PCB için Lehimleme Aleti Seçim Kılavuzu

PCB çalışmaları için en iyi lehimleme havyası, iyi termal geri kazanım özelliğine, değiştirilebilir ince uçlara ve topraklanmış (ESD güvenli) bir uca sahip , 40-80 W aralığında sıcaklık kontrollü bir havya istasyonudur . Watt değeri, havyanın birleşme noktasına dokunduktan sonra ne kadar hızlı yeniden ısındığıyla ilgilidir, ne kadar ısındığıyla değil; ve sabit, ayarlanabilir sıcaklık, pedleri ve bileşenleri koruyan şeydir. Bu kılavuz, tam olarak nelere dikkat edilmesi gerektiğini, mevcut havya türlerini, devre kartı çalışmaları için doğru sıcaklığı ve ucu ve temiz bağlantılar üreten lehimleme tekniğini ve ayrıca elle lehimlemenin makine montajına yerini bıraktığı noktaları açıklamaktadır.

PCB işlerinde kullanılacak bir lehimleme aletinde nelere dikkat edilmeli?

Devre kartları affetmez: bakır pedler ısı emici görevi görür ve çok fazla ısı pedleri kaldırır veya hassas parçalara zarar verir. PCB çalışmaları için önemli olan özellikler, ham güç değil, kontrol ve ısı dağıtımı ile ilgilidir.

Ucuz, sabit sıcaklıklı bir havya ara sıra kablo lehimleme işleri için işe yarayabilir, ancak gerçek PCB işlerinde, iyi bir toparlanma özelliğine sahip, sıcaklık kontrollü bir havya, çoğu hayal kırıklığını ve kartınıza zarar verme riskini ortadan kaldırır.

Lehimleme aletlerinin çeşitleri (ve popüler modelleri)

• Temel kalem ütüsü — Sabit güçte ve sıcaklık kontrolü olmayan bir havya. Ucuz, kaba kablolama için uygun, ancak hassas devre kartları için kötü bir seçim.
• Sıcaklık kontrollü istasyon — Ayarlanabilir sıcaklığa sahip bir lehimleme ünitesi. PCB çalışmaları için standart öneri. Yaygın olarak kullanılan örnekler arasında Hakko FX-888D ve FX-951, Weller WE1010 ve JBC istasyonları yer almaktadır.
• Akıllı / taşınabilir ütüler — Hızlı ısınma özelliğine ve sap üzerinde sıcaklık kontrolüne sahip, kompakt USB-C veya DC ile çalışan havya modelleri; örneğin Pinecil ve TS100/TS101. Tamir setleri, saha onarımları ve küçük havyalar için uygundur.
• Sıcak hava yeniden işleme istasyonu — Bağlantı noktasına dokunmak yerine sıcak hava üfler; SMD ve BGA onarımında, yüzeye monte parçaların sökülmesinde ve değiştirilmesinde kullanılır. Bir lehimleme aletinin tamamlayıcısıdır, onun yerine geçmez.

Devre kartı yapımı veya onarımı yapan çoğu kişi için, orta seviye sıcaklık kontrollü bir istasyon ve birkaç uç seçimi neredeyse her şeyi karşılar. Sıcak hava istasyonunu yalnızca düzenli olarak yüzeye monte devre kartı onarımı yapıyorsanız ekleyin.

PCB lehimleme için en uygun sıcaklık

Lehimin erime noktasının üzerine, ısının bağlantı noktasına hızlı bir şekilde iletilmesi için havya ayarını yapın; ancak devre kartına zarar verecek kadar yüksek bir ayar da yapmayın. Doğru ayar, esas olarak kurşunlu veya kurşunsuz lehim kullanmanıza bağlıdır.

Amaç, her bir birleştirmeyi 1-3 saniye içinde yapmaktır. Eğer yapamıyorsanız, sıcaklığı biraz artırın veya daha fazla ısı kütlesine sahip bir uç kullanın; birleştirme yerinde ütüyü daha uzun süre tutarak ısıyı artırmaya çalışmak tahtaların yanmasına neden olur.

Doğru lehimleme ucunu seçmek

Uç şekli, çoğu acemi kullanıcının beklediğinden daha fazla sonucu etkiler, çünkü ısıyı ekleme ileten asıl kısım uçtur.

• keski ucu — Isıyı verimli bir şekilde ileten düz, geniş bir yüzey. Delikli ve çoğu SMD işi için en iyi çok yönlü uç; ped boyutuna yakın bir genişlik seçin.
• Konik / ince uçlu — Dar ve ince aralıklı noktalar için sivri bir uç. Hassas ancak daha az ısı aktardığı için daha büyük bağlantı yerlerinde daha yavaş çalışır.
• Eğim / toynak ucu — Küçük bir lehim damlası tutan açılı bir yüzey; ince aralıklı pin sıralarını sürükleyerek lehimlemek için mükemmeldir.

