Lehimleme işlemidevre kartlarıelektronik bileşenler ve devre kartları arasında güvenilir elektrik bağlantılarının sağlanmasında çok önemli bir adımdır. İyi bir lehimleme işlemi yalnızca devrenin normal çalışmasını sağlamakla kalmaz, aynı zamanda elektronik cihazların stabilitesini ve servis ömrünü de önemli ölçüde artırır. Basit manuel lehimlemeden yüksek düzeyde otomatikleştirilmiş yeniden akışlı lehimlemeye kadar lehimleme sürecinin her ayrıntısı çok önemlidir.
1, Devre kartı lehimlemenin önemi
Sinyal iletimini ve işlevsel çalışmayı sağlamak için devre kartındaki elektronik bileşenlerin lehimleme yoluyla devreye sıkı bir şekilde bağlanması gerekir. Üretim sürecinde hatalı kaynak parametreleri ve bileşen pinlerinin oksitlenmesi nedeniyle sanal lehimleme ve soğuk lehimleme gibi kusurlar meydana gelebilir; Ekipmanın kullanımı sırasında titreşim ve yüksek sıcaklık gibi-uzun vadeli çevresel faktörler de lehim bağlantılarının gevşemesine ve çatlamasına neden olabilir. Bu sorunlar zayıf devre bağlantılarına, sinyal kesintilerine ve hatta ekipman arızalarına neden olabilir. Örneğin, bir cep telefonunun anakartındaki çipin sağlam bir şekilde lehimlenmemesi, sık sık çökmelere ve normal iletişim kurulamamasına neden olabilir. Bu nedenle doğru lehimleme işlemine hakim olmak, devre kartlarının performansını ve güvenilirliğini sağlamak için büyük önem taşıyor.
2, Kaynak için ortak aletler ve malzemeler
(1) Kaynak aletleri
Elektrikli havya: Dahili ısıtmalı ve harici ısıtmalı tiplere ayrılan, manuel kaynak için yaygın olarak kullanılan bir araçtır. Dahili ısıtmalı elektrikli havya, küçük elektronik bileşenlerin lehimlenmesi için uygun, yüksek ısıtma verimliliğine ve hızlı sıcaklık artışına sahiptir; Harici ısıtmalı elektrikli havya yüksek güce sahiptir ve büyük-boyutlu bileşenlerin lehimlenmesi veya geniş-alan lehimlemesi yapılması için uygundur. Elektrikli havyanın gücü genel olarak 20W-60W arasındadır ve lehim ihtiyacına göre seçilebilir. Örneğin, yüzeye monte bileşenlerin lehimlenmesinde genellikle 20-30W'lık bir elektrikli havya kullanılırken, güç cihazlarının lehimlenmesinde 40W veya daha fazla bir elektrikli havya gerekir.
Sıcak hava tabancası: esas olarak yüzeye monte bileşenlerin kaynaklanması ve sökülmesi için kullanılır, lehimi eritmek için sıcak hava üflenir. Sıcak hava tabancasının sıcaklığı ve rüzgar hızı ayarlanabilir ve farklı bileşenlerin sıcaklık ve rüzgar hızı için farklı gereksinimleri vardır. Örneğin yüzeye monte küçük dirençlerin ve kapasitörlerin kaynaklanması sırasında sıcaklık genellikle 300-350 dereceye, rüzgar hızı ise 2-3 seviyeye ayarlanır; BGA ambalajlı çipleri lehimlerken sıcaklık 350-400 dereceye, rüzgar hızı ise 4-5 seviyeye ayarlanmalıdır.
Yeniden akışlı lehimleme ekipmanı: seri üretimde yaygın olarak kullanılan, fırındaki havayı ısıtarak veya bileşenler ile devre kartı arasında lehimlemeyi sağlamak için kızılötesi radyasyon kullanarak devre kartı üzerindeki lehim pastasını eritir. Yeniden akışlı lehimleme ekipmanı, büyük-ölçekli üretimin ihtiyaçlarını karşılayabilecek hassas sıcaklık eğrisi kontrolü, iyi kaynak tutarlılığı ve yüksek üretim verimliliği avantajlarına sahiptir.
(2) Kaynak malzemeleri
Lehim teli: kalay alaşımı ve eritkenden oluşur; genellikle kalay kurşun lehim teli ve kurşunsuz{0}} lehim telini içerir. Kalay kurşun lehim teli düşük bir erime noktasına ve iyi bir kaynak performansına sahiptir, ancak kurşun toksiktir ve çevrenin korunmasına yardımcı değildir; Kurşunsuz lehim teli esas olarak çevresel gereksinimleri karşılayan yüksek erime noktasına sahip kalay bakır alaşımı ve diğer malzemelerden oluşur. Şu anda yaygın olarak kullanılmaktadır. Lehim telinin çapı 0,5 mm, 0,8 mm, 1,0 mm vb. gibi çeşitli özelliklerde gelir ve bileşen pimlerinin boyutuna göre uygun çap seçilmelidir.
