Temiz Lehimleme ...

Lehimin akmasını ve birleşme yerini ıslatmasını sağlayan kimyasal maddeye fluks denir ve en önemli pratik soru, kalıntısının daha sonra yıkanması gerekip gerekmediğidir. "Temizleme gerektirmeyen" fluks, yerinde bırakabileceğiniz güvenli bir kalıntı bırakacak şekilde tasarlanmıştır; temizlenebilir flukslar ise çıkarmanız gereken kalıntı bırakır. Bunu yanlış yaparsanız, ya gereksiz temizleme adımlarına ya da daha kötüsü, ince aralıklı parçaların altında korozyon ve sızıntıya neden olma riskiyle karşı karşıya kalırsınız. Bu kılavuz, fluksun ne işe yaradığını, temizleme-temizlememe kararını, fluks kalıntısının nasıl doğru şekilde çıkarılacağını ve Highleap Electronics'in üretimde fluks ve temizliği nasıl kontrol ettiğini açıklamaktadır.

1. Lehimleme macunu aslında ne işe yarar?

Lehimleme macunu üç görevi yerine getirir: metal yüzeylerdeki oksit tabakasını kimyasal olarak temizler, lehimleme ısısı sırasında yeni oksit oluşumunu önler ve yüzey gerilimini düşürerek erimiş lehimin akmasını ve eklemi düzgün bir şekilde ıslatmasını sağlar. Macun olmadan, bakır ve bileşen uçlarındaki oksit, lehimin yapışmasını engeller ve lehimleme aleti veya fırın ne kadar sıcak olursa olsun, mat, topaklanmış veya lehim tutmayan bağlantılar elde edersiniz.

Elektronik işlerinde lehim pastası çeşitli şekillerde bulunur: lehim telinin içindeki çekirdek olarak, lehim macununda bağlayıcı olarak (tek başına lehim pastası olarak da kullanılabilir) ve yeniden işleme için ayrı bir sıvı veya jel olarak. Bu kılavuzun geri kalanı için önemli olan nokta, lehim pastasının kimyasal olarak aktif bir yapıya sahip olmasıdır; bu aktivite metali temizler, ancak işi bittikten sonra çıkarılması gerekebilecek bir kalıntı da bırakabilir.

2. Temiz lehim pastası ile temizlenmemiş lehim pastası arasındaki fark nedir?

Aradaki fark, lehimleme sonrasında kalıntıların ne gerektirdiğindedir: Temizleme gerektirmeyen lehim pastası, normalde kart üzerinde bırakabileceğiniz küçük, zararsız, yüksek dirençli bir kalıntı bırakırken, temizlenebilir lehim pastaları (suda çözünebilen ve birçok reçine/RMA türü) çıkarmanız gereken kalıntı bırakır. Lehim pastası ailesi, hem ne kadar agresif temizlediğini hem de artıklarının nasıl davrandığını belirler:

Modern üretimde çoğu zaman "temizleme gerektirmeyen" yöntem tercih edilir çünkü yıkama işlemi atlanarak bir işlem adımı atlanır ve hassas aksamların yakınına su teması önlenir. Çok güçlü ıslatma istendiğinde suda çözünen lehim akısı seçilir ve bu da devre kartını kesinlikle yıkayacaktır. Seçim sadece kimyayla ilgili değil, tüm süreçle ilgilidir; lehim akısının aktivite seviyesi, bileşenler ve sonrasında kaplama yapılıp yapılmayacağıyla etkileşime girer.

3. PCB üzerindeki temizleme gerektirmeyen lehim kalıntılarını temizlemek zorunda mısınız?

Genellikle temizleme gerektirmeyen lehim akısını temizlemeniz gerekmez, ancak önemli istisnalar vardır: devre kartına koruyucu kaplama yapılacaksa, temizlik veya yüksek empedans testlerinden geçmesi gerekiyorsa, ince aralıklı veya yüksek voltajlı aralıklar herhangi bir kalıntıyı riskli hale getiriyorsa veya müşteri kalıntısız bir yüzey istiyorsa temizleyin. Temizleme gerektirmeyen lehim akısı, yalnızca işlem doğru yapıldığında ve kalıntı tamamen kürlendiğinde güvenlidir; yeterince ısıtılmamış temizleme gerektirmeyen lehim akısı, zararsız olmayan aktif, kısmen reaksiyona girmiş kalıntı bırakabilir.

