SMT lehim köprülemesi, elektronik üreticilerinin montaj süreci sırasında karşılaştığı yaygın bir zorluktur. Bu olay, lehimin yanlışlıkla iki bitişik bileşeni veya iletken alanı birbirine bağlayarak kısa devreye veya işlevselliğin bozulmasına neden olması durumunda ortaya çıkar.Bu makalede SMT lehim köprülerinin inceliklerini, nedenleri, önleyici tedbirleri ve etkili çözümleri de dahil olmak üzere inceleyeceğiz.
1. SMT PCB Lehim Köprüleme Nedir:
"Kısa lehim" veya "lehim köprüsü" olarak da bilinen SMT lehim köprülemesi, yüzeye montaj teknolojisi (SMT) bileşenlerinin baskılı devre kartı (PCB) üzerinde montajı sırasında meydana gelir. SMT'de bileşenler doğrudan PCB yüzeyine monte edilir ve bileşen ile PCB arasında elektriksel ve mekanik bağlantılar oluşturmak için lehim pastası kullanılır. Lehimleme işlemi sırasında PCB pedlerine ve SMT bileşenlerinin uçlarına lehim pastası uygulanır. Daha sonra PCB ısıtılır ve lehim pastasının erimesine ve akmasına neden olarak bileşen ile PCB arasında bir bağ oluşturulur.
2. SMT PCB Lehim Köprülemesinin Nedenleri:
SMT lehim köprülemesi, montaj sırasında baskılı devre kartı (PCB) üzerindeki bitişik pedler veya kablolar arasında istenmeyen bir bağlantı oluştuğunda meydana gelir. Bu olay kısa devrelere, yanlış bağlantılara ve elektronik ekipmanın genel arızasına yol açabilir.
SMT lehim köprüleri, yetersiz lehim pastası hacmi, yanlış veya yanlış hizalanmış şablon tasarımı, yetersiz lehim bağlantısı yeniden akışı, PCB kirliliği ve aşırı akı kalıntısı gibi çeşitli nedenlerle ortaya çıkabilir.Lehim köprülerinin sebeplerinden biri de lehim pastasının yetersiz miktarıdır. Şablon yazdırma işlemi sırasında PCB pedlerine ve bileşen uçlarına lehim pastası uygulanır. Yeterli miktarda lehim pastası uygulamazsanız, düşük bir mesafe yüksekliğiyle karşılaşabilirsiniz; bu, lehim pastasının bileşeni pede düzgün şekilde bağlaması için yeterli alan olmayacağı anlamına gelir. Bu, bileşenlerin yanlış ayrılmasına ve bitişik bileşenler arasında lehim köprülerinin oluşmasına yol açabilir. Yanlış şablon tasarımı veya yanlış hizalama da lehim köprülenmesine neden olabilir.
Yanlış tasarlanmış şablonlar, lehim pastası uygulaması sırasında düzensiz lehim pastası birikmesine neden olabilir. Bu, bazı bölgelerde çok fazla lehim pastası olabileceği, bazı bölgelerde ise çok az olabileceği anlamına gelir.Dengesiz lehim pastası birikmesi, PCB üzerindeki bitişik bileşenler veya iletken alanlar arasında lehim köprülenmesine neden olabilir. Benzer şekilde, lehim pastası uygulaması sırasında şablonun düzgün şekilde hizalanmaması lehim birikintilerinin yanlış hizalanmasına ve lehim köprüleri oluşmasına neden olabilir.
Lehim bağlantısının yetersiz yeniden akışı, lehim köprülemesinin başka bir nedenidir. Lehimleme işlemi sırasında lehim pastası içeren PCB belirli bir sıcaklığa ısıtılır, böylece lehim pastası erir ve lehim bağlantıları oluşturmak üzere akar.Sıcaklık profili veya yeniden akış ayarları doğru şekilde yapılmazsa lehim pastası tamamen erimeyebilir veya düzgün şekilde akmayabilir. Bu, eksik erimeye ve bitişik pedler veya uçlar arasında yetersiz ayrılmaya ve lehim köprülenmesine neden olabilir.
