Havya Isı Ayarı

   HAVYA ISI AYARI

Havya uçları: Isıyı iyi iletmeli, lehim kolayca uca kaplanabilmelidir, kullanılması ve değiştirilmesi kolay olmalıdır. Yeni alınmış bir havyanın veya yeni değiştirilmiş ucun doğrudan kullanımı iyi sonuç vermez. Yeni takılan uçları önce temizleyip, lehimle kaplamak gerekir.

Havya ucunu daima temiz tutun. İyi bir lehimleme yapabilmek için havya ucunun sürekli temiz ve gümüş renginde olması gerekir. Isı ayarlı havya ile lehimleme işlemi bitirilince, havyanın ısı değeri, havyanın ucunun yanmaması için azaltılmalıdır. Temiz bir havya ucu ısıyı iyi iletir ve lehimlenecek yüzeylere de iyi temas eder. Ucu kirlenmiş havya soğuk lehime, lehimlemenin uzun zaman almasına ve belli bir zaman sonra arızanın tekrar etmesine sebep olur. Havya ucunu temizlemek için nemli bir sünger parçası kullanılır.

İyi bir lehimleme için havya sıcaklığının önemi büyüktür. Uygun olmayan sıcaklık iyi bir lehimlemeye engeldir. Yüksek ısıda, havya ucundaki pasta yanarak, uç ile lehimlenecek yüzey ve lehim teli arasında ısının iletimine engel olmaktadır. Bunun sonucunda da lehimleme zamanının süresi artmakta, lehimlenen pcb ve elemanlar daha fazla ısıya maruz kalmaktadır 

Havyayı kullanırken dikkat edilecek hususlar

1- Havya istasyonunu çalıştırınız.

2- İlk açılışta, havyanın ucuna yeterli seviyede ısındığında lehim veriniz.

3- Havyanın ucunu, nemlendirilmiş temizleme süngeri yardımı ile temizleyiniz. Havyanın ucunun gümüş rengini almasını sağlayınız.

4- Lehimleme yapılacak yüzeyi temizleyiniz.

5- Havya ucuna biriken lehimleri sık sık temizleyerek lehimleme işlemini yapınız.

6- Lehimleme işlemini bitirdikten sonra, havyanın ucunu temizleyiniz.

7- Havyanın ısı seviyesini düşürünüz.

8- Kurşunlu lehimler için erime sıcaklığı 183 C° dır, kurşunsuz lehimleme için erime sıcaklığı 217 C°dır.

9- Alt ısıtıcı kullanılmayan durumlarda lehimleme mutlaka 350 +/-10 C° nin altında olmalıdır, yuksek sıcaklıklar PCB ye zarar verebilir.

10- Alt ısıtıcı kullanılan durumlarda havya ucunun sıcaklığının 260 +/- 10 C° aralığında olmalıdır, yüksek sıcaklıklar PCB ye zarar verebilir.

11- Havyayı komponent üzerinde tutma süresi maximum 5 saniye olmalıdır.

12- Kurşunsuz lehimleme için mutlaka lead free lehimleme gereçleri kullanılmalıdır.

13- Kurşunlu lehimleme yapılacağı zaman havyanın ucuna kurşunlu lehim ucu, kurşunsuz lehimleme yapılacağı zaman kurşunsuz lehim ucu takılmalıdır.

14- Lehim teli havya kullanılarak board üzerindeki bağlantı ayak veya noktalarına değdirilerek eritilir.

15- Lehim, parça ve anakartı birbirine bağladığında lehimleme işlemi gerçekleştirilmiş olur.

Havya Bakımı ve Havyanın korunması

1- Havyanızı uygun sıcaklıkta kullanınız. Havyayı gereksiz yere ısıtmayınız.

2- Havya ile olan işleminiz bitince, havyanın ısı seviyesini düşürünüz.

3- Lehimleme esnasında, havyanın ucu ile mekanik zorlama yapmayınız. Havyayı sert bir şekilde lehim yerine dokundurmayınız. Sağa sola çarpmayınız. Aksi takdirde; sıcak durumdaki lehim yeri açılır, uçtaki lehim diğer elemanlara sıçrar, havyanın ucu erken yıpranır.

4- Havya kalemini yere düşürmeyiniz.

5- Havyayı devamlı temiz tutunuz ve temiz olarak kullanın.