Temizleme gerektirmeyen bir devre kartının temizlenmesinin en yaygın nedeni, sonrasında uygulanacak bir kaplamadır: Konformal kaplama genellikle lehim kalıntısı üzerinde zayıf yapışır, bu nedenle lehim kalıntısı "temizleme gerektirmeyen" olsa bile kart önce temizlenir. Yüksek güvenilirlik gerektiren ürünler, yüksek empedanslı düğümlere sahip ürünler ve neme maruz kalan devre kartları, zararsız kalıntıların bile temizlenmesinin daha güvenli olduğu diğer durumlardır. Şüphe durumunda, belirleyici faktörler güvenilirlik sınıfı, sonrasında bir kaplama olup olmadığı ve müşterinin kendi temizlik spesifikasyonudur.

4. Devre kartından lehim kalıntısı nasıl temizlenir?

Lehim kalıntılarını, lehim türüne uygun çözücü ile temizleyin — suda çözünen lehim kalıntıları için deiyonize su (genellikle sabunlaştırıcı ile birlikte), reçine ve temizlenmesi zor kalıntılar için ise elektronik sınıfı lehim kalıntısı sökücü veya izopropil alkol (IPA) kullanın — fırça ile uygulayın ve ardından tamamen kurumasını bekleyin. Yanlış temizleyici kullanmak yaygın bir hatadır: IPA, suda çözünen kalıntıları tamamen temizlemez ve su tek başına reçineyi temizlemez. Genel yöntem:

• Temizleyiciyi lehim teliyle uyumlu hale getirin. Suda çözünen kalıntılar sulu temizleme gerektirir; reçine ve temizlenemeyen kalıntılar ise özel bir lehim sökücü veya yüksek saflıkta IPA ile temizlenmelidir.
• Yavaşça karıştırın. Yumuşak, antistatik bir fırça, bileşenlerin altından ve çevresinden kalıntıları temizler; kurutamayacağınız parçaların altına sıvı sürmekten kaçının.
• Tamamen kurutun. Sıkışmış temizleme sıvısı başlı başına bir güvenilirlik riski oluşturduğundan, özellikle alçak konumdaki parçaların altında, devre kartının tamamen kurutulması gerekir.
• Bunun önemli olup olmadığını doğrulayın. Yüksek güvenilirlik gerektiren işlerde, temizliğin varsayılması yerine testle doğrulanması gerekir.

Fabrikada bu işlem, elle değil, kontrollü sulu veya çözücü temizleme sistemleri kullanılarak yapılır; bu nedenle üretim aşamasındaki PCB temizliği, tezgah temizliğine kıyasla daha tutarlı ve doğrulanabilir sonuçlar verir; bu da kartın güvenilirliğinin buna bağlı olduğu durumlarda önemlidir.

5. Yanlış lehim kalıntısı bırakırsanız ne olur?

Devre kartı üzerinde aktif lehim kalıntısı bırakmak, elektrokimyasal göç, dendrit oluşumu ve korozyona neden olarak, kartın piyasaya sürülmesinden aylar sonra bile kaçak akımlara, aralıklı arızalara veya kısa devrelere yol açabilir. Bu, lehim temizliğini kozmetik bir sorun olmaktan ziyade güvenilirlik sorunu haline getiren arıza modudur ve "temizleme gerektirmeyen" yöntemin ancak kalıntı tamamen kürleşip zararsız hale geldiğinde güvenli kalmasının tam nedenidir.

Mekanizma oldukça basit bir kimyaya dayanıyor. Aktif lehim kalıntısı hafif iletken ve iyoniktir; nem ve uygulanan voltaj altında, metal iyonları iletkenler arasındaki boşluktan geçerek dendrit adı verilen küçük iletken filamentler oluşturur ve bu filamentler sonunda ince aralıklı pedleri birleştirerek kısa devreye neden olabilir. Sert bir kısa devre olmasa bile, kalıntı yüzey yalıtım direncini düşürerek yüksek empedanslı düğümleri ve sensör okumalarını bozan sızıntıya neden olur. Risk, daha dar aralıklar, daha yüksek voltajlar ve nemli veya yoğuşmalı ortamlarda keskin bir şekilde artar; bu da bir devre kartının en az toleranslı olduğu koşullardır. İki pratik sonuç ortaya çıkar: Kalıntı, devre kartı koruyucu bir kaplama altına kapatılmadan önce temizlenmelidir , aksi takdirde devre kartı kalıntıyı devre üzerinde hapseder ve yüksek güvenilirlik gerektiren ürünlerde temizlik varsayılmak yerine testle doğrulanır. Aynı özen, elle lehimlemeden kaynaklanan lehim kalıntısının yaygın bir gizli kirletici olduğu herhangi bir yeniden işleme sonrasında genel devre kartı temizliğine de uzanır.