Genellikle kullanılan bir set, günlük işler için ince bir keski, dar alanlar için küçük bir konik uç ve sürükleme lehimleme için eğimli bir uçtan oluşur. Uçları temiz ve kalaylı tutun; kararmış, kalaylanmamış bir uç ısı iletimini durdurur ve genellikle havyanın "artık lehim eritmemesinin" nedeni budur.

PCB'yi doğru şekilde lehimleme nasıl yapılır?

İyi teknik, demir kadar önemlidir. Temel delikli birleştirme:

1. ucunu kalaylayın — Isının iyi iletilmesi için temiz uca biraz lehim eritin.
2. Lehimin kendisini değil, bağlantı noktasını ısıtın. — Uç kısmını hem pedin hem de bileşen kablosunun ucuna yaklaşık bir saniye boyunca aynı anda dokundurun.
3. Lehim telini bağlantı noktasına besleyin. — Lehim telini ısıtılmış ped/uç üzerine (uç kısmına değil) uygulayın, böylece lehim teli bağlantı yerinin etrafına yayılır ve her iki yüzeyi de ıslatır.
4. Lehim telini, ardından da havya ucunu çıkarın. — Eklem yerinin pürüzsüz, parlak bir koni şeklini almasına izin verin. İyi bir eklem, top şeklinde değil, küçük bir volkan gibi görünür.
5. Eklemi hareket ettirmeyin. Soğuyana kadar bekleyin, aksi takdirde taneli (soğuk birleşim) çıkabilir.

Yüzeye monte edilen parçalar için önce bir ped kalaylayın, parçayı yerleştirin, o pedi sabitleyin, ardından kalan pinleri lehimleyin — lehim pastası eklemek ince aralıklı çalışmayı çok daha kolaylaştırır. Lehimleme işleminden sonra delik uçlarını kesin ve lehim pastası türü gerektiriyorsa lehim pastası kalıntılarını temizleyin.

Tahtalara zarar veren yaygın hatalar

• Çok uzun süre çok fazla ısı — Pedleri ve izleri kaldırır. Doğru sıcaklığı ve daha büyük bir ucu kullanın, daha uzun süre bekletmeyin.
• Kirli, kalaylanmamış uç — Isıyı az iletir, bu da soğuk bağlantılara yol açar; düzenli olarak temizleyin ve lehimleyin.
• Lehim bağlantısını ısıtmak yerine lehimin kendisini ısıtmak. — Islatmadan üstte kalan topaklar oluşturur.
• Oksitlenmiş veya ince ziftli işlerde lehimleme macunu kullanılmamalıdır. — Lehim akmayacak; uygun bir elektronik lehim pastası ekleyin.
• Hassas entegre devrelerde topraklanmamış demir — ESD hasarı riski taşır; ESD'ye dayanıklı, topraklanmış bir havya kullanın.

PCB lehimlemeyi kolaylaştıran aksesuarlar

Ütü, çalışma düzeninin sadece bir parçasıdır. Birkaç ucuz aksesuar, sonuçlar ve güvenlik açısından büyük fark yaratır:

• Lehim — İnce (0.5–0.8 mm) özlü tel; kolaylık için 60/40 veya 63/37 uçlu, gerektiğinde kurşunsuz SAC305.
• Akı — SMD ve yeniden işleme için şırıngada bulunan, temizleme gerektirmeyen jel lehim akısı; ince aralıklı çalışmalarda ıslatmayı önemli ölçüde iyileştirir.
• Lehim sökme teli (lehim fitili) ve/veya lehim emici. — lehim sökme ve köprü onarımı için.
• Uç temizleyici — pirinç yünü temizleyici (uçlara daha nazik davranır) veya nemli bir sünger.
• Yardımcı eller / PCB tutucu — Her iki eli de serbest bırakır ve küçük tahtaları sabit tutar.
• Çeker ocak veya iyi havalandırma — Lehimleme buharları tahriş edicidir ve solunmamalıdır.
• İzopropil alkol (IPA) ve bir fırça — reçine kalıntılarını temizlemek ve bağlantı yerlerini kontrol etmek için.

Sıcaklık kontrollü bir havya, doğru uç, lehim, lehim pastası ve devreyi tutmanın bir yolu ile neredeyse her türlü prototip veya onarım yapılabilir hale gelir.