6- Lehimleme yapılacak olan cihazın bakım periyotlarının düzgün olması ve gerekli bakımlarının yapılmış olması gerekmektedir.

Havya ile Güvenlik Çalışmak için:

a) Havya ucunun gevşek olmamasına dikkat ediniz

b) Kullanmadığınız zamanlarda güvenli bir şekilde havya altlığında tutunuz. Rastgele yerlere koymayınız (Aksi takdirde; kendimize veya başka bir çalışan arkadaşımıza, müşteri cihazı veya serviste bulunan başka bir servis ekipmanına zarar verebiliriz.)

c) Elinizi asla sıcak lehime ve sıcak havyaya dokundurmayınız.

d) Lehimlemeden sonra ellerinizi yıkayınız.

e) Havya kordonunu havyanın sıcak kısmından uzak tutunuz.

f) Havyanızın, etrafındaki kablo vb yanabilen malzemeden uzak tutunuz.

g) Havyanızı yanıcı ve yakıcı maddelerden ve parlayıcı sıvılardan uzak tutunuz.

h) Havyanın ucundaki erimiş lehim de oldukça tehlikelidir. Akışkan halde olacağı için havya ucundan damlayabilir veya havyanın ani bir hareketi ile sağa sola sıçrayabilir. Göze sıçraması durumu sizi üzebilir, onun için dikkatli olmayı bir an bile unutmayın.

i) Kazalara ve yangınlara karşı tedbir alınız

j) Çalışma alanınızda herhangi bir tehlike anında hareketinizi sınırlayacak malzeme ve eşya bulundurmayınız.

c ) Sıcak hava istasyonu:Sıcak hava tabancaları çok yönlü kullanım imkanlarından dolayı lehimleme ve lehim sökme işlemlerinde vazgeçilmez el aletlerinden birisidir. Sıcak havayı istenilen hedefe sevk eden çeşitli uçları vardır. Uçlar sayesinde sıcak hava istenilen yere, tam nokta veya yüzeye sevk edilebilmektedir. Sıcak hava tabancalarında yabancı maddelerin cihazın içerisine girmesini engelleyen hava filtresi bulunmaktadır.SMT/SMD malzemeler ve µBGA entegreler flux yardımıyla sıcak hava istasyonu ile ısıtılır. Bu işlem lehimleme yapmak veya yeni bir malzeme değiştirmek için yapılır.

Sıcak hava istasyonlarında, hava akış şiddeti ve hava sıcaklığı, operatör tarafından ayarlanabilmelidir.

d ) IR-DA İstasyonu:SMT/ SMD malzemeler ve µBGA entegreler flux yardımıyla Ir-DA istasyonu ile ısıtılır. Bu işlem lehimleme yapmak veya yeni bir malzeme değiştirmek için yapılır.

e ) Rework İstasyonu:Rework istasyonları, gelişen SMT teknolojisinde küçülen ve karmaşıklaşan komponentlerin sorunsuzca sökülüp güvenli bir şekilde yeniden lehimlenmesini sağlayan küçük ve orta ebattaki elektronik kartlar için geliştirilmişlerdir. Rework İstasyonu komponentleri ve elektronik kartları homojen bir şekilde kızılötesi ışınma ve sıcak hava ile ısıtmaktadır.

Sökülmüş olan komponentler hassas pozisyonlayıcı sistem sayesinde ±10µm hassasiyetinde elektronik kart yüzeyi ile çakıştırılabilmekte ve yüzeye indirilebilmektedir. 

f) Isıtıcı :Büyük bileşenli anakartlar, iletken yüzeyler ve kurşunsuz lehim kullanılan anakartların ön ısıya ihtiyacı vardır. Anakarta tek yönden uygulanan ısı; hem yetersiz kalmakta hem de belirli bir bölgeyi ısıtmaktadır. Bu hedef parçanın istenilen sıcaklığa ulaşması için daha çok zamanın ve ısının gerekli olduğu anlamına gelir ve bu her zaman hasar riskini arttırır. Ayrıca bir çok bileşen ve lehim yapıştırıcısının sıcaklık artış limitleri vardır. Eğer bir devre kartının yada yonganın bir kısmı diğer kısımlarından daha hızlı ısınıyorsa,termal dağılım devre kartlarının eğrilmesine ya da yongaların zarar görmesine neden olabilir. Termal hasar devre kartını hemen kullanışsız hale getirmez ama yaşam ömrünü kısaltır. Ön ısıtma BGA (Ball Grid Array)lar için daha da önemlidir,çünkü onların termal profilleri daha kritiktir.

g ) Lehim:Lehim, kurşun ve kalayın belli oranlarda alaşımından meydana gelmiştir. İdeal kalay/kurşun oranı ise %60 kalay, %40 kurşundur. Bununla birlikte 63/37 (% 63 kalay, %37 kurşun) oranlarına sahip lehimler de kullanılır. Bir süre önce devre kartı üreten bir firma 60/40 oranından 63/37 oranına sahip lehime geçiş yaptı; çünkü kitlesel üretim sırasında bazı yüzey montaj yongalarının lehimlenmesinde daha etkili olabilmektedir. 63/37 oranı (azami erime kabiliyeti olan) ,su gibi tek sıcaklıkta donarlar; fakat 60/40 lehimleri plastiğe benzer bir davranış sergilerler ve bir kısmı donduğu halde bir kısmı hala sıvı halde kalabilmektedir. Bu 63/37 tipi lehimlerin daha hızlı donduğu, daha iyi yayıldığı anlamına gelir, böylece daha az sorunlu bağlantılar oluşturulabilir.Teori bir tarafa söylemek gerekirse bu farkların el ile lehimleme yapıldığında hissedilmesi zordur.

h )Lehim pastası:Havya ile yapılan lehimlemelerde pasta kullanılır. Lehim pastası, lehime akıcılık ve kıvam verir. Konnektör lehimleme vb işlemlerde rahat işlem yapmamızı sağlar.

Lehim pastası kullanıldığında;

a)Pas ve oksit tabakasını yok ederek lehimlemeyi kolaylaştırır ve lehimin kolay dağılmasını sağlar.

b)Metal yüzeyleri lehimleme sıcaklık derecesine çıkartmak için ısıtırken yeni oksitlenmeye engel olur.

c) Erimiş lehimin yüzey tansiyonunu azaltır. (lehimin yapılması gereken yüzey kısımlarına plastik durumdaki lehimin yayılmasını ve yapışmasını temin eder.)

ı ) Flux:Sıcak hava istasyonu ve Ir-DA istasyonları ile lehimleme yapılırken ve malzeme değiştirilirken flux kullanılır. Fluks sürülmüş devre kartları üzerinde yer alan bir yonganın pinleri üzerinden lehim geçirilerek bağlantı noktalarının lehimlenmesi sağlanmış olur.

j )Cımbızlar:Cımbızlar, parçaların board üzerine yerleştirilmesi ve çıkartılmasında yardımcı olması amacıyla kullanılır.

l )Temizleme Fırçaları:Lehimleme öncesi ve lehimleme sonrası temizlikte kullanılır.

m )Mikroskop:Mikroskoplar board üzerinde yer alan kısa devreleri, lehimlemeden sonra oluşmuş kısa devreleri, sıvı temaslarını ve darbeleri görebilmek için çok faydalıdır. Ayrıca, ekran soketi, sistem konnektörü çok hassas lehimlemelerimizi de mikroskop yardımı ile yapabiliriz.

n )Isopropanol: (İzopropil Alkol):Isopropil alkol tüm PWB lerin temizliği için kullanılmaktadır. Lehimleme veya malzeme değişimi sonrası PWB üzerinde leke yada tortu kalırsa bu istenmeyen etkenleri ortadan kaldırmak için fırça yardımıyla PWB temizliğini yapmada kullanılır.

o )MAS TELİ(Solder Wick): MAS teli, PWB üzerinde bulunan eski lehimleri almak için ve pinler arasında gereksiz bağlantıları/köprüleri koparmak için kullanılır kullanılır.

LEHİM TANIMI HAKKINDA BİLGİ

Lehimleme, metallerin, erime noktası düşük olan bir alaşım metal kullanılarak birleştirilmesi olarak tanımlanabilir. Kaliteli lehimleme yapmak için, iyi bir havya, kaliteli lehim ve kaliteli lehim pastasının olması şarttır.

Lehimleme üç amaçla yapılır.

