Lehim Nedir? Lehim Çeşitleri, POS-61, Sn63Pb37, Flux ve Lehim Pastası

[guclusat]

Elektronik devre montajı ve arıza onarımında kusursuz bir lehim bağlantısı elde etmek, hem mekanik sağlamlık hem de elektriksel iletkenlik açısından kritik öneme sahiptir.

Gerekli Malzemeler ve Isı Ayarı

• Hassas elektronik kartlar için sıcaklık kontrolüne sahip ayarlı havya istasyonu (310°C - 350°C arası idealdir).
• İçerisinde aktif flux (reçine) barındıran kaliteli lehim teli (genellikle %60 kalay ve %40 kurşun alaşımı tercih edilir).
• Havya ucundaki kalıntıları temizlemek için özel pirinç sünger veya nemli selülozik sünger.
• Hatalı lehimleri temizlemek için vakumlu lehim pompası ve lehim sökme fitili.

Doğru Lehimleme Adımları

• Lehimlenecek yüzeylerin ve komponent bacaklarının oksitsiz, yağsız ve temiz olduğundan emin olun.
• Havyanın ucuna çok az miktarda taze lehim sürerek ısı transferini kolaylaştırın (kalaylama).
• Havya ucunu aynı anda hem baskı devre üzerindeki bakır pede hem de elemanın bacağına temas ettirerek her iki yüzeyi de eşit şekilde ısıtın.
• Lehim telini havya ucuna değil, doğrudan ısınan parça ile pedin birleşim noktasına besleyin; lehim eriyip yuvayı kapladıktan sonra önce teli, ardından havyanın ucunu uzaklaştırın.

Kaliteli Lehimi Tanıma ve Sık Yapılan Hatalar

• Doğru yapılmış bir lehim bağlantısı parlak, pürüzsüz ve hafif konik (tepe) formda olmalıdır.
• Mat, pütürlü veya küre şeklinde duran bağlantılar "soğuk lehim" olarak adlandırılır ve zamanla temassızlığa neden olur.
• Komponentlerin iç yapısına zarar vermemek için havya ucunu lehim noktasında 2-3 saniyeden uzun süre tutmamaya özen gösterin.

Lehim Çeşitleri ve Kullanım Alanları​

Lehim alaşımları, kullanım amacına ve erime sıcaklıklarına göre temelde iki ana gruba ayrılır:

• Kurşunlu Lehimler (Sn60/Pb40 veya Sn63/Pb37):
  
  • Özellikleri: %60-%63 Kalay (Sn) ve %40-%37 Kurşun (Pb) içerir. Erime noktası oldukça düşüktür (yaklaşık 183°C).
  • Kullanım Alanı: Tamirat, hobi devreleri ve hassas elektronik kartlar için idealdir. Akışkanlığı mükemmeldir, soğuk lehim riskini en aza indirir ve parlak bir yüzey bırakır.
• Kurşunsuz Lehimler (RoHS Uyumlu - Sn99.3/Cu0.7 veya SAC305):
  
  • Özellikleri: Kurşun içermez; kalay, bakır ve bazen gümüş alaşımlıdır. Erime noktası daha yüksektir (yaklaşık 217°C - 227°C).
  • Kullanım Alanı: Sanayi tipi seri üretimde ve çevresel standartlara (RoHS) uygun cihazlarda kullanılır. İşlenmesi daha yüksek havya sıcaklığı ve kaliteli flux gerektirir.
• Gümüşlü Lehimler:
  
  • İçeriğinde %2 - %4 oranında gümüş (Ag) bulundurur. Ses sistemlerinde (audio) sinyal kaybını önlemek ve yüksek frekanslı RF devrelerinde iletkenliği maksimuma çıkarmak için tercih edilir.

Flux (Reçine) Çeşitleri ve Önemi​

Flux, lehimleme sırasında metallerin yüzeyindeki oksit tabakasını temizleyen ve erimiş lehimin pede rahatça yayılmasını sağlayan kimyasaldır.

• Katı Reçine (Çam Reçinesi): Klasik ve güvenli flux türüdür. Devre üzerinde korozyon yapmaz, lehim sonrası temizliği kolaydır.
• Pasta Flux (Paste Flux): Krem kıvamındadır. Yoğun komponent bacaklarında ve kalın lehim yüzeylerinde ısı transferini artırmak için kullanılır.
• Likit (Sıvı) Flux: Flux kalemi veya şişe ile uygulanır. Özellikle SMD (yüzey temaslı) elemanların lehimlenmesinde bacaklar arasında köprü oluşmasını engeller.
• No-Clean (Temizlik Gerektirmeyen) Flux: Lehimleme sonrası kart üzerinde iletken veya aşındırıcı kalıntı bırakmayan, yıkama gerektirmeyen özel flux türüdür.

