kategoriler: Pratik Elektronik, Nasıl çalışır
Görüntülenme sayısı: 21071
Makaleye Yorumlar: 1
Havyalar ve lehimleme istasyonları
Lehimleme, aralarında erimiş malzeme - lehim, katılacak bir sıcaklık olarak kural olarak birleştirilecek parçaların erime sıcaklığından daha düşük olan parçaların birleştirilmesi işlemidir. Lehimlemenin amacı mekanik bir bağlantı veya elektrik teması elde etmektir. Aşağıda, esas olarak elektronik bileşenlerin lehimlenmesini ele alacağız.
Biraz tarih
Metallerin lehimlenmesi eski zamanlarda kullanılmıştır. Bu teknolojik operasyonun en az 5000 yıldır var olduğuna inanılmaktadır. İnsanlık demir ve çeliği bilmiyor olsa bile, bakır, altın ve alaşımları yaygınlaştı. Ancak o zaman bile, usta kovalayıcılar, ürünlerin parçalarının lehimleme kullanılarak bağlantısını kullandılar.
Arkeologlar, kolları altınla lehimlenmiş altın kapların yanı sıra altın ve gümüş alaşımları buldular. Antik Babil devletinin mezarlarının kazılarında lehimleme izleri olan altın eşyalar bulundu. Bilim adamları MÖ 3200 tarihli bulur
Lehimli mücevherler Mısır piramitlerinde de bulundu. Bu gerçek, lehimleme sanatının eski Mısır'da MÖ 2. binyılda bilindiğini kanıtlamaktadır. En ilginç şey, Mısırlıların saf altınla lehimlememiş olmaları, ancak altın lehiminin erime noktasını düşürmenin bir yolunu icat etmeleridir.
Bu amaçla, altın tozu kömür tozu içinde tavlanmıştır. Sonuç olarak, altın yüzey katmanı karbonla doyuruldu (metallerin teknolojisinde bu işleme simantasyon denir) ve bir altın-karbon alaşımı elde edildi. Bu alaşımın erime noktası saf altından biraz daha düşüktü. Bu lehimlere katı denir.
Kalay ve kurşun bazlı yumuşak lehimler, MS 1. yüzyılda yaşayan en büyük Roma yazarı ve bilim adamı Pliny'nin yazılarında belirtilmiştir. Yani "Doğa Tarihi" makalesinde iki kalay-kurşun lehimden bahsedilmektedir - tetrarium (2/3 kurşun, 1/3 kalay) ve argentarya (% 50 kurşun ve% 50 kalay). En ilginç şey, bu tür alaşımların hala kullanılmasıdır. Bunlardan birincisine genellikle üçüncül ve ikinci yarı denir.
Vesuvius yanardağının patlaması sırasında ölen Pompeii'nin kazıları sırasında arkeologlar, bağlantısı kalay-kurşun lehim lehimlemesi ile yapılan kurşun su borularını keşfettiler. Aynı borular Libya ve Nubia'daki kazılarda da bulundu.
MS 4.-5. Yüzyıl yerleşim yerlerinin kazıları sırasında, Yukarı Volga bölgesi topraklarında, özellikle bakırla lehimlenmiş bıçaklarda parçalar bulunmuştur. Kiev Rus'da ustalar, bu antik yılların ustalarının yüksek teknik bilgisini gösteren lehimleme ile kilitleri, anahtarları, bakır bıçakları lehimledi.
El Lehimleme Havyaları
Bu nedenle, demir, bakır ve alaşımlarının ve alüminyumun lehimlenmesinin sadece değerli metallerin lehimlenmesinden sonra ortaya çıktığı düşünülebilir. Daha sonra, manuel lehimleme araçları ortaya çıktı. Bu lehimleme ütülerine ısıtıcı denir ve bir fırında ısıtılır.
Daha sonra bu amaçlar için benzinli üfleme meşaleleri kullanılmaya başlandı. Isı lehimleme ütüler bugüne kadar kullanılmaktadır ve çevrimiçi mağazalarda bile böyle bir havya satın alabilirsiniz. Isı havyasının görünümü Şekil 1'de gösterilmektedir.