Elle lehimlemenin doğru araç olmadığı durumlarda

İyi bir lehimleme aleti prototipler, onarımlar, tek seferlik üretimler ve öğrenme için idealdir. Ancak bir devre kartında onlarca ince aralıklı parça, BGA'ların altında gizli bağlantılar olduğunda veya tutarlı, denetlenebilir kaliteyle seri üretim yapılması gerektiğinde yanlış bir araçtır. Bu noktada, şablon baskılı lehim macunu, yerleştirme ve yeniden akış gibi makine montajı, lehimleme aletinden çok daha hızlı ve güvenilirdir.

Çin merkezli bir PCB ve PCBA üreticisi olan Highleap Electronics , tam olarak bu geçişi gerçekleştiriyor. El yapımı prototipiniz ölçeklendirmeye hazır olduğunda, SMT montajı ve anahtar teslimi PCBA ile tüm kart tek seferde lehimleniyor; AOI ve X-ışını ile lehim noktaları doğrulanıyor – lehimleme aletinin ulaşamayacağı BGA ve QFN bağlantıları da dahil. İlk üretimden önce tasarımın hazır olup olmadığını kontrol etmek için bir DFM incelemesi yapılıyor.

PCB lehimleme demiri hakkında sık sorulan sorular

PCB işlerinde en iyi lehimleme gücü hangi watt değerindedir?

Sıcaklık kontrollü bir istasyonla 40-80 W güç kullanılır. Güç, ucun birleşim yerine temas ettikten sonra sıcaklığını ne kadar hızlı geri kazandığını belirler; temiz PCB bağlantıları için önemli olan daha yüksek bir tepe sıcaklığı değil, bu geri kazanım hızıdır.

Devre kartını lehimlerken hangi sıcaklığı ayarlamalıyım?

Kurşunlu lehim için yaklaşık 315–370 °C (600–700 °F), kurşunsuz lehim için ise 350–400 °C (660–750 °F) sıcaklık gereklidir; büyük bağlantılar için bazen 425 °C'ye kadar sıcaklık gerekebilir. Her bir bağlantıyı 1-3 saniye içinde yapmayı hedefleyin.

Lehimleme istasyonuna ihtiyacım var mı yoksa basit bir lehimleme aleti yeterli mi?

Ara sıra yapılan kablolama işleri için basit bir havya yeterlidir. Ancak PCB çalışmaları için – özellikle SMD ve ince aralıklı – iyi bir termal geri kazanım özelliğine ve değiştirilebilir uçlara sahip, sıcaklık kontrollü bir havya istasyonu çok değerlidir ve kartınızı korur.

PCB'ler için en iyi lehimleme ucu hangisidir?

Düz yüzeyi ısıyı verimli bir şekilde ilettiği için genel işler için keski uçlu; dar, ince aralıklı noktalar için ince konik uçlu; ve pin sıralarını sürükleyerek lehimlemek için eğimli/tırnak uçlu bir uç. Uç genişliğini ped ile eşleştirin.

Lehim makinem neden artık lehim eritmiyor?

Genellikle kirli, oksitlenmiş, kalaylanmamış ve artık ısı iletmeyen bir uçtur. Pirinç yünü temizleyici veya nemli bir süngerle temizleyin ve yeni lehimle yeniden kalaylayın; uç çok aşınmışsa değiştirin.

SMD bileşenlerini normal bir havya ile lehimleyebilir miyim?

Evet, birçok SMD parça için ince uçlu lehim ucu ve lehim pastası kullanarak: bir pedi kalaylayın, parçayı yerleştirin, sabitleyin, ardından geri kalanını lehimleyin. Çok ince aralıklı veya BGA parçalar için sıcak hava lehimleme istasyonu veya reflow montajı daha iyidir.

Kurşunlu lehim mi yoksa kurşunsuz lehim mi elle lehimlemek için daha kolaydır?

Kurşunlu (Sn63/Pb37) lehimleme daha kolaydır; daha düşük bir erime noktasında (183 °C) erir ve daha kolay ıslanır. Kurşunsuz lehimleme çoğu ticari ürün için gereklidir ve biraz daha yüksek uç sıcaklığına ve buna uygun bir lehimleme macununa ihtiyaç duyar.

Lehimleme ucumu nasıl iyi durumda tutabilirim?

Her lehimleme işleminden önce ve sonra ucu pirinç yünü veya nemli bir süngerle temizleyin, kullanılmadığı zamanlarda az miktarda taze lehimle kalaylayın ve gerekenden daha yüksek sıcaklıkta çalıştırmayın. İyi bakımlı bir uç ısıyı doğru şekilde iletir ve çok daha uzun süre dayanır; uç oksitlendiğinde ve lehim yapışmayı bıraktığında ömrü hızla azalır.