehimleme işlemi sırasında orijinal yüzey koruma tabakasını tahrip etmiştir. Kaliteli bir akı, lehimleme sonrasında bu tabakayı yeniden oluşturur ve lehim malzemesini koruma işlevine hızla geri döndürür. Ayrıca, lehim havyasının ucundan lehime ve lehim yüzeyine ısı transferini hızlandırabilir; doğru akı seçimi, lehim bağlantısının estetik bir görünüm kazanmasını da sağlar.
Flux'un Özellikleri
Flux, SMT lehimleme sürecinde vazgeçilmez bir yardımcı malzemedir. Dalga lehimlemede flux ve lehim ayrı ayrı kullanılırken, yeniden akış lehimlemede flux, lehim macununun önemli bir bileşeni olarak kullanılır. Lehimleme sonucunun iyi ya da kötü olması, lehimleme sürecinin, bileşenlerin ve PCB’lerin kalitesinin yanı sıra flux seçiminin de büyük önem taşıdığı anlamına gelir. İyi performans gösteren bir flux, aşağıdaki özelliklere sahip olmalıdır:
- Lehimden daha düşük erime noktasına sahip olmalı; lehim erimeden önce, akının tam olarak etkisini gösterebilmesi için akı önce erimelidir.
- Erimiş lehimden daha hızlı sızma ve difüzyon, genellikle yaklaşık %90 veya %90'dan fazla genleşme gerektirir.
- Lehimden daha düşük viskozite ve özgül ağırlık; viskozite sızma ve yayılmayı zorlaştırır, oran yüksekse lehim yüzeyini kaplayamaz.
- Kaynak işlemi sırasında kaynak damlası sıçraması oluşmaz ve toksik gaz veya güçlü tahriş edici koku yayılmaz.
- Kaynak sonrası kalıntılar kolayca temizlenir ve korozyona uğramaz, higroskopik değildir ve iletkenlik özelliği yoktur.
- Yapışmaz, kaynak sonrası ellere yapışmaz, kaynak bağlantı noktalarından ucu çekmek kolay değildir.
- Oda sıcaklığında istikrarlı depolama.
Akış Türleri
Dört ana akı türü vardır: reçine (RO), sentetik reçine (RE), organik (OR) ve inorganik (IN). Her akı türünde seçilebilecek 3 etkinlik seviyesi bulunur (düşük, orta ve yüksek). L, M ve H seviyeleri ise halojenür içeren ve halojenür içermeyen olmak üzere iki kategoriye ayrılır.
Reçine akıtıcı
Rosin akı, rosin lehim akısı veya lehim rosini olarak da bilinir. Yüzeydeki oksitleri ve diğer kirletici maddeleri gidermeye yardımcı olarak, lehim akışını iyileştirir ve daha sağlam lehim bağlantıları sağlar. Rosin akısı, hem manuel hem de otomatik lehimleme işlemlerinde yaygın olarak kullanılır.
Rosin akı, sıvı, macun ve katı (akılı lehim teli) dahil olmak üzere çeşitli formlarda mevcuttur. Genellikle lehim havyası, lehim tabancası veya akı kalemi kullanılarak uygulanır. Lehimlemeden sonra kalan akı kalıntıları, olası uzun vadeli korozyon veya elektriksel sorunları önlemek için temizlenmelidir.
Reçine akışkanı
Elektronik ürünlerde lehimlemede en yaygın olarak kullanılan akı türü reçine akıdır. Yalnızca organik çözücülerde çözünebildiği için organik çözücü akı olarak da bilinir; ana bileşeni ise reçinedir. Katı haldeki reçine etkisizdir; ancak sıvı hale geldiğinde aktif hale gelir ve 127 ℃’lik erime noktasından itibaren 315 ℃’ye kadar etkinliğini sürdürebilir. Kalay lehimlemenin en uygun sıcaklığı 240 ~ 250 ℃'dir, bu nedenle rosin'in aktif sıcaklık aralığı içindedir ve kaynak kalıntıları korozyon sorunu yaratmaz; bu özellikleri, rosin'i korozyon yapmayan bir akı haline getirir ve elektronik ekipmanların kaynaklanmasında yaygın olarak kullanılır.
Organik akı
Organik serisi akışkanlar, inorganik serisi akışkanlar ile reçine serisi akışkanlar arasında yer alır ve bunlar da asidik, suda çözünür akışkanlar sınıfına girer. Laktik asit ve sitrik asit bazlı organik asit içeren suda çözünür akı, lehim kalıntısı ciddi bir korozyon olmadan bir süre lehim üzerinde tutulabileceğinden, elektronik cihazların montajında kullanılabilir, ancak genellikle SMT lehim pastasında kullanılmaz, çünkü rosin akısının viskozitesine sahip değildir (SMD bileşenlerinin hareketini önlemede rol oynamak için).