Şekil 1. Isı Havya
Elektrikli havya
Ve sadece 1921'de elektrikli bir havya yaratıldı. Daha sonra ERSA'nın kurucusu olan Ernst Sachs, buluş için bir patent aldı. Mucitin yaratıcılığı sayesinde, elektrikli bir havya hızla dünya çapında sempati kazandı ve çeşitli lehimleme araçları tasarımları için bir prototip oldu. Şu anda elektrikli havya, çok saygın bir 93 yaşına sahip. İlk elektrikli havya Şekil 2'de gösterilmektedir.
Şekil 2. İlk elektrikli havya
Havya bir balta şeklindeydi, bir ısı havyasına benziyordu ve esas olarak kalaylama işi için tasarlandı. Bu güne benzer lehimleme demirleri mevcuttur. Bu tür havyaların gücü 500 ... 800 watt aralığındadır. Genellikle otomobil radyatörleri, bahçe sulama kutuları, kovalar gibi büyük parçaların lehimlenmesi için kullanılırlar.
Elektrikli havya nasıl
Elektrikli bir havyanın çalışma prensibi oldukça basittir. Sıklıkla sokma olarak adlandırılan lehim çubuğunun etrafında, yüksek dirençli bir tel spiralidir. Mevcut bir spiralden geçerken ısınır ve alınan ısı lehim çubuğuna verilir. Doğal olarak, spiral ısıya dayanıklı bir yalıtkan ile uçtan ve vücuttan izole edilir. Bir yalıtkan olarak, mika en sık kullanılır. Bu, günümüze kadar ayakta kalmış bir havya klasik şemasıdır.
Sovyet dönemi lehimleme ütüler
Sovyet döneminde, endüstri birçok farklı lehim havyası üretti. Amatör radyo pratiğinde, 25 ... 100W güce sahip EPSN serisi lehim havyaları en sık kullanılan ve hala kullanılmaktadır. Havyalara bağlı pasaportta şöyle yazılmıştır: “Havya tasarımı ayrılamaz.” Doğru, üreticilerin kredisine göre, bu lehim ütülerinin uzun süre hizmet ettiği söylenmelidir. Bu lehim havyalarının görünümü Şekil 3'te gösterilmektedir.
Şekil 3. EPSN serisinin lehim havyaları
Ama her şey o kadar da kötü ve sert değil. Bazı lehim demirlerinde, spiral bir oluk ile seramik bir çekirdeğe yerleştirilir, çekirdek de seramik bir bardağa yerleştirilir. Çekirdeğin merkezi deliğine bir lehim çubuğu yerleştirilir - bir acı ve mika yoktur. Monte edilen ısıtıcı, ahşap saplı metal bir kasaya yerleştirilir. Bu tasarımın avantajı katlanabilir olmasıdır, bu nedenle kitte yedek bir spiral satılmıştır.
Biraz sonra, radyo amatörleri ve telemasters arasında hızla popülerlik kazandıran 18 ve 25 W gücünde ERA serisinin minyatür lehim demirleri ortaya çıktı. Havya görünümü Şekil 4'te gösterilmektedir.
Şekil 4. ERA Serisi Havya
Bu tür lehim ütülerinin yardımıyla, transistörlerin yanı sıra DIP ve benzeri gibi durumlarda 2.54 mm aralıklı mikro devreleri lehimlemek oldukça rahattı. Gerekli lehimleme sıcaklığını sağlamak için, bu lehimleme demirlerinin tristör güç regülatörü ile açılması tavsiye edilir. Bu dahil etme ile lehimli bağlantıların kalitesi, montajcıya, hatta sanata değil, niteliklere bağlıdır.
DIP paketlerindeki fişler zaten geçmişte kaldı. Artık neredeyse tüm elektronik cihazlar, boyutları çok küçük olan SMD bileşenleri kullanılarak üretiliyor. Bu nedenle, yukarıda açıklanan lehimleme demirleriyle yüksek kaliteli lehimleme sağlamak zordur. Modern lehim ütüler, kural olarak lehim istasyonlarının bir parçası olarak kullanılır.