PCB kirliliği lehim köprülemesinin yaygın bir nedenidir. Lehimleme işleminden önce PCB yüzeyinde toz, nem, yağ veya flux kalıntısı gibi kirletici maddeler mevcut olabilir.Bu kirletici maddeler lehimin uygun ıslanmasına ve akışına müdahale ederek lehimin bitişik pedler veya uçlar arasında istenmeyen bağlantılar kurmasını kolaylaştırabilir.
Aşırı akı kalıntısı da lehim köprülerinin oluşmasına neden olabilir. Flux, metal yüzeylerden oksitleri çıkarmak ve lehimleme sırasında lehimin ıslanmasını teşvik etmek için kullanılan bir kimyasaldır.Ancak lehimleme sonrasında flux yeterince temizlenmezse kalıntı bırakabilir. Bu kalıntılar iletken bir ortam görevi görerek lehimin PCB üzerindeki bitişik pedler veya uçlar arasında istenmeyen bağlantılar ve lehim köprüleri oluşturmasına olanak tanır.
3. SMT PCB lehim köprüleri için önleyici tedbirler:
A. Şablon tasarımını ve hizalamayı optimize edin: Lehim köprülerini önlemedeki en önemli faktörlerden biri, şablon tasarımının optimize edilmesi ve lehim pastası uygulaması sırasında uygun hizalamanın sağlanmasıdır.Bu, PCB pedleri üzerinde biriken lehim pastası miktarını kontrol etmek için açıklık boyutunun azaltılmasını içerir. Daha küçük gözenek boyutları, aşırı lehim pastasının yayılma ve köprülenmeye neden olma olasılığını azaltmaya yardımcı olur. Ek olarak, şablon deliklerinin kenarlarının yuvarlatılması lehim pastasının daha iyi salınmasını sağlayabilir ve lehimin bitişik pedler arasında köprü oluşturma eğilimini azaltabilir. Şablon tasarımına daha küçük köprüler veya boşluklar eklemek gibi köprüleme önleyici tekniklerin uygulanması da lehim köprülemesinin önlenmesine yardımcı olabilir. Bu köprü önleme özellikleri, bitişik pedler arasındaki lehim akışını engelleyen fiziksel bir bariyer oluşturarak lehim köprüsü oluşma olasılığını azaltır. Yapıştırma işlemi sırasında şablonun doğru şekilde hizalanması, bileşenler arasında gerekli boşluğun korunması açısından kritik öneme sahiptir. Yanlış hizalama, lehim köprüleri riskini artıran eşit olmayan lehim pastası birikmesine neden olur. Görüntüleme sistemi veya lazer hizalama gibi bir hizalama sisteminin kullanılması, şablonun doğru yerleştirilmesini sağlayabilir ve lehim köprülemesi oluşumunu en aza indirebilir.
B. Lehim pastası miktarını kontrol edin: Lehim pastası miktarını kontrol etmek, lehim köprülenmesine yol açabilecek aşırı birikmeyi önlemek için kritik öneme sahiptir.Optimum lehim pastası miktarını belirlerken çeşitli faktörler dikkate alınmalıdır. Bunlar bileşen adımını, şablon kalınlığını ve ped boyutunu içerir. Bileşen aralığı, gereken lehim pastasının yeterli miktarının belirlenmesinde önemli bir rol oynar. Bileşenler birbirine ne kadar yakın olursa, köprü oluşumunu önlemek için lehim pastasına o kadar az ihtiyaç duyulur. Şablon kalınlığı aynı zamanda biriken lehim pastasının miktarını da etkiler. Daha kalın şablonlar daha fazla lehim pastası biriktirme eğilimindeyken, daha ince şablonlar daha az lehim pastası biriktirme eğilimindedir. Şablon kalınlığının PCB düzeneğinin özel gereksinimlerine göre ayarlanması, kullanılan lehim pastası miktarının kontrol edilmesine yardımcı olabilir. Uygun miktarda lehim pastası belirlenirken PCB üzerindeki pedlerin boyutu da dikkate alınmalıdır. Daha büyük pedler daha fazla lehim pastası hacmi gerektirebilirken, daha küçük pedler daha az lehim pastası hacmi gerektirebilir. Bu değişkenleri doğru şekilde analiz etmek ve lehim pastası hacmini buna göre ayarlamak, aşırı lehim birikmesini önlemeye ve lehim köprüleme riskini en aza indirmeye yardımcı olabilir.