İnorganik akı
İnorganik serisi akı maddeleri güçlü kimyasal etkilere sahiptir; akı performansı çok iyidir, ancak korozyon etkisi büyüktür ve asidik akı maddeleri sınıfına girer. Suda çözündüğü için suda çözünür akı maddesi olarak da bilinir ve inorganik asitler ile inorganik tuzlar olmak üzere 2 türü vardır.
İnorganik asitler içeren akıların ana bileşenleri hidroklorik asit, hidroflorik asit vb.dir. İnorganik tuzlar içeren akıların ana bileşenleri çinko klorür, amonyum klorür vb.dir. Lehimlenen parçalar üzerinde kalan herhangi bir halojenür ciddi korozyona neden olabileceğinden, kullanımdan hemen sonra çok titiz bir şekilde temizlenmeleri gerekir. Bu akı genellikle sadece elektronik olmayan ürünlerin lehimlenmesinde kullanılır; elektronik ekipmanlarda bu tür inorganik akı serilerinin montajında kullanılması kesinlikle yasaktır.
Lehim Akısı Nasıl Kullanılır?
Öncelikle lehim bağlantı noktasını temizleyin, üzerine az miktarda lehim pastası sürün, ardından lehim havyası ile biraz lehim uygulayın, teli veya pimi sıkıştırarak lehim bağlantı noktasına bastırın, lehim havyasının ucuyla lehim bağlantı noktasına hafifçe bastırın ve havyayı hızla çekip uzaklaştırdıktan sonra bağlantı noktasına yeterli miktarda lehim akmasını sağlayın. Lehim havyasını uzaklaştırın ve lehim soğuyup sertleşene kadar bekleyin, ardından sıkıştırdığınız teli veya pimi bırakın.
Kullanım ve saklama talimatları:
- Ürünün kapalı ambalajda saklanma süresi altı aydır; saklamak için ürünü dondurmayınız. İdeal saklama sıcaklığı: 18 ℃ -25 ℃, ideal saklama nemi: %75 – %85.
- Akının uzun süre saklanmasından sonra, kullanımdan önce özgül ağırlığı ölçülmeli ve seyreltici ilave edilerek normale ayarlanmalıdır.
- Akı kaplama miktarı, ürünün ihtiyaçlarına bağlıdır. Tek panel için önerilen akı miktarı 25-55 ml/dk, çift panel için önerilen akı miktarı ise 35-65 ml/dk'dır.
- Akı ön ısıtma sıcaklığı, tek panelli kart tabanı için önerilen sıcaklık: 75-105 ℃ (tek panelli kart yüzeyi için önerilen sıcaklık: 60-90 ℃), çift panelli kart tabanı için önerilen sıcaklık: 85-120 ℃ (çift panelli kart yüzeyi için önerilen sıcaklık: 70-95 ℃).
- Solventli akı yanıcı bir kimyasal maddedir, iyi havalandırılan bir ortamda ve ateşten uzakta çalıştırılmalı, doğrudan güneş ışığından kaçınılmalıdır.
- Sızdırmaz teneke kutulardaki akı kullanırken, püskürtme hacmini ve püskürtme hava basıncını makul bir şekilde ayarlamak için dalga tepe fırınının performansına ve ürünün özelliklerine dikkat edin.
- Akı uzun süre kullanıldığında, kapalı tankın dibinde az miktarda tortu birikir ve bu da dalga fırınının püskürtme sisteminin tıkanmasına neden olabilir. Bu sorunu önlemek için, püskürtme sistemini her hafta temizlemeniz ve çökelti içeren akıyı değiştirmeniz önerilir.
Akı Nasıl Seçilir?
Uygun erime noktasına sahip akı
Lehim malzemesinin kullanımına uygun olması için, seçilen akışkanın erime noktası, lehim malzemesinin erime noktasından 10-30 ℃ daha düşük olmalıdır. Akışkanın erime noktası, lehim malzemesinin erime noktasından çok daha düşük olursa, akışkanın aktif bileşenleri erken eriyerek erken bozulmaya yol açabilir.
Asidik veya alkali akı
Alkali oksit tabakası için asidik akı seçilmelidir; asidik oksit tabakası için ise alkali akı seçilmelidir.
Sıvı, macun veya toz halindeki akı maddeleri
Uygulanan işleme göre farklı akı türleri seçilir; örneğin dalga lehimlemede sıvı akı, yüksek veya orta frekanslı indüksiyonlu lehimlemede macun akı, alevle lehimlemede ise toz akı veya macun akı tercih edilir, vb.
Akışı etkinleştir
Farklı yüzey oksit tabakaları nedeniyle farklı alt tabaka malzemeleri söz konusu olduğunda, akı türünün seçiminde de büyük farklılıklar ortaya çıkar; özellikle magnezyum-alüminyum alaşımı, paslanmaz çelik, karbür vb. gibi kaynaklanması zor bazı metallerde bu durum daha belirgindir. Magnezyum-alüminyum alaşımının kaynak performansını sağlamak amacıyla genellikle daha aktif bir akı tercih edilir.