Lehim pastası: Esas olarak yüzeye montaj teknolojisinde kullanılan, alaşım lehim tozu, flux ve diğer katkı maddelerinin karıştırılmasıyla yapılan bir macun. Lehim pastasının oda sıcaklığında belirli bir viskozitesi vardır ve bileşenleri devre kartlarına bağlamak için kullanılabilir. Yeniden akışlı lehimlemeden sonra lehim tozu eriyerek lehim bağlantıları oluşturur. Farklı kaynak işlemleri ve bileşenleri için farklı lehim pastası türleri uygundur. Örneğin temizlemeyen lehim pastası, temizleme süreçlerini azaltabilir ve üretim verimliliğini artırabilir.
Akı: Metal yüzeyinden oksitleri çıkarabilir, lehimin yüzey gerilimini azaltabilir, lehimin akışkanlığını ve ıslanmasını iyileştirebilir ve lehimlemeyi daha sağlam hale getirebilir. Lehimleme akısı asidik, nötr ve alkali tiplere ayrılır. Asidik lehim akısı güçlü bir aktiviteye sahiptir ancak oldukça aşındırıcıdır; Nötr lehim akısı aşındırıcı değildir ve çoğu lehimleme senaryosu için uygundur; Alkali lehim akısı esas olarak belirli metal lehimleme için kullanılır. Elektronik lehimlemede reçine genellikle nötr akı olarak kullanılır.
3, Kaynak yöntemi
(1) Manuel kaynak
Hazırlık: Havyayı açarak önceden ısıtın, havya bileşenine göre uygun havya ucunu seçin ve oksidasyonu önlemek için havya ucuna ince bir lehim tabakası uygulayın. Bu arada lehim telini ve akıyı hazırlayın.
Kaynak işlemi: Her ikisinin de aynı anda kaynak sıcaklığına ulaşması için, elemanın pimlerini ve devre kartının lehim pedlerini ısıtmak için bir havya ucu kullanın; Daha sonra lehim telini ısıtma alanına temas ettirin, lehim telinin uygun şekilde erimesini bekleyin ve lehim telini çıkarın; Son olarak havya ucunu çıkarın ve lehimin soğumasını ve doğal olarak katılaşmasını sağlayın. Kaynak işlemi sırasında kaynak süresinin kontrolüne dikkat edilmelidir. Genel olarak, bileşenlerin veya pedlerin aşırı süre nedeniyle zarar görmesini önlemek için her kaynak noktası için kaynak süresi 2-3 saniyedir. Yüzeye monte bileşenler için, önce bir lehim pedi üzerine kalay kaplamayı, ardından bir havya ucu kullanarak bileşen pimlerini kalay kaplı lehim pedi ile hizalamayı, lehimi eritmek için ısıtmayı ve lehimi pimler ve lehim pedleri üzerine eşit şekilde dağıtmak için havya ucunu sürüklemeyi içeren "sürükle lehimleme" tekniği kullanılabilir.
(2) Sıcak hava tabancası kaynağı
Bileşen sabitleme: Bileşeni devre kartı üzerinde doğru konuma sabitlemek için yüksek-sıcağa dayanıklı bant veya lehim pastası kullanın ve bileşen pinlerinin lehim pedleriyle hizalandığından emin olun.
Isıtma kaynağı: Sıcak hava tabancasını açın, uygun sıcaklığı ve rüzgar hızını ayarlayın, sıcak hava tabancasının hava çıkışını bileşenle hizalayın, uygun mesafeyi koruyun ve bileşeni ve lehim pedini eşit şekilde ısıtın. Lehim pastası eridikten sonra sıcak hava tabancasını kapatın ve lehim bağlantısının doğal olarak soğumasını bekleyin. Sıcak hava tabancasıyla kaynak yaparken, bileşenlerin zarar görmesini önlemek için aşırı sıcaklıktan veya uzun süreli ısıtma süresinden kaçınmak önemlidir.
(3) Yeniden akış lehimleme
Lehim pastasının kaplanması: Serigrafi baskı veya dağıtım yoluyla, lehim pastasını devre kartının lehim pedlerine eşit şekilde uygulayın.
Bileşen montajı: Elektronik bileşenleri lehim pastası ile kaplanmış lehim pedlerine doğru şekilde monte etmek için yüzeye montaj makinesi kullanın.
Yeniden akışlı lehimleme: Devre kartını, kendisine bağlı bileşenlerle birlikte yeniden akışlı lehimleme fırınına gönderin ve ayarlanan sıcaklık eğrisine göre ısıtın. Yeniden akışlı lehimlemenin sıcaklık eğrisi genellikle dört aşamaya ayrılır: ön ısıtma bölgesi, yalıtım bölgesi, yeniden akış bölgesi ve soğutma bölgesi. Ön ısıtma bölgesi, devre kartının sıcaklığını yavaşça arttırmak için kullanılır ve lehim pastasındaki solventin buharlaşmasına neden olur; Yalıtım bölgesi, devre kartının ve bileşenlerin eşit bir sıcaklığa ulaşmasını sağlayarak lehim pastasındaki kirleri daha da uzaklaştırır; Yeniden akış bölgesi, sıcaklığın lehim pastasının erime noktasına ulaştığı, lehim tozunun erimesine ve bileşen pimlerini ve pedlerini ıslatmasına neden olan kritik bir lehimleme aşamasıdır; Soğutma bölgesi lehim bağlantılarını hızla soğutup katılaştırarak güçlü bir bağlantı oluşturur.