C. Lehim bağlantısının uygun şekilde yeniden akışını sağlayın: Lehim bağlantısının uygun şekilde yeniden akışını sağlamak, lehim köprülerini önlemek için kritik öneme sahiptir.Bu, lehimleme işlemi sırasında uygun sıcaklık profillerinin, bekleme sürelerinin ve yeniden akış ayarlarının uygulanmasını içerir. Sıcaklık profili, PCB'nin yeniden akış sırasında geçtiği ısıtma ve soğutma döngülerini ifade eder. Kullanılan özel lehim pastası için önerilen sıcaklık profiline uyulmalıdır. Bu, lehim pastasının tamamen erimesini ve akmasını sağlayarak, bileşen uçlarının ve PCB pedlerinin uygun şekilde ıslanmasını sağlarken yetersiz veya eksik yeniden akışı önler. PCB'nin en yüksek yeniden akış sıcaklığına maruz kaldığı süreyi ifade eden bekleme süresi de dikkatle değerlendirilmelidir. Yeterli kalma süresi, lehim pastasının tamamen sıvılaşmasına ve gerekli intermetalik bileşikleri oluşturmasına olanak tanır, böylece lehim bağlantısının kalitesi artar. Yetersiz bekleme süresi, yetersiz erimeye neden olur, bu da lehim bağlantılarının eksik olmasına ve lehim köprüleri riskinin artmasına neden olur. Lehim pastasının tamamen erimesini ve katılaşmasını sağlamak için konveyör hızı ve tepe sıcaklığı gibi yeniden akış ayarları optimize edilmelidir. Lehim pastasının akması ve katılaşması için yeterli ısı transferini ve yeterli süreyi sağlamak amacıyla konveyör hızının kontrol edilmesi kritik öneme sahiptir. Tepe sıcaklığı, aşırı lehim birikmesine veya köprülenmeye neden olmadan tam bir yeniden akış sağlayacak şekilde belirli lehim pastası için en uygun seviyeye ayarlanmalıdır.
D. PCB temizliğini yönetin: PCB temizliğinin doğru yönetimi, lehim köprülemesinin önlenmesi açısından kritik öneme sahiptir.PCB yüzeyindeki kirlenme lehimin ıslanmasını engelleyebilir ve lehim köprüsü oluşma olasılığını artırabilir. Kaynak işleminden önce kirletici maddelerin ortadan kaldırılması kritik öneme sahiptir. PCB'lerin uygun temizlik maddeleri ve teknikleri kullanılarak iyice temizlenmesi toz, nem, yağ ve diğer kirletici maddelerin giderilmesine yardımcı olacaktır. Bu, lehim pastasının PCB pedlerini ve bileşen uçlarını düzgün bir şekilde ıslatmasını sağlayarak lehim köprüleri olasılığını azaltır. Ek olarak, PCB'lerin uygun şekilde saklanması ve taşınmasının yanı sıra insan temasının en aza indirilmesi, kirlenmenin en aza indirilmesine ve tüm montaj sürecinin temiz tutulmasına yardımcı olabilir.