6. Highleap üretimde akış hızını ve temizliği nasıl kontrol eder?

Highleap, montaj sürecinin bir parçası olarak lehim akısını ve temizliği kontrol eder; güvenilirlik sınıfınıza ve kaplama uygulanıp uygulanmayacağına uygun lehim akısı kimyasını ve temizleme rejimini seçer. Temizleme gerektirmeyen hatlarda, kalıntı tamamen kürlenip zararsız hale gelecek şekilde işlem ayarlanır; ürünün ihtiyaç duyduğu durumlarda ise kontrollü temizlik ile kalıntı giderilir ve devre kartı uygun şekilde kurutulur.

Bu durum, montajın koruyucu bir kaplama ile birleştiği durumlarda en büyük önemi taşır. Highleap, devre kartları nem, toz veya kimyasal maruziyete maruz kaldığında, SMT PCB montajını sonrasında uygulanan koruyucu kaplama ile birleştirir ve kaplamanın yapışması için önceden temizlik yapar. Kalıntı sorunları genellikle ayak izi ve aralık seçimlerinden kaynaklandığı için, üretim öncesi bir uygunluk incelemesi de yardımcı olur. Fiyat teklifi istediğinizde, bize lehim akısı/temizlik gereksinimini, kaplamaya ihtiyacınız olup olmadığını ve güvenilirlik sınıfını bildirin, böylece süreç baştan doğru şekilde ayarlanır.

7. Lehim teli temizliği hakkında SSS

Akı olmadan lehimleyebilir misiniz?

Pratikte hayır, çıplak metal oksitlenir ve lehim onu ​​düzgün bir şekilde ıslatmaz. Temel işler için nadiren ayrı olarak lehim pastası eklenir çünkü lehim teli zaten çekirdeğinde lehim pastası içerir; yüzeye monte ve yeniden işleme için genellikle yine de ekstra lehim pastasına ihtiyaç duyulur.

Lehim kalıntısı iletken midir?

Temizlenmemiş, kürlenmiş kalıntı esasen iletken değildir ve yüksek dirence sahiptir, bu nedenle yerinde bırakılabilir. Aktif veya kısmen kürlenmiş kalıntı ve suda çözünebilen kalıntı ise hafif iletkendir ve çıkarılmadığı takdirde sızıntıya veya korozyona neden olabilir.

Baskılı devre kartındaki lehim kalıntılarını izopropil alkolle temizleyebilir miyim?

Evet, reçine ve temizlenmesi zor kalıntılar için yüksek saflıkta izopropil alkol (%90+) fırça ile iyi sonuç verir. Suda çözünen lehim kalıntılarını tamamen temizlemez, bunun için deiyonize su gerekir, bu nedenle temizleyiciyi lehim kalıntısı türüne göre seçin.

Lehimleme işleminden sonra devre kartımda neden beyaz kalıntı oluştu?

Beyaz veya kabuklu kalıntı genellikle lehimleme macununun aşırı ısındığı, yanlış temizleyici kullanıldığı veya suda çözünebilen kalıntının bırakılıp reaksiyona girdiği anlamına gelir. Bu kalıntı, zararsız kürlenmiş lehimleme macunu yerine aktif kalıntıyı gösterebileceğinden temizlenmelidir.

Lehimleme macununun son kullanma tarihi var mı?

Evet, lehim macunu ve lehim teli, aktivatör kimyası eskidikçe zamanla bozulur ve özellikle lehim macununun buzdolabında sınırlı bir raf ömrü vardır. Eski lehim teli iyi ıslanmaz ve temizlenmesi daha zor kalıntı bırakabilir, bu nedenle değiştirilmelidir.

Temizleme gerektirmeyen lehim pastasını uzun süre açık bırakmak güvenli midir?

İşlem doğru yapıldığında ve kalıntı tamamen kuruduğunda, evet, süresiz olarak kalması amaçlanmıştır. Risk, yetersiz ısıtma veya aşırı kalıntı durumlarında, yüksek voltajlı, ince aralıklı veya nemli koşullarda ortaya çıkar; bu durumlarda temizlik daha güvenli bir seçenek haline gelir.