Özel Lehimleme Yöntemleri ve Ekipmanlar​

• SMD (Yüzey Temaslı) Lehimleme:
  
  • Küçük boyutlu SMD direnç, kondansatör ve entegrelerin lehimlenmesinde cımbız, krem lehim (solder paste) ve sıcak hava istasyonu (Hot Air Rework Station) kullanılır.
  • Krem lehim pedlere sürülür, komponent yerleştirilir ve 250°C-300°C sıcak hava üflenerek lehimin kendiliğinden pede oturması sağlanır.
• Soğuk Lehim (Cold Solder) Tespiti ve Çözümü:
  
  • Havya sıcaklığının yetersiz kalması veya lehim donarken parçanın kıpırdaması sonucu oluşur. Bağlantı mat ve çatlak görünür.
  • Çözümü: İlgili noktaya az miktarda taze flux ve çok az lehim ekleyerek havya ucuyla lehimin yeniden tamamen erimesini sağlamaktır.

 

[guclusat]

Lehim Seçimi ve Doğru Lehimleme Teknikleri​

Lehim alaşımını doğru seçmek kadar, uygun havya sıcaklığı, lehim teli çapı ve flux kullanımı da kaliteli bir lehim bağlantısı için önemlidir.

Lehim Teli Çapı Nasıl Seçilir?​

Lehim telinin çapı yapılacak işe göre seçilmelidir.

Kullanım Alanı	Önerilen Lehim Teli Çapı
Çok küçük SMD komponentler	0,3 – 0,5 mm
İnce elektronik devreler	0,5 – 0,8 mm
Genel elektronik tamir	0,8 – 1,0 mm
Kalın kablo ve büyük lehim noktaları	1,0 – 2,0 mm

​

Küçük SMD komponentlerde kalın lehim teli kullanmak gereğinden fazla lehim verilmesine ve kısa devre oluşmasına neden olabilir.

Flux Neden Kullanılır?​

Flux, lehimleme sırasında metal yüzeylerde oluşan oksit tabakasının etkisini azaltır ve lehimin yüzeye daha iyi yayılmasını sağlar.

Flux sayesinde lehim:

• Daha kolay akar.
• Yüzeye daha iyi tutunur.
• Lehimleme süresi kısalır.
• Daha düzgün bir bağlantı oluşur.
• Oksitlenmiş yüzeylerin lehimlenmesi kolaylaşır.

Elektronik devrelerde elektronik amaçlı flux kullanılmalıdır. Asitli veya tesisat için kullanılan agresif fluxlar elektronik kartlarda kullanılmamalıdır.

Havya Sıcaklığı Nasıl Ayarlanır?​

Havya sıcaklığı kullanılan lehime ve devreye göre ayarlanmalıdır.

Kalay-kurşun esaslı lehimlerde genellikle yaklaşık 300–350°C aralığı pratik bir çalışma bölgesidir. Kurşunsuz lehimlerde ise daha yüksek sıcaklık gerekebilir.

Ancak sıcaklığı gereğinden fazla yükseltmek doğru değildir.

Aşırı sıcaklık:

• PCB padlerinin kalkmasına,
• Bakır yolların ayrılmasına,
• Komponentlerin zarar görmesine,
• Fluxun hızlı yanmasına,
• Lehim yüzeyinin bozulmasına

neden olabilir.

Amaç, bağlantıyı gerektiğinden fazla ısıtmadan hızlı ve düzgün şekilde lehimlemektir.

Kaliteli Bir Lehim Nasıl Olmalıdır?​

İyi yapılmış bir lehim bağlantısında lehim, pad ve komponent bacağı üzerinde düzgün şekilde yayılmalıdır.

İdeal bir lehim bağlantısı:

• Parlak ve düzgün görünür.
• Pad ile komponent arasında iyi bir birleşme oluşturur.
• Gereğinden fazla lehim içermez.
• Lehim köprüsü oluşturmaz.
• Çatlak veya gözenek bulunmaz.

Lehim yüzeyinin mat olması her zaman hatalı lehim anlamına gelmez. Özellikle bazı kurşunsuz lehimlerde yüzey daha mat görünebilir.

Soğuk Lehim Nedir?​

Lehim bağlantısı yeterince ısıtılmadan yapılırsa soğuk lehim oluşabilir.

Belirtileri:

• Mat veya pütürlü görünüm
• Mekanik olarak zayıf bağlantı
• Aralıklı çalışan devre
• Temas direncinin yükselmesi
• Titreşim veya hareket sırasında bağlantının kesilmesi

Soğuk lehim şüphesinde eski lehim temizlenip bağlantı yüzeyi yeniden ısıtılarak uygun miktarda yeni lehim uygulanabilir.

Fazla Lehim Kullanmak Doğru Değildir​

Daha fazla lehim kullanmak daha sağlam bağlantı anlamına gelmez.

