PCB Tasarımında Lehim Pastası Eksikliğinin En Önemli 3 Nedeni ve Karşı Önlemi

Bir PCB tasarımında lehim pastası eksikliğinin çeşitli nedenleri ve karşı önlemleri vardır. Bunlar arasında soğuk lehim bağlantıları, yanlış yerleştirme, lehimleme sırasında çok fazla ısı ve kimyasal sızıntı yer alır. İşte en yaygın nedenlerden bazıları ve bunların nasıl çözüleceği.

Soğuk lehim bağlantıları

Soğuk lehim bağlantılarının oluşmasını önlemek için, PCB tasarımcıları PCB'yi tüm bileşenlerin benzer yönlere yerleştirileceği ve iyi bileşen ayak izlerine sahip olacağı şekilde tasarlamalıdır. Bu, lehim bağlantılarında termal dengesizlikler ve asimetri ile ilgili sorunların önlenmesine yardımcı olur. Ayrıca, PCB'lerin her bir bileşenin D şeklinde bir ped üzerine yerleştirileceği şekilde tasarlanması önemlidir. PCB tasarımında soğuk bölgeler oluşturdukları için uzun bileşenlerin kullanılmasından kaçınmak da önemlidir. Ayrıca, kartın kenarına yakın bileşenlerin merkezdekilere göre daha fazla ısınması muhtemeldir.

Hatalı bir lehim bağlantısı, akı eksikliği veya kötü bağlanmış bir bağlantı dahil olmak üzere çeşitli faktörlerin bir sonucu olabilir. İyi bir lehim bağlantısı kalitesi için temiz bir çalışma alanı şarttır. Oksitlenmeyi önlemek için lehimleme ucunun yeniden kalaylanması da önemlidir.

Kimyasal sızıntı

Eğer bir PCB tasarımcısıysanız, kimyasal sızıntıyı nasıl önleyeceğinizi öğrenmek ilginizi çekebilir. Bu sorun, bir PCB'nin laminatının, direncinin veya iletkeninin yüzeyine yapışan küçük lehim küreleri olarak görünen lehim toplarından kaynaklanır. Üretilen ısı nedeniyle, bir PCB'deki açık deliklerin yakınındaki nem buhara dönüşebilir ve lehimi dışarı çıkarabilir.

Lehim köprüleme, lehim pastası eksikliğinden kaynaklanan bir başka sorundur. Lehim katılaşmadan önce bir uçtan ayrılamadığında kısa devre oluşturur. Kısa devreler genellikle görünmez olsa da, bir bileşene zarar verebilirler. PCB üzerindeki pin sayısı, aralarındaki mesafe ve yeniden akış fırınının ayarı gibi çeşitli faktörler bu soruna neden olabilir. Bazı durumlarda, malzemelerdeki bir değişiklik de lehim köprülenmesine neden olabilir.

Lehimleme sırasında çok fazla ısı

Lehim pastası, lehimleme sırasında belirli bir sıcaklığa ulaştığında deformasyonlara eğilimli olabilir. Lehimleme sırasında çok fazla ısı, lehim topaklanmasına ve ayrı deformasyonlara neden olabilir. Çok fazla lehim pastası da çok fazla flux gazına yol açabilir. Bu faktörler PCB tasarımında lehim topaklanmasına ve deformitelere katkıda bulunabilir.

Lehim pastası asla nem veya rutubet ile etkileşime girmemelidir. Lehim maskesi doğru şekilde konumlandırılmalı ve şablon tabanı düzenli olarak temizlenmelidir. Bir diğer yaygın PCB tasarım hatası, lehimleme sırasındaki kuvvet dengesizliklerinin neden olduğu mezar taşı etkisi veya "Manhattan etkisi" olarak bilinir. Bu etki, mezarlıktaki bir mezar taşının şeklini andırır. Bununla birlikte, açık devre ile feshedilmiş bir PCB tasarımını temsil eder.

Delme işleminden sonra malzemenin uygun şekilde temizlenmesi

Lehim pastası eksikliği, bir malzemenin delme işleminden sonra yanlış temizlenmesinin sonucudur. Lehim teli doğru sıcaklıkta olmalı ve ideal olarak pedler ve pimlerle tamamen ıslatılmalıdır. Lehim yeterince ıslatılmazsa, lehim köprüsü veya diğer kusurların oluşmasına neden olabilir. Pedleri ve pinleri eşit şekilde ıslatmak için doğru miktarda lehim gereklidir. Aksi takdirde, yapıştırılan nesne üzerinde bir metal oksit tabakası oluşturabilir. Bu, malzemeyi iyi temizleyerek ve doğru havya kullanarak düzeltilebilir.

Yetersiz lehim devre kartında çeşitli sorunlara neden olabilir. Yetersiz lehim kum deliğine, kırık çizgiye, "darbe deliğine" veya "lehim bağlantı boşluğuna" neden olabilir. Yetersiz lehim pastası da bileşenlerden kalay sökülmesine yol açabilir. PCB tasarım sürecini takip ederek bu tür sorunlardan kaçınmak çok önemlidir.

Önleyici tedbirler

Lehim köprüleme, lehim girmemesi gereken bir alana girdiğinde meydana gelir. Lehim köprülemesi daha büyük bileşen uçları kullanılarak önlenebilir. Uçlar çok küçük olduğunda, lehim daha geniş bir alanı ıslatmak ve uçtan daha küçük bir hacimde akmak zorunda kalır. Bu da lehim toplarının oluşmasına ve kısa devre yapmasına neden olur. Pedleri en uygun konumlara yerleştirmek ve lehimleme işleminde uygun lehim pastası kullanmak önemlidir.

Kart üzerindeki lehim pastası eksikliği de bileşen uçlarının pedlerden daha sıcak olmasına neden olabilir çünkü bileşen uçları daha az termal kütleye ve etraflarında daha yüksek bir hava akışına sahiptir. Lehim pastasının ıslanma süresinin artırılması bu sorunu önleyecek ve montaj boyunca sıcaklıkları eşitleyecektir. Ayrıca lehimin daha sıcak yüzeylere doğru akma eğilimini de azaltır. Bir başka önleme yöntemi de sorunlu bölgelerdeki lehim pastası miktarını en aza indirmek için şablon tasarımını optimize etmektir. Şablon kullanmanın yanı sıra, bileşenlerin yerleştirilmeden önce hasar görmemesini sağlamak da sorunlu bölgelerdeki lehim pastasını azaltmaya yardımcı olabilir. PCB'nin ısınmasını ve soğumasını eşitlemek için bakır dengeleme de kullanılabilir.