1- İmalat-montaj

2- Soğuk lehim giderme

3- Tamir amaçlı malzeme değiştirme

Lehim, kurşun ve kalayın belli oranlarda alaşımından meydana gelmiştir. İdeal kalay/kurşun oranı ise %60 kalay, %40 kurşundur. Bununla birlikte 63/37 (% 63 kalay, %37 kurşun) oranlarına sahip lehimler de kullanılır. Bir süre önce devre kartı üreten bir firma 60/40 oranından 63/37 oranına sahip lehime geçiş yaptı; çünkü kitlesel üretim sırasında bazı yüzey montaj yongalarının lehimlenmesinde daha etkili olabilmektedir. 63/37 oranı (azami erime kabiliyeti olan) ,su gibi tek sıcaklıkta donarlar; fakat 60/40 lehimleri plastiğe benzer bir davranış sergilerler ve bir kısmı donduğu halde bir kısmı hala sıvı halde kalabilmektedir. Bu 63/37 tipi lehimlerin daha hızlı donduğu, daha iyi yayıldığı anlamına gelir, böylece daha az sorunlu bağlantılar oluşturulabilir.Teori bir tarafa söylemek gerekirse bu farkların el ile lehimleme yapıldığında hissedilmesi zordur.

Avrupa parlamentosunun 2002/95/EC direktifine göre 1 temmuz 2006 tarihinden itibaren kurşunsuz lehim kullanımına geçilmiştir. Bu tarihten sonra firmalar imal edilecek ve satılacak ürünlerde de bu şarta uyulması zorunluluğuna uymak zorundadır. Kullanılacak kurşunsuz lehimleme telinin içeriği ise; %95.5Sn(Kalay),/ %3.8Ag(Gümüş)/ %0.7Cu(Bakır)’dan oluşmaktadır.

Kurşunsuz lehim, kurşunlu lehime göre daha uzun sürede ve daha yüksek ısıda erimektedir. O yüzden de kurşunsuz lehimleme yapmaya uygun malzemeler kullanılmalıdır.

Elektronik cihazların yaptığı arızaların pek çoğu soğuk lehimden kaynaklanır. Soğuk lehimler elektriksel açıdan kötü bağlantılardır ve devrenizin çalışmasını engelleyebilirler. Cep telefonları vb elektronik cihazlar gelişmiş ileri seviye otomasyon sistemleri kullanılarak imal edilmektedir. Bu sebeple yapılan işlemler sonucu soğuk lehim adıyla tabir ettiğimiz durum oluşmaktadır. Bu durum servis ortamında düzeltilip ortadan kaldırılmakta ve arızalar bu şekilde onarılmaktadır.

Kullanma süreci içerisinde birleştirilen kısımların birbirleriyle olan teması darbe, yere düşme, kasılma vb sebeplerle kaybolunca cihazın bir şekilde çalışmamaya başladığını görürüz. PCB’ ye tıklayarak, ufak darbeler yaparak hatta bordu hafiften eğip bükerek soğuk lehim olan bölgeyi veya elemanı tespit edebiliriz.

Soğuk Lehim, tanecikli yapıdaki dış görüntüsü ve parlak olmayan gri renginden kolaylıkla tanınabilir ve gene aynı kolaylıkla düzeltilebilirler. Bir soğuk lehimi düzelmek için önce eski lehimin alınması gerekir.

Lehimleme, basit gibi görünmesine rağmen lehim yapmak bir uzmanlık işidir. Elektronik cihaz onarımı yapacak teknisyenin kesinlikle sahip olması gereken bir beceridir. Sürekli pratik yapınca artan ve zamanla gelişen bir beceridir.

LEHİM YAPMA

Anakart üzerinde lehimleme yapma malzeme değişimi vb işlemler yapılırken, laklı malzeme, batarya konnektörü, SIM konnektörü vb malzemeler korunmalıdır.

Lehimleme ve ısıtma işlemlerinden sonra, işlem gören alanı mutlaka temizlemeliyiz.

Anakarta ısı uygulayarak, lehimleme, malzeme sökme ve takma işlemleri yapılırken; işlem yaptığımız malzemenin veya yanındaki diğer malzemelerin laklı olup olmadığına kesinlikle dikkat etmemiz gerekmektedir. Aksi takdirde geri döndürülemez arızalara sebebiyet veririz.

Lehimlenecek Yüzeyin Hazırlanması:

Lehim yapılacak yüzeyin mutlaka temiz olması lazımdır. Onarımını yapmakta olduğumuz cihazlardan söktüğümüz malzemenin yerinde ve çevresinde lehim pastası veya flux artıkları kalır. Aynı şekilde içini yeni açtığımız cihazlarında toz, oksidasyon vb sebeplerle kirlenmiş olduğunu görürüz. Sağlam ve düşük dirençli bir lehim elde edilebilmesi için bu yüzeylerin temizliğinin fırça ve tiner ile yapılması gerekir. Dolayısıyla iyi bir lehim yapmak için temizlik ile işe başlanmalıdır.

Isı Uygulanması

İyi bir lehimlemenin şartlarından biri de sıcaklıktır. Havya, lehim yapılacak yüzeyi ve lehimlemecek elemanı iyice ısıtmalıdır. Yani lehimleme yapılacak maddelerin yüzeylerinin lehim ergime sıcaklığına çıkarılması sağlanmalı ve yeterlik sıcaklığın muhafaza edilmesi gerekir.

Havyayı, hem pcb deki bakıra hem de eleman bacağına aynı anda değecek bir şekilde tutup her iki yüzeyi de ısıtalım. Lehim telinin ucunu, havya ile hala ısıtmakta olduğunuz eleman bacağı ve lehim yüzeyi ikilisine dokundurun. Havya ucuna değil. Lehim yapılacak yüzey ve lehimlenecek eleman yeterince ısınmışsa değdirdiğiniz lehim telinin ucu sıvılaşıp, iki ısınmış yüzeye hemen yayılır. Lehimlenecek yüzey tamamen lehim kaplanana kadar lehim telini lehimlenen yüzeye itmeye devam edin. Kaplanma tamamlanınca önce lehim telini, sonra da havyayı işlem alanından uzaklaştırın. Lehim yapmak için 1-2 saniyelik bir ısıtma süresi yeterlidir. Lehim bu anda hala akıcıdır. PCB’ yi sarsmayın, tamamen soğuyup sertleşmesini bekleyin. Eğer beklemez ve bu arada lehimlenecek iki yüzeyi hareket ettirirseniz soğuk lehim denilen durum karşınıza çıkar. Soğuk lehimlenmiş iki yüzey zaman içerisinde cihazda farklı arızalar çıkarabilir

Cep telefonlarında vb cihazlarda ekran konnektörü, tuş konnektörü ve SMD entegrelerde ve SMD chiplerde soğuk lehim giderilirken lehimlenecek elemanların uçlarına mutlaka belli bir miktarda lehim verilmelidir. Havyayı lehim pastasına değdirip sonra lehimlenecek uçlara değdirmenin bir faydası yoktur.

Temizleme

PCB, üzerindeki tüm lehimler yapıldıktan sonra tiner, alkol vs bir çözücü ile temizlenmelidir. Korrozif ve ucuz lehim pastalarının, ucuz fluxların veya bilhassa lehimde kullanılan asidin en büyük mahsuru, lehimleme işi bittikten sonra temizlenmeyecek olursa asit ve pasta artıklarının rutubeti çekmesidir. Bu rutubet ise daha sonra galvanik bir faaliyete sebep olarak üzerindeki metal kısımların korozyonuna ve çürümesine sebep olur. Bu suretle korrozif bir sıvı yardımıyla lehim yapılmış elektronik veya elektrik bağlantısı kusurlu hale gelir ve arızaya sebep olur.

Lehimlemeden sonra yapılacak kontroller

Lehimlemeden sonra lehim yerleri gözle, ince hatlar ise büyüteçle (mikroskopla) kontrol edilir. Kontrolde şu hatalar ortaya görülebilir; kısa devre, soğuk lehim, komşu elemanların zarar görüp görmediği

LEHİM TEMİZLEME

Lehim Sökme

Lehim temizleme işlemi, sökülen bir malzemeden sonra yapılır. Sökülen malzemenin yerine yenisinin takılabilmesi için kalan artık ve özelliğini yitirmiş lehimin temizlenmesi gerekir.

Başarılı lehim yapmak kadar hatalı yapılmış lehimleri kolayca söküp yenileyebilmek de önemlidir. Bazı durumlarda lehimlemenin kendisinden bile daha önemli olabilir. Özellikle de µBGA entegrelerin altını temizlerken, hem beceri hem de dikkat etmek de gerekir. µBGA entegrelerin altını temizlerken yapacağımız küçük bir dikkatsizlik ve hata, µBGA entegrenin bastığı padleri koparabilir. Bu da bir cihazın tamamen onarılamaz duruma gelmesi demektir. 

Cep telefonu vb. cihazların tamirinde yaygın olarak lehim fitili kullanılır. Lehim fitili denen şey aslında bakır bir fitildir de denebilir. Kullanımı da oldukça basittir. Lehim fitilinin ucunu hafifçe lehim pastasına batırınız. Sonrada lehimi emilecek yüzeyin üzerine geliniz Öncelikle bakır fitili ısıtmanız gerekir. Ucunu emilecek lehime değdirdiğiniz fitili, hemen lehimin üzerinden başlayarak ısıtın. Birkaç saniye içinde fitil gereken sıcaklığa ulaşacak ve değdirdiği lehimi eritecektir. Eriyen lehim, fitilin telleri arasına doğru ilerleyecektir. Fitilin tamamen lehimle dolan kısmı kesilerek tüm lehim emilene kadar işleme devam edilir.

Lehim temizleme işlemi bittikten sonra PWB kalan artık lehim pastası, flux gibi maddelerden tiner ve fırça yardımı ile temizlenmelidir. Temizlik sonrası mikroskop ve aydınlıkta göz kontrolü yapılarak lehim temizleme işlemi kontrol edilmeli. Kalan lehim artığı görülürse kalan lehimlerde temizlenmelidir.

Hasarlı Lehim Yüzeyleri

Eleman lehimlerken, malzeme sökümü veya artık lehim temizliği sırasında lehim yüzeylerine zarar verebiliriz. Bu, genelde lehim yüzeylerinin plaketten kalkması şeklinde olur. Bu olay daha çok BGA entegrelerin altı temizlenirken olur. BGA entegrenin altının bozulması, yol kopması o cihazın onarılamaz duruma gelmesine de sebep olur.Eğer imkan olursa bu kopmalar tamir de edilebilir. 

NOT:Lehim sökme işlemi sırasında oluşabilecek reçine ve pcb kaplama yanık dumanları çok zararlıdır ve asla solunmamalıdır. Bu işlemleri iyi havalandırılan ortamlarda yapmakta fayda vardır.

MALZEME SÖKÜLÜP TAKILIRKEN OLUŞAN AKSAKLIKLAR

1-Etraftaki direnç, kondansatör gibi küçücük malzemelerin, uygulanan sıcak havanın etkisiyle yerlerinden sökülerek uçuşması ve kaybolması.

2-Yakında bulunan, altı laklı malzemenin(µBGA entegre)altındaki lehimlerin zarar görmesi.

3-Yüksek ısı veya yetersiz koruma önlemleri sonucunda, SIM yuvası, pil konektörü, on/off anahtarı, MMC kart yuvası vb. malzemenin zarar görmesi.

4-Yetersiz ısıtılmış malzemenin zorlanarak sökülmesi neticesinde pad kopukları oluşur.

5-Aşırı ısı sebebiyle entegrelerin bozulması

6-Aşırı ısı sebebiyle etraftaki diğer malzemelerin soğuk lehim olması.

luks (Flux): Yüzey montaj lehimleme için anahtar araç. Fluks metalden oksidi sökerek lehimin metale yapışmasını sağlar ve ayrıca ısının yayılmasına yardımcı olur.Tipik lehimleme işlemlerinde ( through-hole ) gerekli olan fluks tamamen lehim teli içinde bulunan flukstan elde edilirdi. Tel sıcak bağlantıya değdiği zaman fluks dışarıya akarak bağlantı noktalarını temizler ve böylece oksidasyonu engeller.

Kullandığımız Soldex marka flux resimi aşağıda direkt fırça,sperey kutuları yerine şırınga ile kullanıyoruz şırınganın ince iğne ucu sayesinde istediğimiz bölgelere uygulayabiliyoruz duruma göre iğneli iğnesiz kullanılıyor normalde daha koyu renkte flux kullanırız koyu renk olan lehim öncesi için daha iyi iş görüyor açık renk olan temizlik için ideal ama işimi gördü.