Özellikle entegre ve SMD komponentlerde fazla lehim:

• Komşu padler arasında kısa devre oluşturabilir.
• PCB üzerindeki yolları kapatabilir.
• Arıza tespitini zorlaştırabilir.
• Gereksiz flux kalıntısı oluşturabilir.

İyi lehimleme işleminde amaç yeterli miktarda lehim kullanmaktır.

SMD Komponentlerde Lehimleme​

SMD komponentlerin lehimlenmesinde ince lehim teli, uygun flux ve sıcaklık kontrollü havya kullanmak büyük kolaylık sağlar.

Çok pinli entegrelerde lehim köprüsü oluşması durumunda fazla lehim, bakır lehim sökme örgüsü (desoldering braid) ve flux yardımıyla temizlenebilir.

SMD ve daha karmaşık komponentlerde lehim pastası ile sıcak hava veya reflow yöntemi de kullanılabilir. Lehim pastası, çok küçük lehim parçacıkları ile fluxın karışımından oluşur ve özellikle SMT uygulamalarında kullanılır.

Lehim Nasıl Sökülür?​

Elektronik tamirinde sadece lehim yapmak değil, eski lehimi düzgün şekilde sökmek de önemlidir.

Bakır Lehim Sökme Örgüsü​

Bakır örgü, erimiş lehimi kapiler etkiyle içine çeker.

Kullanımı:

1. Örgü lehimlenecek bölgenin üzerine yerleştirilir.
2. Üzerine az miktarda flux uygulanabilir.
3. Isıtılmış havya örgünün üzerine bastırılır.
4. Lehim eridiğinde bakır örgü tarafından emilir.
5. Örgü kaldırılır ve temiz bir lehim yüzeyi elde edilir.

Lehim Pompası​

Lehim pompasında önce lehim havya ile eritilir. Daha sonra pompanın ucu lehime yaklaştırılarak mekanizma tetiklenir ve erimiş lehim vakumla çekilir.

Özellikle delikli PCB ve komponent sökme işlemlerinde oldukça kullanışlıdır.

Spesifik Komponent Sökümünde Düşük Sıcaklıklı Lehim​

Hassas komponentlerin sökülmesinde düşük erime sıcaklığına sahip alaşımlar kullanılabilir.

Örneğin Rose alaşımı, yaklaşık 90–100°C civarında eriyebildiği için komponent sökme işlemlerinde kullanılabilir. Mevcut lehimin erime sıcaklığını düşürerek komponentin daha düşük sıcaklıkta çıkarılmasını kolaylaştırır.

Ancak düşük sıcaklıklı alaşım kullanıldıktan sonra kart üzerinde kalan artıkların temizlenmesi gerekir. Özellikle yüksek sıcaklıkta çalışan devrelerde bu tür alaşımların kalıntılarının bırakılması uygun değildir.

Lehimleme Sırasında En Sık Yapılan Hatalar​

1. Gereğinden fazla lehim kullanmak
Kısa devre ve gereksiz lehim yığını oluşturabilir.

2. Yüzeyi temizlemeden lehim yapmak
Oksitli veya kirli yüzeylerde lehim düzgün yayılmaz.

3. Çok düşük sıcaklıkta çalışmak
Soğuk lehim ve kötü ıslanma oluşabilir.

4. Gereğinden fazla sıcaklık kullanmak
PCB padleri ve elektronik komponentler zarar görebilir.

5. Komponenti uzun süre ısıtmak
Özellikle hassas yarı iletkenlerde hasar meydana gelebilir.

6. Yanlış flux kullanmak
Elektronik kartlarda agresif asitli flux kullanılması korozyona ve zamanla arızalara neden olabilir.

Kurşunlu ve Kurşunsuz Lehim​

Geleneksel elektronik tamirinde kalay-kurşun lehimler uzun yıllardır kullanılmaktadır. Sn63Pb37 gibi alaşımlar belirli bir erime davranışı ve kolay lehimlenebilirlik sunar.

Kurşunsuz lehimler ise modern elektronik üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak kurşunsuz lehimlerin erime sıcaklığı ve çalışma koşulları kullanılan alaşıma göre değişir.

Bu nedenle lehim telinin üzerinde bulunan alaşım bilgisi ve üretici tarafından belirtilen çalışma sıcaklığı dikkate alınmalıdır.

Sonuç​

İyi bir lehim bağlantısı sadece lehim telinin kalitesine bağlı değildir.

Doğru lehim + uygun flux + doğru havya sıcaklığı + temiz yüzey + doğru lehimleme süresi

bir araya geldiğinde güvenilir ve uzun ömürlü bir bağlantı elde edilir.

Özellikle elektronik kart tamirinde gereğinden fazla ısı uygulamak yerine, yeterli sıcaklıkla kısa sürede kaliteli bir lehim bağlantısı oluşturmak en önemli kurallardan biridir.