Lehimleme istasyonları hakkında daha fazla bilgiyi buradan edinebilirsiniz:Bir lehimleme istasyonu nasıl seçilir
Isıtma elemanları seramikten yapılmıştır ve entegre termokupldijital ekranla birlikte, verilen bir sıcaklığı geniş bir aralıkta tutmanıza izin verir, dahası, çok doğru bir şekilde. Bazı lehim havyalarının sapın içine yerleştirilmiş termostatları vardır. Böyle bir havya örneği, CT-Tools tarafından üretilen CT-96 havyadır. Havya görünümü Şekil 5'te gösterilmiştir.
Şekil 5. Havya CT-96
Şek. 6. Lehimleme istasyonu
Lehimleme sıcaklığı esas olarak lehimlerin erime noktasına bağlıdır. Elektronik ekipmanın kurulumu ve onarımı sırasında, kural olarak, yumuşak lehimler kullanılır.
Lehim Çeşitleri
Tüm lehimler iki türe ayrılabilir: sert ve yumuşak. Sert lehim alaşımları 300 ° C'nin üzerinde yüksek bir erime noktasına sahiptir ve bağlantının yüksek mekanik mukavemetini sağlar. En yaygın olarak kullanılanlar katı PMC bakır-çinko alaşımları ve farklı katkı maddelerine sahip alaşımlar olan PSR gümüş bazlı alaşımlardır.
Lehim derecesi ПСр-70 780 ° C, ПСр-10 830 ° C, ПМЦ-36 825 ° C, ПМЦ-51 870 ° C'nin erime noktasıBu tür lehimlerin elektronik panoları lehimlemek için tamamen uygun olmadığı açıktır.
Bu nedenle, erime sıcaklığı 300 ° C'yi aşmayan elektronik devrelerin montajı için yumuşak lehimler kullanılır. Temelde POS-61 markasının kalay-kurşun lehimidir. Erime noktası 190 ° C olan POS-63. Bu lehimler ötektiktir, yani aynı erime ve kristalleşme sıcaklıklarına sahiptirler.
İsmin kendisi bu lehimlerin kimyasal bileşimi hakkında konuşuyor: POS-61% 61 teneke içerir, geri kalanı kurşun, POS-63, sırasıyla% 63 teneke, geri kalanı kurşun. Bu lehimler sadece manuel lehimleme için kullanılır ve kaliteli lehim bağlantıları sağlar. Lehimleme ütülerinin pasaportlarında yazılmıştır: “Lehimleme parlak, kontur olmalıdır”.
POS lehimleri yüksek elektrik iletkenliğine, erimiş halde yüksek akışkanlığa ve yeterli mekanik mukavemete sahiptir. Bu özelliklerin kombinasyonu, baskılı devre kartlarının yüksek kaliteli lehimlenmesine, ölçüm cihazlarının yaylı süspansiyonlarına, Litzendrat tipi çok çekirdekli ince yüksek frekanslı tellere ve ayrıca bakır, bronz, pirinç, çelikten yapılmış kritik parçalara izin verir. Alüminyum lehimlemek için eritkenleri kullanırken, alüminyum parçalar çok iyi lehimlenir, örneğin, ev aletlerindeki transformatör ve bobin sargıları.
Lehimlenmiş parçaların aşırı ısınmasının son derece istenmeyen olduğu durumlarda, düşük sıcaklıklı lehimler kullanılır. Bunlardan biri Ahşap alaşımıdır: kalay -% 12.5, kurşun -% 25, bizmut -% 50 ve kadmiyum -% 12.5. Bu lehimin erime noktası sadece 70 ° C'dir. Bu sıcaklığa özellikle düşük denir. Wood alaşımı, parçaları baskılı devre kartlarından lehimlerken kurşunsuz lehimlerin erime sıcaklığını azaltmak için bir katkı maddesi olarak da kullanılır. Böyle bir katkı maddesi, devre kartına ve parçanın kendisine zarar vermeden elemanları lehimlemenize izin verir.
Kurşun, bildiğiniz gibi metal bir zehirli olarak kabul edilir, buharları insan vücuduna son derece zararlıdır. Bu nedenle, son zamanlarda elektronik ekipmanların, özellikle de ev aletlerinin lehimlenmesi için, kurşunsuz lehimler giderek daha fazla kullanılmaktadır. Kurşunsuz lehimler, ekoloji ve emek koruma gerekliliklerine bir övgüdür.