E. Lehimleme Sonrası İnceleme ve Yeniden İşleme: Lehimleme işleminden sonra kapsamlı bir görsel inceleme ve otomatik optik inceleme (AOI) yapılması, lehim köprüleme sorunlarının belirlenmesi açısından kritik öneme sahiptir.Lehim köprülerinin hızlı tespiti, daha fazla soruna veya arızaya yol açmadan önce sorunu düzeltmek için zamanında yeniden çalışma ve onarım yapılmasına olanak tanır. Görsel inceleme, herhangi bir lehim köprüsü belirtisi belirlemek için lehim bağlantılarının kapsamlı bir incelemesini içerir. Mikroskop veya büyüteç gibi büyütme araçları, diş köprüsünün varlığının doğru bir şekilde belirlenmesine yardımcı olabilir. AOI sistemleri, lehim köprüsü kusurlarını otomatik olarak tespit etmek ve tanımlamak için görüntü tabanlı denetim teknolojisini kullanır. Bu sistemler PCB'leri hızlı bir şekilde tarayabilir ve köprülemenin varlığı da dahil olmak üzere lehim bağlantı kalitesinin ayrıntılı analizini sağlayabilir. AOI sistemleri özellikle görsel inceleme sırasında gözden kaçabilecek daha küçük, bulunması zor lehim köprülerinin tespit edilmesinde faydalıdır. Bir lehim köprüsü keşfedildiğinde derhal yeniden işlenmeli ve onarılmalıdır. Bu, fazla lehimi çıkarmak ve köprü bağlantılarını ayırmak için uygun araç ve tekniklerin kullanılmasını içerir. Lehim köprülerini düzeltmek için gerekli adımların atılması, daha fazla sorunun önlenmesi ve bitmiş ürünün güvenilirliğinin sağlanması açısından kritik öneme sahiptir.
4. SMT PCB Lehim Köprüleme için Etkili Çözümler:
A. Manuel lehim sökme: Daha küçük lehim köprüleri için, lehim köprüsüne erişmek ve çıkarmak için bir büyüteç altında ince uçlu bir havya kullanmak suretiyle lehimin manuel olarak çıkarılması etkili bir çözümdür.Bu teknoloji, çevredeki bileşenlere veya iletken alanlara zarar gelmesini önlemek için dikkatli bir kullanım gerektirir. Lehim köprülerini çıkarmak için, havyanın ucunu ısıtın ve fazla lehimin üzerine dikkatli bir şekilde uygulayın, eritin ve kenara çekin. Hasar vermemek için havya ucunun diğer bileşenlere veya bölgelere temas etmemesine dikkat etmek çok önemlidir. Bu yöntem, lehim köprüsünün görünür ve erişilebilir olduğu yerlerde en iyi sonucu verir ve hassas ve kontrollü hareketler yapmaya dikkat edilmelidir.
B. Yeniden işleme için havya ve lehim teli kullanın: Havya ve lehim teli (aynı zamanda lehim sökme örgüsü olarak da bilinir) kullanarak yeniden işleme, lehim köprülerini çıkarmak için başka bir etkili çözümdür.Lehim fitili, lehim sökme işlemine yardımcı olmak için lehim pastasıyla kaplanmış ince bakır telden yapılmıştır. Bu tekniği kullanmak için fazla lehimin üzerine lehim fitili yerleştirilir ve havyanın ısısı lehim fitiline uygulanır. Isı lehimi eritir ve fitil erimiş lehimi emer, böylece onu uzaklaştırır. Bu yöntem, hassas bileşenlerin hasar görmesini önlemek için beceri ve hassasiyet gerektirir ve lehim köprüsünde yeterli lehim çekirdeği kaplamasının sağlanması gerekir. Lehimin tamamen çıkarılması için bu işlemin birkaç kez tekrarlanması gerekebilir.
C. Otomatik lehim köprüsü tespiti ve çıkarılması: Yapay görme teknolojisiyle donatılmış gelişmiş denetim sistemleri, lehim köprülerini hızlı bir şekilde tanımlayabilir ve lokalize lazer ısıtma veya hava jeti teknolojisi yoluyla bunların çıkarılmasını kolaylaştırabilir.Bu otomatik çözümler, lehim köprülerinin tespit edilmesinde ve kaldırılmasında yüksek doğruluk ve verimlilik sağlar. Yapay görme sistemleri, lehim bağlantı kalitesini analiz etmek ve lehim köprüleri dahil tüm anormallikleri tespit etmek için kameraları ve görüntü işleme algoritmalarını kullanır. Tanımlandıktan sonra sistem çeşitli müdahale modlarını tetikleyebilir. Böyle bir yöntem, lehim köprüsünü seçici olarak ısıtmak ve eritmek için bir lazerin kullanıldığı ve böylece kolayca çıkarılabileceği lokalize lazer ısıtmadır. Başka bir yöntem, çevredeki bileşenleri etkilemeden fazla lehimi üflemek için kontrollü bir hava akışı uygulayan konsantre bir hava jetinin kullanılmasını içerir. Bu otomatik sistemler, tutarlı ve güvenilir sonuçlar sağlarken zamandan ve emekten tasarruf sağlar.
D. Seçici dalga lehimleme kullanın: Seçici dalga lehimleme, lehimleme sırasında lehim köprüleri riskini azaltan önleyici bir yöntemdir.PCB'nin tamamını erimiş lehim dalgasına batıran geleneksel dalga lehimlemenin aksine, seçici dalga lehimleme erimiş lehimi yalnızca belirli alanlara uygulayarak kolayca köprülenen bileşenleri veya iletken alanları atlar. Bu teknoloji, istenilen kaynak alanını hedef alan, hassas şekilde kontrol edilen bir nozul veya hareketli kaynak dalgası kullanılarak elde edilir. Lehimin seçici olarak uygulanmasıyla lehimin aşırı yayılması ve köprülenmesi riski önemli ölçüde azaltılabilir. Seçici dalga lehimleme, lehim köprüleme riskinin daha yüksek olduğu karmaşık düzenlere veya yüksek yoğunluklu bileşenlere sahip PCB'lerde özellikle etkilidir. Kaynak işlemi sırasında daha fazla kontrol ve doğruluk sağlayarak lehim köprülerinin oluşma olasılığını en aza indirir.
Özetle, SMT lehim köprülemesi, elektronik üretiminde üretim sürecini ve ürün kalitesini etkileyebilecek önemli bir zorluktur. Ancak üreticiler, nedenleri anlayarak ve önleyici tedbirler alarak lehim köprülemesi oluşumunu önemli ölçüde azaltabilirler. Şablon tasarımının optimize edilmesi, lehim pastasının uygun şekilde birikmesini sağladığından ve aşırı lehim pastasının köprülenmeye neden olma olasılığını azalttığından kritik öneme sahiptir. Ek olarak, lehim pastası hacminin ve sıcaklık ve süre gibi yeniden akış parametrelerinin kontrol edilmesi, optimum lehim bağlantısı oluşumunun elde edilmesine ve köprülenmenin önlenmesine yardımcı olabilir. PCB yüzeyini temiz tutmak lehim köprülemesini önlemek açısından kritik öneme sahiptir, bu nedenle uygun şekilde temizlenmesini ve karttaki kirletici maddelerin veya kalıntıların giderilmesini sağlamak önemlidir. Görsel inceleme veya otomatik sistemler gibi kaynak sonrası denetim prosedürleri, herhangi bir lehim köprüsünün varlığını tespit edebilir ve bu sorunları çözmek için zamanında yeniden çalışmayı kolaylaştırabilir. Elektronik üreticileri bu önleyici tedbirleri uygulayarak ve etkili çözümler geliştirerek SMT lehim köprüleme riskini en aza indirebilir ve güvenilir, yüksek kaliteli elektronik cihazların üretimini sağlayabilirler. Güçlü bir kalite kontrol sistemi ve sürekli iyileştirme çabaları da yinelenen lehim köprüleme sorunlarının izlenmesi ve çözülmesi açısından kritik öneme sahiptir. Üreticiler doğru adımları atarak üretim verimliliğini artırabilir, yeniden işleme ve onarımlarla ilgili maliyetleri azaltabilir ve sonuçta müşteri beklentilerini karşılayan veya aşan ürünler sunabilir.
Gönderim zamanı: 11 Eylül 2023
Geri