Kurşunsuz Lehimler
En çevre dostu ve güvenli lehim, görünüşte saf kalay olarak düşünülmelidir. Konserve kutuları - teneke için gıda endüstrisinde kullanılan kalaydır. Ancak, ne yazık ki, böyle bir lehimde can sıkıcı kusurlar var. Her şeyden önce, "kalay veba" dır.
13.2 ° C'nin altındaki sıcaklıklarda, saf kalayın spesifik hacmi% 25'ten fazla artar, bu da maddenin gri bir kalay adı verilen başka bir fazının oluşumuna yol açar. Ayrıca, sıcaklık ne kadar düşük olursa, dönüştürme işlemi o kadar yoğun olur. -33 ° C'lik bir sıcaklıkta, kalay gri bir toza dönüşür, rasyonlar basitçe parçalanır. Böyle bir lehimin iyi olmadığı açıktır.
Ancak sadece rasyonlar dağılmaz. Böylece 1912'de Robert Falcon Scott'un Güney Kutbu'na keşif gezisinin ölümüne neden olan teneke veba oldu. Keşif, yakıt tanklarındaki lehimli dikişlerden sızan yakıt olmadan kaldı.
Teneke veba nedeniyle, özellikle teneke asker koleksiyonları birçok kültürel değer öldü. Örneğin, St.Petersburg'daki Alexander Suvorov Müzesi'nin depolarında, birkaç düzine teneke asker, ısınmadaki bir atılım nedeniyle sadece toz haline geldi. Bu, dünyadaki diğer müzelerde oldu.
Kalay bazlı kurşunsuz lehimler oluşturmak için ona çeşitli bileşenler eklenir: bakır, çinko, gümüş, altın, indiyum. Bu katkı maddeleri, gri kalay oluşumundan kaçınmanıza, kendinizi kalay vebadan korumanıza izin verir.
Aşağıdaki bileşimlerin lehimleri çoğunlukla elektronik bileşenlerin lehimlenmesi için kullanılır: kalay -% 52, indiyum -% 48; kalay -% 91, çinko -% 9; kalay -% 97, gümüş -% 2.3, bakır -% 0.7. Hiçbir zararlı metal gözlenmez. Bu lehimlerin erime noktası, kalay-kurşun lehimlerininkinden önemli ölçüde daha yüksek olan 300 ° C civarındadır.Modern elektroniği onaran herkes bunu çok iyi bilir.
Zararsızlığın fiyatı, tüm kurşunsuz lehimlerin erimiş halde daha az akışkanlığa ve lehimli yüzeylerde daha düşük ıslanabilirliğe sahip olmasıdır. Kurşunsuz lehim ile lehimlemek için kullanılan özel akıların bu dezavantaja karşı korunmasına yardımcı olur. Bununla birlikte, kurşunsuz lehimlerle yapılan bir dikişin kalitesi, kalay kurşun lehimlerden daha kötüdür. Ancak bilim hala durmuyor, kurşunsuz lehimlerin kalitesini artırmak için sürekli araştırmalar yapılıyor, böylece değiştirme eşdeğerdir.
Birçok modern mikro devre BGA vakalarında mevcuttur (English Ball ızgara dizisi - bir dizi top). Her zamanki sonuçlar - bu mikro devrelerin bacakları yok. Rolleri, vücudun alt kısmındaki temas pedlerine bırakılan lehimden toplar tarafından oynanır. Bu tür mikro devreleri lehimlemek için yeni tip lehim ortaya çıktı - elek yöntemi ile uygulanan lehim pastaları.
Lehim pastaları birkaç bileşenden oluşur: lehimin kendisi ince bir toz formunda, aynı boyuttaki bir akının katı parçacıklarıdır. Bu bileşenler, başta sıvı akı bileşenleri ve uçucu çözücüler olmak üzere bağlayıcıların varlığı nedeniyle macun haline gelir.
Bu tür mikro devrelerin sıradan bir havya ile lehimlenemeyeceği açıktır. Bu, ısıtmanın sıcak hava veya kızılötesi radyasyon ile gerçekleştirildiği özel lehimleme yöntemlerinin kullanılmasını gerektirir. Bu amaçlar için sıcak hava veya kızılötesi lehimleme istasyonları kullanılır.
Makalenin devamı: Elektrikli havyalar. Türler ve tasarımlar
Ayrıca bkz. electro-tr.tomathouse.com
: