Kapat

ELEKTRİK ELEKTRONİK TEKNOLOJİSİ LEHİMLEME VE BASKI DEVRE

ŞEKİL VE RESİMLERİ GÖREMİYORSANIZ www.megep.meb.gov.tr ADRESİNDEN İLGİLİ MODÜLÜ AÇARAK İNCELEYEBİLİRSİNİZ.

1. LEHİMLEMEDE KULLANILAN MALZEMELER
1.1. Lehim
Elektronik devrelerde bir sistemi oluşturmak için; elamanları ve tellerini birbirine
tutturmak amacıyla belirli sıcaklıklarda eriyebilen tellere “lehim” denir. Lehimlerin
sayesinde elektrik akımı devrelerin içerisinde elamanları çalıştıracak şekilde dolaşabilecektir.
Lehim telinin özelliğine ve kalınlığına göre nerelerde kullanıldığını bu modülle
öğreneceksiniz. Lehim tellerini birbirinden ayırtan özellikleri göreceksiniz.
Şekil 1.2
Şekil 1.3
Elektrik ve elektronik sektöründe kullanılan lehim teli kalay ve kurşun metallerinin
karışımından oluşturulmuştur. Lehim telinin içerisindeki kalay miktarı arttıkça kalite
yükselmektedir. Çünkü erime sıcaklığı kalay çoğaldıkça azalmaktadır. Lehimin kalitesi
kullanılacağı devrenin hassaslığına göre değişmektedir.
Elektrik-elektronik devrelerin bağlantıların birbirine tutturulmasında yumuşak
lehimleme kullanılır. Yumuşak lehimde direnç değerinin çok düşük olması, elektrik akımının
iletilmesini önemli ölçüde kolaylaştırmaktadır. Lehim telleri kalınlıklarına göre de
çeşitlendirilebilir. Buna göre 0,75mmf-1mmf-1,20mmf-1,60mmf çaplarında üretilebilirler.
Tüp veya makara olarak piyasada satılmaktadırlar. Makaralar 100gr, 200gr veya 500gr
olabilir.
1.2. Pasta
İletkenleri birbirine tutturabilmek için lehim pastası kullanılmalıdır. Lehim pastası
kusursuz bir lehimleme için önemlidir. Lehim yapılırken metal yüzeyin temizlenmesi ve
ısınmadan dolayı tekrar olaşabilecek oksitlenmeleri önlemek için lehim pastası kullanılır.
Lehim pastası, katı durumda satılmaktadır. Erime ısıları lehime göre daha düşüktür. Bu
nedenle lehimleme işleminden önce çok çabuk olarak uçucu gaz haline dönüşmektedir. Şekil
1.3: Lehim pastası (solder paste).
Havayla temas halinde olan bütün madenlerin
üzerinde bir pas tabakası oluşur, ilk zamanlar çok ince
olan bu tabaka zamanla artar ve kalınlaşır. Havadaki
nem ve hava sıcaklığı bu pasın oluşmasını hızlandırır.
Gözle görünmese bile her metalin yüzeyi zamanla
böyle bir tabaka ile kaplanır.
Üzeri paslı olan bir metal yüzeyine lehimin
yapışması zordur. Lehimleme sırasında lehim,
lehimlenecek yüzeyi tam olarak ıslatmalı ve en küçük
gözeneklere kadar sızmalıdır. Lehim yapılacak eleman
bacağının veya yüzeyinin pastan temizlenebilmesi için
lehim pastası kullanılır.
Şekil 1.3: Lehim pastası (solder pasta)
Lehim tellerini elektronik parça satan dükkânlardan satın alırken üzerinde yazan
işaretlerin ne anlama geldiğinin bilinmesi gerekir. Ambalaj üzerinde etikette yazılan
kotlamalar malzemenin yapısı hakkında bilgi vermektedir. Örneğin; RS(RH), 63, 0.75 A
şeklinde olabilir.
Anlamı:
RS(RH): Cinsi (reçine nüveli lehim) 63: Tipi ve kalay oranı
0,75: Lehim telinin dış çapı A: Özelliği
2. HAVYA
Şekil 2.1(a) Şekil 2.1(b)
2.1. Havya
Lehimlemede kullanılan önemli elemanlardan biriside havyadır. Elektrik ve elektronik
devrelerde elemanlarını birbirine lehimlemeyebilmek için yüksek ve hızlı bir ısı kaynağına
ihtiyaç vardır. Bu ihtiyacı karşılamak üzere bu alanda elektrikle çalışan “havyalar”
kullanılmıştır. Havyalar 200 ile 500 derece arasında ısı yayabilecek şekilde üretilebilirler.
Havyaların güçleri ise 5 ile 300 watt arasında
değişebilmektedir. Firmaların üretimine göre bu oranlar
değişiklik gösterebilir. Genel olarak havyaların güçlerine
göre tablo2-1deki gibi sıralanabilir. Havyalarda aranan
özellikler arasında; çok çabuk ısınabilmesi, lehimleme
esnasında herhangi bir ısı kaybının olmaması ve
gövdesinin içeriden gelen ısının yalıtımlı olması
sayılabilir. Havyalar genel olarak ısıtma durumuna ve
yalıtım direncine göre sınıflandırılabilir. Bu
sınıflandırmaya uygun olarak elektrik elektronik alanında
kullanılan ısıtma durumuna göre havya çeşitlerini
göreceğiz.(şekil 2–2: Kalem havya)
Baskı devrede çok ince hatlar, bazı elektronik malzemeler
(Entegre devre, küçük diyot ve transistörler)
30 Baskı devrede ince hatlar, bazı elektronik malzemeler
(Direnç, kondansatör, diyot ve transistörler)
40 Baskı devrelerde küçük terminaller, yüksek güçlü dirençler
60 ve üstü Kalın iletkenler, büyük boyutlu malzemeler
Tablo 2 .1: Havyalar ile ilgili özellikler tablosu
2.1.1. Havya Çeşitleri:
Havyalar, görünüş ve ısıtılma şekillerine göre üçe ayrılırlar:
2.1.1.1. Kalem (Rezistanslı) Havyalar
Rezistanslı havya olarak da isimlendirilirler. Ancak, tabanca havyaya benzer modelleri
de vardır. Isının havyada oluşturulması rezistansla sağlanmaktadır. Rezistans, krom-nikel
telden silindirik şeklinde sarılarak elde edilir. Bu havyalar küçük güçlü olarak üretilirler.
Böylece küçük akımlı büyük dirençli olarak çalışırlar.
Rezistanslı havyalar, enerji kablosu, tutma sapı ve havya
ucu olmak üzere üç ana parçadan oluşmaktadır. Şekil 2-3’deki
rezistanslı kalem havyaya örnektir.
Sanayinin içerisinde havya istasyonları elektronikçiler
için kolaylık ve güvenlik sağlamaktadır. Enerji beslemesi
220Volt olmasına rağmen ısı ayarı imkânı sağlayarak çalışma
güvenliği sağlarlar. Böylece havya ucundaki ısı değerini sabit
tutma imkânı sağlamaktadır. Buna göre kalem havyalar ikiye
ayrılır:
Şekil 2.3: Kalem (Rezistanslı) havya çeşitleri
2.1.1.2. İstasyonlu Kalem Havyalar
Bu tip havyalar ısı ayarlı veya gerilim ayarlı olarak kullanılabilmesi için çeşitli
düzenekler kullanılır. Böylece havya ucundaki ısı sabit tutulur. Güvenli bir çalışma ortamı
için böyle düzenekler kullanılabilir. Ancak, her yerde kullanılmaları mümkün olmayabilir.
Bir istasyon modeli olarak kabul ettiğimiz bu tip havyalar daha çok seri üretim yapan
firmalarda kullanılır. Şekil 2.4’te istasyonlu kalem havyalara örnektir.
Şekil 2.4: İstasyonlu kalem havya
2.1.1.3. İstasyonsuz Kalem Havyalar
Bu havyaları genel kullanıcı olarak isimlendirdiğimiz bakım ve onarım yapan küçük
firmalar, hobi devreleri yapan kimseler ve öğrenciler kullanmaktadır. İstasyonlu havyalardan
tek farkları, her alanda kullanılabilir olmalarıdır. Şekil 2.5’te istasyonsuz kalem havyaya
örnektir.
Şekil 2.5: İstasyosuz kalem havya
2.1.2. Tabanca (Transformatörlü) Havyalar
Tabanca havyalar güçlü havyalar olup daha çok elektrikçilikte ve kalın iletkenlerin
lehimlenmesinde kullanılırlar. Tabanca havyaların içinde bir transformatör mevcut olup
havya ucu fek sekonder sargısının uzantısıdır. Sekonder sargısı primer sargısına göre çok az
sipirlidir. Bu sebeple sekonderde çok düşük gerilim ve çok yüksek akım vardır. Bu yüksek
akım sekonder sargısının dolayısıyla havya uçunun çok ısınmasına sebep olur.
Primer devresinde seri bir anahtar vardır ve bu anahtar tetik biçimindedir. Anahtara
basıldığında primerden ve dolayısıyla sekonderden akım geçer. Sekonderden geçen yüksek
akım havya uçunu ısıtır. Anahtar bırakılırsa akım kesilir ve havya hızla soğur.
Daha önce de belirtildiği gibi tabanca havyalar yüksek güçlü ve dolayısıyla uçları çok
ısınan havyalardır. Bu nedenle elektronik devrelerde lehimleme işlerinde tabanca havya
kullanımından kaçınılmalıdır. Şekil 2-6’da tabanca havya görülmektedir.
Şekil 2.6: Tabanca (transformatörlü) havya
2.1.3. Gazlı Havyalar
Bu tip havyalar, enerji kaynağının bulunmadığı ortamlarda kullanılır. Gazın yakılması
yoluyla havya ucu ısıtılarak çalışmaktadır. Çalışmasında elektrik bulunmadığı için yanıcı bir
gaz kullanılmaktadır. Çalışma sırasında havya ucu hem ısıyı alacak hem de lehimi eritecek
şekilde kullanır. Şekil 2-7 de gazlı havyalara örnek görülmektedir.
Şekil 2.7: Gazlı kalem havya
2.2. Kalem Havya Uçları ve Bakımının Önemi
Lehimleme işlemi için havya seçiminde dikkat edilmesi gereken husus şudur:
Elektronik malzemelerin çoğu ısınınca bozulabilir. Bu nedenle entegre, küçük diyot ve
transistor gibi ısıya dayanıksız malzemelerin lehimlenmesinde düşük güçlü havyalar tercih
edilmelidir.
Kalem havyalara değişik uçlar takılabilir ve böylece ihtiyaca tam uygun uç elde
edilebilir. Şekil 2.8 kalem havya uçları görülüyor.
Şekil 2.8
Bu uçlardan en sağda görülen uç daha yaygın olarak kullanılmaktadır. Kalem
havyaların uçları bakır dökme çelik, alüminyum-bakır alaşımı gibi maddelerden
yapılmaktadır.
Kalem havyalar çalışma sırasında genellikle fişe takılı olarak bırakılmakta ve sürekli
olarak sıcak kalmaktadır. Bunun sebebi kalem havyanın yavaş ısınmasıdır. (çalışma anında
sürekli sıcak olduğu için kalem havyanın ucu temas ettiği yerlere zarar verebilir. Bu sebeple
havyanın sıcak olan bölümlerine elle dokunmak, vücudun herhangi bir yerine değdirmek
yanıklara sebep olur.
Ayrıca giysilere veya çevredeki eşyalara da zarar verebilir. Bu nedenle havya rasgele
bir yere bırakılmamalı, havya altlığında tutulmalıdır.
Şekil 2.9: Aparatlı kalem havya altlığı
Kalem havyalarda havya ucunun uzunluğu 3-3.5 cm‘dir. Ancak bu uç uzatılıp
kısaltılabilir. Uç kısaltılırsa daha çok, uzatılırsa daha az ısınır. Böylece havyanın çalışma ısısı
değiştirilebilir. Havya ucu bir vida aracılığıyla gövdeye bağlanmıştır. Bu vida gevşetilerek
uzunluk ayan yapılabilir. Bu sırada havyanın soğuk olması gerekir. Ucu uzatıp kısaltmada
kargaburnu veya pense kullanılabilir.
Şekil 2.10: Kalem havya altlığı
Havya yeniyse veya ucu yeni değiştirilmişse ilk ısıtılmada lehim yapılmamalı bir sure
rezistansın ve ucun üzerindeki kimyasal maddelerin (boya vb) buharlaşıp uçması
beklenmelidir. Bu esnada havyadan bir koku da gelebilir. Ancak 10-15 dakika sonra boyalar
uçtuğu için havya lehimlemeye hazır hale gelir.
Şekil 2.11: Havya ucu temizleme teli
3. LEHİMLEME
3.1. Lehimleme ve Lehimleme Çeşitleri
Lehim, normal sıcaklıkta katı halde olan ancak belirli
bir sıcaklıktan sonra eriyen bir maddedir. Elektronik
devrelerde elemanların birleştirilmesinde veya elemanların
baskı devreye tutturulmasında havya ile ısıtılarak eritilir.
Daha sonra ısının azalmasıyla kendiliğinden donar, tekrar
katılaşır. Sıvı durumundayken birleştirilecek eleman
bacaklarını kaplayıp dondurulursa, eleman bacakları da sabit
olarak birbirine ya da baskı devreye sabit olarak tutturulmuş
olur. Piyasada çeşitli kalitelerde lehimler makaraya sarılmış
veya tüp şeklinde bulunmaktadır. Lehimleme, yumuşak ve
sert lehimleme olarak ikiye ayrılır. Yumuşak lehimlemede
çalışma ısısı 500oC’ den düşük, sert lehimlemede 500oC’ den
yüksek olarak tespit edilmiştir. Lehimleme örneği şekil 3-1 de
verilmiştir.
3.2. Lehimleme Metotları
3.2.1.Lehimlenecek Yerin Temizlenmesi
Lehim yapmadan önce lehimin yapılacağı yüzeyin veya eleman bacağının iyice
temizlenmesi gerekir. Bu temizleme işlemi şu şekillerde yapılabilir:
Ø Lehimin yapılacağı baskı devre yüzeyi çok ince zımpara kullanılarak
zımparalanır.
Ø Eleman bacakları temizlenirken ince zımpara kullanılabileceği gibi çakı da
kullanılabilir. Çakı ile eleman bacağı hafifçe kazınır.
Ø Zımpara veya çakı ile yapılan bu temizlenen yerlerdeki küçük parçacıklar bir
fırçayla giderilir.
Şekil 3.2
3.2.2. Lehimlemenin Yapılması
Havya prize takılarak ısınması sağlanır. Isınmış ve temizlenmiş havya ucuna lehim
değdirilerek eritmesi kontrol edilir. Üzerine bir miktar lehim alması sağlanır. Temizlenerek
hazırlanmış lehimlenecek parça üzerine de bir miktar lehim pastası sürülür (şekil 3-2).
Isınmış havya ucu, lehimlenecek kısma değdirilir ve bir miktar beklenir. Bu arada pasta
eriyerek temizlerken, havya ucundaki lehimde lehimlenecek parçanın üzerine yapışır. Bu
aşamadan sonra havyanın ucu lehimlenen elemanın üzerinden çekilmeli ve lehim yeri
kesinlikle oynatılmamalıdır. Lehimleme anında havya ucundaki lehim yetersiz kalırsa, ısınan
parçada eriyecek şekilde yeteri kadar lehim verilmelidir. Havyanın lehim yerinde kısa
kalması, lehim yüzeyini pürüzlü; fazla kalması ise, iğneli ve dağınık yapar. Normal sürede
yapılan lehimin yüzeyi parlak, temiz, çatlaksız, deliksiz, küçük ve doğal bir tepe
görüntüsündedir.
Havya ucunun lehimlemeye hazırlanması: Havya ucu, ıslak temizleme süngeri
üzerinde yavaşça döndürülerek temizlenmelidir. Bundan sonra havya ucunda az bir miktarda
lehim eritilir. Daha sonra da havyanın ucu temizleme aparatı veya ıslak sünger üzerinde
hafifçe döndürülerek lehimin ucu kaplaması sağlanır. Artık havya, lehimleme işlemine
hazırdır.
Şekil 3.3
Şekil 3.3’te temizleme aparatı ile havya ucunun temizlenmesi görülmektedir. Lehim
yapılırken dikkat edilecek hususlar: Havyadaki yüksek sıcaklık, daha önce de belirtildiği
gibi, temas halinde insanlara ve eşyalara zarar verebilir. Bu nedenle lehimleme yapılırken
çok dikkatli olunmalı ve aşağıda sıralanan kurallara uyulmalıdır.
Ø Havya uzun süre kullanılmayacaksa fişi çekilmelidir.
Ø Çevrede gereksiz araç gereç bulunmamalıdır.
Ø Havya kullanılmadığı zamanlarda havya altlığında tutulmalıdır.
Ø Havya ucunun havya kordonuna temas etmesi kordonu eritip kısa devrelere
veya çarpılmalara neden olabilir. Havya ucunun kordona teması önlenmelidir.
Ø Havyanın ucundaki lehimleri uzaklaştırmak için havya ucunu herhangi bir yere
vurmayınız, havada silkelemeyiniz. Aksi halde sıcak olan lehimler sıçrayarak
etrafa zarar verebilir.
Ø Lehim erirken çıkan dumanı teneffüs etmeyiniz.
Ø Lehimlenen devrede herhangi bir gerilim bulunmamalıdır.
3.2.2.1. İyi Bir Lehimlemenin Özellikleri
Lehimlemenin iyi ve başarılı olması için de aşağıdaki teknik kurallara uyulmalıdır:
Ø Lehim yapılacak yer iyice temizlenmelidir.
Ø Kaliteli lehim kullanılmalıdır.
Ø Havyanın ucu temiz olmalı, az miktarda lehimle kaplanmalıdır.
Ø Havya uygun sıcaklıkta olmalıdır.
Ø Eleman veya iletken uçları önceden az miktarda lehimlenmelidir. Buna ön
lehimleme denir.
Ø Havyanın ucu lehim yapılan yeri ısıtmalı, ucun lehimle bir teması olmamalıdır.
Lehim ısınan yere değdirilmeli, erimesi beklenmelidir.
Ø Yeteri kadar (ne az ne fazla) lehim kullanılmalıdır.
Ø Lehim eridikten sonra tekrar donması için 2-3 saniye bekleyiniz. Bu süre içinde
lehimlenen elemanlar sarsılmamalıdır.
Ø Baskı devre üzerinde lehimleme yapılıyorsa aşırı ısınma sonucu baskı devre
kalkabilir.
Ø Bu durumda lehimlenen yeri aşırı ısıtmamak gerekir.
Şekil 3.4
ÖNEMLİ NOT: Bazı teknisyenler lehimi havyanın ucuna değdirerek havyanın ucuna
bir miktar lehim almakta ve sonra ucu lehimin yapılacağı yere değdirmektedir. Bu durumda
lehim çok ısındığı için özelliği kaybolabilir. Ayrıca lehimin yapılacağı alan tam
ısınmayabilir. Bunun için tekrar edelim ki, lehimin yapılacağı yer havya ucuyla ısıtılmalı bu
sırada lehim ısınan yere değdirilerek erimesi sağlanmalıdır. Lehimlenecek bazı elemanlar
lehimleme sırasında oluşan sıcaklıktan dolayı bozulabilir. Bu durum özellikle yarı iletkenler
için geçerlidir. Lehimleme sırasında bu elemanların ısınmalarını önlemek için lehimlenen
bacak kargaburun ya da cımbız ile tutulmalıdır. Kargaburun veya cımbız ısıyı yayarak
elemanın aşırı ısınmasını önler.
İyi bir lehimlemenin özellikleri şunlardır:
Ø Parlak bir görünüşü vardır, üzerinde ya da çevresinde pasta veya kir yoktur.
Ø Yüzeyi düz, pürüzsüz ve deliksizdir.
Ø Kubbemsi bir şekli vardır. Çok yaygın ya da çok sivri değildir.
Ø Lehimlenen malzeme bacaklarının lehimin içinde kalan bölümünün hatları fark
edilir.
Şekil 3.5
3.2.2.2. Lehimleme Hataları
Ø Yeteri kadar lehim kullanılmamışsa bağlantı sağlam olmaz.
Ø Çok fazla lehim kullanılmışsa fazla lehim yayılarak kısa devrelere yol açabilir.
Ø Lehimleme sırasında lehim donmadan malzemeler hareket ettirilmişse lehim
sağlam olmaz.
Ø Lehimlenecek yer iyi temizlenmemişse ortaya sağlıksız bir lehim çıkar. Daha
sonra devrede arızalara yol açabilir.
Ø Lehimleme sırasında havya sıcaklığı uygun değilse soğuk lehim meydana gelir.
Soğuk lehim durumunda malzemeler tam olarak bağlanamaz veya bir süre sonra
bağlantı kopar.
3.2.2.3. Elektronik Devre Elamanlarını (diyot, direnç, entegre vb.) Lehimlenmesi
Direnç, kondansatör, transistor, diyot gibi devre elemanları bir devre oluşturmak üzere
baskı devre ya da üniversal plaket üzerine lehimlenerek birleştirirler. Bu elemanların baskı
devre ya da üniversal plaket üzerine lehimlenmesinde dikkat edilmesi gereken hususlar
şunlardır:
Ø Öncelikle direnç, kondansatör gibi elemanların bacakları düzeltilmelidir.
Ø Eleman direnç, diyot gibi bir malzemeyse bacaklar lehimlenecek deliklerin
arasındaki mesafe dikkate alınarak kargaburun yardımıyla 90 derece bükülür.
Elemanı tanıtan yazı, işaret vb. üste gelmelidir.
Ø Plaket üzerinde dirençler renk kodları, kondansatör uçları soldan sağa ya da
aşağıdan yukarıya gelecek şekilde monte edilmelidir.
Ø Direnç, diyot gibi elemanların plaket üzerinde kalan uçları eşit ve en az 2 mm
uzunluğunda olmalıdır. Bu elemanlar plakete çok yakın ve paralel
lehimlenmelidir. l Watt değerinden daha düşük güçlü dirençler ve diyotlar
plakete temas edecek şekilde lehimlenirler.
Ø Kondansatör, transistor gibi elemanlar plakete lehimlenirken plaketle eleman
arasında 3-6 mm mesafe bulunmalıdır.
Ø Transistor bacakları asla çapraz lehimlenmemelidir. Yarı iletkenler ısıya karşı
hassas olduğundan bunlar lehimlenirken bacakları cımbız ya da kargaburunla
tutularak ısı dağıtılmalıdır.
Ø Entegreler doğrudan doğruya plakete lehimlenmemeli, entegre soketi
kullanılmalıdır.
Ø Lehimlemeden sonra elemanın bacağının artan kısmı kesilmelidir.
3.3. Lehimleme Uygulamaları
Bu bölümde lehimleme uygulamalarına yer verilmiştir. Uygulamalarda 20-30 Watt
gücünde kalem havya ve reçineli lehim kullanılmalıdır.
Lehimleme işlemi, elektronik devre montaj ve onarımında en önemli işlerdendir. Bu
konuda beceri kazanılması çok önemlidir.
3.3.1. Üniversal Plaket Üzerine Nokta Lehimleme
Üniversal plaket baskı devre çıkarma işlemi yapılmaksızın elektronik devre montajı
yapmakta kullanılan delikli plaketlerdir. Bu deliklerin çevreleri bakır kaplı olup iletkenler ve
malzemeler buraya lehimlenir. Özellikle şemaların denenmelerinde çok yaygın olarak
kullanılırlar. Şekilde üniversal plaket görülüyor.
Şekil 3.6
3.3.1.1. İletken Uçlarının Lehimlenmesi (Ön Lehimleme)
İletkenler birbirine, bir elektronik malzemenin bacağına ya da baskı devre plaketine
lehimlenirken bağlantının sağlam olması için iletken ucunun önceden lehimlenmesi gerekir.
İşlerine başlamadan önce sevgili öğrenciler,
lehimleme sırasında sıcak havyanın neden olabileceği
kazalara karşı çok dikkatli olmanız gerektiğini bir kez
daha hatırlatmak isteriz.
Bu işlem ön lehimleme olarak adlandırılır. Buna göre ön lehimleme asıl lehimlemenin daha
sağlıklı olması için yapılan bir işlemdir.
Tek damarlı iletkenlerde ön lehimleme iletken ucunun tam olarak temizlenmesi ve asıl
lehimleme işlemine hazırlık işlevine sahiptir. Çok damarlı iletkenlerde ise bunlara ek olarak
damarların toparlanması, dağılmanın önlenmesi gibi çok önemli faydaları vardır. Çok
damarlı iletken ön lehimlemeye tabi tutulduğunda iletkenin ucu tek damarlı gibi olur ve asıl
lehimleme işlemi sonucunda dağılma, saçaklanma gibi istenmeyen durumlar meydana
gelmez.
3.3.1.2. İletkenlerin Birbirine Lehimlenmesi
Sarma tipi terminal lehimlemelerinde kullanılacak kabloların ucu 15 mm yalıtılır ve
ucun 3 mm uzunluğundaki bölümüne ön lehimleme yapılır. Plakete yapılacak
lehimlemelerde ise kablonun ucu 5 mm açılır ve bunun 3 mm'lik bölümüne ön lehimleme
yapılır. İki iletkenin açılan uçlarının ön lehimleme aşamasından sonra birbirlerine
lehimlenmesi işlemidir.
Şekil 3.7
3.3.1.3. Devre Elemanlarının Plaket Üzerine Lehimlenmesi
Elektronik devre elemanlarını plaketlerin üzerine lehimlemeden önce, bacaklarını
elemana göre bükmek gerekir. Bacakları bükülürken üzerindeki yazılar okunacak şekilde
olmalıdır. Elemanların ayakları çok uzun veya çok kısa bırakılmamalıdır.
3.3.1.4. Entegrelerin Plaket Üzerine Lehimlenmesi
Entegre ve entegre soketlerini tanıtıcı işaretler, nokta ve çentikler şekilde görüldüğü
gibi sol tarafa, dik monte edilecekse üste gelmelidir. Şekil 3-8 de entegrelerin lehimlenmesi
görülmektedir.
Şekil 3.8
3.4. Lehim Sökme İşlemleri
Elektronik devrelerde arıza durumunda parça değiştirilmesi en sık rastlanan
işlerdendir. Değiştirilecek parça baskı devreye ya da diğer elemanlara lehimlenerek
tutturulmuşsa (çoğu kez böyledir) o takdirde bu elemanın bağlantısını sağlayan lehimin
eritilmesi gerekir. Bazen sadece eritme yetmez o bölgede bulunan tüm lehimin alınması
gerekir. Örnek olarak direnç, diyot gibi iki bacaklı elemanları bağlı oldukları yerden
sökerken sadece tek bacaktaki lehimin eritilip elemanın o yönden çekilip bağlantıdan
kurtarılması daha sonra da aynı işlemin diğer bacak için yapılması yeterlidir. Buna göre iki
bacaklı elemanların bükülmesinde lehimi eritmek için havya, parçayı çekmek için
kargaburun, cımbız gibi aletlerin dışında özel bir lehim sökücü kullanılması gerekli
olmayabilir. Buna karşılık entegreleri lehimli oldukları yerden sökerken bacakları tek tek
kurtarmak mümkün olmadığı için her bacağın bağlantısındaki lehimi eritip o bölgeden
tamamen almak gerekir. Lehimin tamamen temizlenip alınmasında lehim pompası, lastik
balonlu lehim gücü havya veya lehim emme fitili kullanılır.
3.4.1. Lehim Pompası
Lehim pompası ucu sıcaklıktan etkilenmeyen bir maddeden yapılmış, üst tarafında
bulunan düğme içeri itilerek kurulan bir alettir. Temizlenecek olan lehim ilk önce havyayla
ısıtılarak eritilir. Bu anda lehim pompası kurulu olarak ucu lehime değecek biçimde
tutulmalıdır. Lehim erimeye başladıktan sonra aletin yan tarafında bulunan butona basılır.
Kurulu olan lehim pompasının pistonu kurtulur ve geriye doğru hızla giderken lehim
pompasının ucunda bir emme basıncı oluşur. Bu basınç erimiş olan lehimi çeker.(şekil 3-9)
Lastik balonlu lehim sökücü havyalarda bulunmaktadır. Bu aletin havya bölümü
lehimi eritmeye, lastik balon kısmı ise erimiş olan lehimi emilmesi işini yapar. Lehim önce
aletin ucuyla ısıtılır. Lastik balon sıkılır ve havasının boşalması sağlam Bırakılınca balonun
içine dolan hava içeri doğru bir emme basıncı oluşturur. Bu sırada eriyik halindeki lehim
lastik balona gider.
Şekil 3.9
3.4.2. Lehim Emme Fitili (Örgülü Kablo)
Şekilde görüldüğü gibi, pastaya emdirilmiş örgü ile lehim sökme işlemi yapılır. Lehim
emme fitili, esnek, örgülü bir iletkendir. Fitilin ucu sökülecek lehimin üstüne konulduktan
sonra sıcak havya fitilin üstüne değdirilir. Eriyen lehim fitil tarafından emilecektir. Daha
sonra fitil çekilir. (şekil 3.10)
Her üç şekilde de lehim sökerken plaketin veya elemanların aşırı
ısınmamasına dikkat etmek gerekir. Isınan elemanlar bozulabileceği
gibi baskı devredeki bakır yollar kalkabilir.
3.4.3. Lehim Sökme İstasyonları
Şekil 3.11: Vakumlu lehim sökme istasyonu
Şekil 3.12 (a)-(b)-(c): BGA lehim sökme istasyonları
Şekil 3.13: SMD lehim sökme istasyon
4. BASKI DEVRE
4.1. Baskı Devre
Elektronik devre elemanlarının üzerine yerleştirildiği ve bu elemanlar arasındaki
elektriksel bağlantının bakırlı yüzde oluşturulan yollarla sağlandığı plakalara baskı devre
plaketi veya kısaca baskı devre adı verilir.
Baskı devrelerde yalıtkan plaket üzerine ince bir bakır tabakası güçlü ve dayanıklı bir
yapıştırıcı ile tutturulmuştur.
Şekil 4.1: Baskı devre plaketi katmanları
Baskı devrelerde bakır yüzeyin bir bölümü eritilerek bakır yollar meydana getirilir.
Baskı devre üzerine yerleştirilen devre elemanlarının bacakları deliklerden geçirilir ve alt
bölümdeki bakırlı bölgeye lehimlenir. Elektronik devre elemanları bu bakırlı yollar
aracılığıyla birbirine bağlanır. Böylece devre elemanı hem fiziki hem de elektriksel olarak
devreye bağlamış olur. Elektronik devrelerin baskı devre plaketleri üzerine yapılmasının
sağladığı faydalar şunlardır:
Ø Elektronik devrelerin seri üretimi kolaylaşır.
Ø Cihazların fiziki boyutları küçülür, ağırlığı azalır.
Ø Seri üretimin artması sonucu cihazların fiyatları düşer.
Ø Baskı devre plaketi malzemeleri toparlayacağından devre sadeleşir, yapım ve
onarı kolaylaşır.
Ø Tel şeklinde iletkenler daha az kullanılacağından özellikle yüksek frekanslı
devrede distorsiyon (elektriksel gürültü) azalır. Bu sayılan faydalardan dolayı
günümüzde küçük cep telefonlarından televizyon cihazına kadar her tip
elektronik devre baskı devre plaketi üzerine monte edilmektedir.
Şekil 4.2
4.2. Baskı Devre Plaketlerinin Yapısı
Baskı devre çizilmesi sürecine elemanların plaket üzerine yerleşim planı (şekil 4.3
şekil 4.4) yapılarak başlanır. Yerleşim planı yapılırken estetik görünüş yanında bazı teknik
özelliklere de ( şekil 4.5) dikkat etmek gerekmektedir. Elemanların yerleştirilmesinde dikkat
edilmesi gereken hususlar şunlardır:
1- Devredeki elemanların boyutları göz önüne alınmalıdır. Elemanların boyutları baskı
devre plaketinin büyüklüğünü de belirleyecektir.
Şekil 4.3
2- Transistor, tristör gibi elemanlar dik; direnç, diyot gibi elemanlar yatık olarak
monte edileceklerdir.
Şekil 4.4
3- Transistor, tristör gibi üç bacaklı elemanların bacakları arasındaki mesafe çok fazla
ya da çok az olmamalıdır.(şekil 4.6)
Şekil 4.5
4- Yüksek frekanslı devrelerde birden fazla bobin varsa bunlar yan yana yerleştirilir
Şekil 4.6
5- Yüksek güçlü transistor, triyak gibi elemanların soğutucuları da hesaba katılmalıdır.
Bu hususlar dikkate alınarak mili metrik (ya da kareli) kağıt üzerine devrenin üstten
görünüşü çizilecektir. (şekil 4-7) Bunu yapmadan önce devre seması baskı devreye
aktarılmaya uygun olacak şekilde değiştirilir. Bu değişiklikler devrenin elektriksel
bağlantısıyla ilgili değil, hatların boyları ve geçtiği yerler gibi estetiğe ilişkin ve baskı
devrenin çıkarılmasını kolaylaştırıcı değişikliklerdir. Mili metrik kağıt üzerinde devrenin üst
görünüşü çizildikten sonra eleman uçlarının geleceği delik yerleri işaretlenir. Deliklerin aynı
hizada olmasına dikkat edilmelidir. Delikler arasına elemanların sembolleri çizilir ve
elemanları birbirine bağlayan hatlar koyulaştırılır. Bundan sonra mili metrik kağıt ters
çevrilir ve delik yerleriyle hatlar bu yönden çizilir. Alttan görünüş olacak olan bu görünüşün
rahatça çıkarılabilmesi için kağıt, pencere camına kenarından tutturulabilir. Bu sayede üstten
görünüşteki çizgi ve delik yerleri tersten çizilebilir. En son elde edilen görünüş, plaketin
bakırlı yüzeyinde oluşturulacak olan görünüştür. Buraya kadar yapılan işlem baskı devrenin
alttan (bakır kaplı taraf) görünüşünün kağıt üzerine çizilmesidir. Bundan sonra yapılması
gereken işlem bu şeklin bakırlı plaketin bal kaplı yüzeyine aktarılması ve bakırlı yollar
meydana getirilmesidir. Şimdi de bu konuyu inceleyeceğiz.
4.3. Baskı Devresindeki Elamanların Ölçülerine Göre Plaket
Boyutunun Belirlenmesi
Baskı devresinin hazırlanması için devrede bulunan elektronik elemanların plaket
üzerine yerleşim şekli düşünüldükten sonra gerekli sadelik sağlanarak, şema yeniden
düzenlenir. Kullanılan devrenin elemanlarının gerçek boyutları ölçülerek kaydedilir. (şekil
4.4. Yerleştirme Şekli ve Montaj Ölçülerinin Ayarlanması
Elektronik devre elemanları plaket üzerine dik ve yatay olarak monte edilir. Genelde
üç ve daha çok bacaklı elemanlar, aradaki mesafe ve estetik görünüm dikkate alınarak, dik
ya da yatay olarak monte edilir. Baskı devre plaketi üzerine elemanların paralel veya dik
montajına karar verilmelidir. Eğer üç bacaklı elemanların arasındaki mesafe yeterli ise
bacakların gövdeye bağlı olduğu ölçüde plakete takılması önerilir.(şekil 4.9)
Şekil 4.9
4.5. Baskı Devre Plaketinin Hazırlanması
Uygulanacak devrenin büyüklüğüne göre baskı devre plaketleri istenilen ölçülerde
olmayabilir. Bunun için bu plaketleri kesmek gerekir. Kesme işleminde yeterli dikkat eğri
kesimler, baskı devre plaketinde çatlama ve bakır levhada kopmalar meydana gelir. Bu
olaylar devrenin çalışmamasına ve mekanik dayanıklılığın azalmasına sebep olur. Sağlıklı
bir kesme işlemi için aşağıdaki metotlar kullanılır.
1. Giyotin makasla kesme: Sac veya presbant kesmek için kullanılan giyotin makasla
baskı devre plaketi kesilebilir. Giyotin makasın emniyet kilidinin olmasına dikkat ediniz.
Kesilecek plaket giyotinin kesme kapasitesinden fazla olmamalıdır. Sert ve çok kalın
malzemeler kesilmemelidir. Bazı plaketler oda sıcaklığında kesilirse çatlama ve yırtıklar
oluşabilir. Bunu önlemek için 50~60oC ye kadar ısıtılmalıdır. (şekil 4.10)
Şekil 4.10
2. Plaketi maket bıçağı ile kesme: Plaket, özel plaket bıçağı veya maket bıçağı ile
kesilebilir. Bakırlı yüzey üstte olacak şekilde masaya konur. Belirlenen ölçüde plaket çizilir.
Cetvel veya bir mastar yardımı ile bakır levha kesilene kadar bıçakla kendinize doğru
çekilerek çizilir. Plaket ters çevrilerek aynı çizgilerden taban kısmı çizilir. Plaket hafifçe
ısıtılıp plaket bükülerek kırılır. Pürüzlü kenarlar eğe kullanılarak düzeltilir. (şekil 4.11)
Şekil 4.11
3. Testere ile kesme: Daha çok küçük plaketler bu yöntemle kesilebilir. Kesme sırasında
demir testeresi tercih edilmelidir. Bakırlı yüzey üste getirilmelidir. Kesme hızı yavaş olmalı
ve plakette zorlama, eğme, bükme yapılmamalıdır.(Şekil 4.12)
Şekil 4.12
4.6. Patern Çıkarmak
Baskı devre plaketi üzerine aktarılacak olan paternin çıkarılabilmesi için milimetrik
kâğıt kullanılır. Devre eleman boyutları göz önüne alınarak, elemanlar milimetrik kâğıt
üzerine yerleştirilir(şekil 4.13-a).Plaketin elemanlı yüzü kabul edilir. Eleman bacaklarının
geleceği delik yerleri arasına semboller çizilir. Devreye uygun olarak hatlar
koyulaştırılır(şekil 4.13-b). Milimetrik kâğıt ters çevrilerek, eleman bacaklarının geleceği
yerler ve hatlar işaretlenip çizilir (şekil 4.13-c). Plaketin bakırlı yüzü kabul ediniz.
Hazırlanan Patern uygun bir metotla bakırlı yüzeye aktarılır. Hat kalınlıkları 1,5~-2 mm,
bağlantı noktaları 3-5 mm olmalıdır (şekil 4.13-d).
Şekil 4.13: (a)-(b)-(c)-(d)
4.7. Paternin Baskı Devre Plaketi Üzerine Aktarılması
Baskı devre çiziminin tasarlanması zihinsel bir çalışmadır. Üzerinde ne kadar fazla
düşünülürse ve birikimimiz ne kadar fazla ise o kadar iyi çizim yapabiliriz. Çizimin bakırlı
plaket üzerine aktarılması ise başka bir süreçtir. Çizimin bakırlı plakete aktarılmasında şu
yöntemler kullanılır:
1- Baskı devre kalemi metodu
2- Foto rezist metodu
3- Serigrafi metodu
4.7.1. Baskı Devre Kalemi Metodu
Kağıt üzerine yapılan çizim bakırlı plaketin bakır kaplı olan yüzüne baskı devre
kalemi ile aktarılır. Aktarma işlemi elle yapılır. Bu yöntem basit ve kalitenin pek aranmadığı
uygulamalarda tercih edilir. Sonuçta, bakırlı yolların elle çizilmiş olduğu belli olur. Baskı
devre kaleminin özelliği çizilen yollar kuruduktan sonra eritici sıvıda boyanın
kalkmamasıdır. Baskı devre kalemi permanant kalem olarak da bilinir.
Şekil 4.14
4.7.2. Foto Rezist Metodu
Bu metotta devrenin bağlantı yollarının çizimi aydınger kağıt üzerine yapılır.
Aydınger üzerine yapılan çizim elle yapılacağı gibi bilgisayar programları aracılığıyla
yapılıp lazer yazıcıdan da elde edilebilir. Çizim elle yapılacaksa rapido kalem veya baskı
devre kalemi kullanılır.
Aydıngere çizilen çizgiler net ve koyu olmalıdır. Koyu olan yerler ışık geçirmeyecek
şekilde tam koyu, aydıngerin diğer yerleri ise tertemiz ve lekesiz olmalıdır. Foto rezist
metodunun pozlandırma süreci daha sonra anlatılacaktır. Foto rezist metodunda ışığa
dayanıklı bir madde kullanılır. Bu madde piyasada POZİTİF 20 olarak adlandırılmakta ve bu
isimle satılmaktadır. Bu yüzden bu metot POZİTİF 20 metodu olarak da adlandırılır.
4.7.3. Serigrafi Metodu
Bu metotta da devrenin bağlantı yollarının şekli aydıngere aktarılır. Aydınger üzerine
çizme işlemi foto rezist metoduyla tamamen aynıdır. Serigrafi metodunda nakış çerçevesi
gibi bir çerçeveye ipek gerilir. Gerek çerçeve gerekse ipek piyasada ayrı ayrı bulunabileceği
gibi ipek çerçeveye gerilmiş biçimde hazır da satılmaktadır. İpeğin gözenek sayışı çok olanı
kullanılırsa baskı devre daha kaliteli olacaktır. Kırmızı ışıkla hafifçe aydınlatılmış bir odada
ipek üzerine ışığa duyarlı madde uygulanır. Bundan sonra aydınger gergin ipek üzerine
konup pozlandırmaya bırakılır. İpek pozlandıktan sonra musluk altında yıkanır ve kurutulur.
İpek üzerine dökülen yağlı boya ile çizim ipeğe aktırılmış olur. İpek gerekli yerlerin
boyanmasını diğer yerlerin boyanmamasını sağlayan bir süzgeç görevi yapar.
4.8. Baskı Devreyi Plaket Üzerine Çıkarma Yöntemleri
Yukarıda sayılan yöntemlerin tümünde baskı devrenin kesilmesi, hazırlanması ve
temizlenmesi süreci aynıdır. İlk iş olarak plaket çizimde belirtilen boyutlarda kesilir. Kesme
işleminde mümkünse giyotin makas, olmadığı takdirde düzgün zemin üzerinde çelik metre
ile maket bıçağı kullanılabilir. Kesme işlemi sırasında plaketin yüzeyi zedelenmemeli
kenarları çapaklanmamalıdır. Bunun için plaket hafitçe ısıtılabilir.
Plaketin bakırlı yüzünün tertemiz, her türlü leke ve yağdan arınmış olması çok
önemlidir. Bakır yüzü lavabo ovulması işleminde kullanılan maddelerden biriyle ovmak ve
musluk suyuyla yıkamak gerekir. Yıkama işleminde bol su kullanılmalıdır. Bundan sonra
bakır yüz temiz, kuru ve tüy bırakmayan bir bezle kurulanmalıdır. Bakırlı yüze elle temas
bile lekelenmeye ve ilerde baskı devrenin hatalı çıkmasına neden olabilir. Kurulama bezi
dışında, plaket saç kurutma makinesi ile de kurutulabilir (Şekil 4.15).
Şekil 4.15
4.8.1. Pozlandırma
Baskı devre kalemi yönteminde pozlandırma aşamasına gerek yoktur. Pozlandırma
işlemi Foto rezist yöntemiyle Serigrafi yönteminde gereklidir. Bu yöntemlerde de
pozlandırma işlemi birbirinden farklıdır.
Foto rezist yönteminde pozlandırma işlemi: Bu yöntemde Pozitif 20 adı verilen sprey
şeklinde ve ışığa duyarlı bir madde kullanılır. Pozitif 20 maddesi kırmızı ışıkla çok az
aydınlatılmış bir odada plaketin temizlenmiş ve kurulanmış bakır yüzüne yaklaşık 20 cm. bir
mesafeden püskürtülür (Hemen hatırlatalım pozlandırma işleminin tümü ve bunu takip eden
banyo işlemi kırmızı ışıkla hafifçe aydınlatılmış olan hu odada yapılır). Bu madde
kurulduktan sonra ışık görmediği sürece bazı asitlere karşı koruyucu bir tabaka oluşturur.
Püskürtme maddesiyle tüm yüzeye eşit miktarda yapılmalı, yüzey üzerinde akıntılar
olmamalıdır. Yüzeyin pozitif 20 maddesiyle kaplandıktan sonra ayna veya cam gibi düz ve
parlak görüntüsü olmalıdır. Pozitif 20 ile kaplanan plaket bir süre kurumaya bırakılır.
Kurutma işleminde saç kurutma makinesi kullanılabilir. Bu sırada yüzeye toz v.b.
yapışmamalıdır (Şekil 16).
Şekil 4.16 (a)
Şekil 4.16 (b)
Plaket kuruduktan sonra pozlandırma işlemi yapılır. Devrenin çizimi aydınger kağıt
üzerine koyu bir mürekkeple yapılmış olmalıdır. Bu çizim plaketin alttan (bakırlı yüzden)
bakıldığında eleman ayaklarının yerlerini ve bu ayaklar arasındaki bakırlı bağlantı yollarının
nasıl olacağını göstermektedir. Bu çizim köşeleri bakırlı plaketin köşelerine gelecek şekilde
düzgün olarak bakırlı yüze yerleştirilir. Bundan sonra pozlandırma kutusu kullanılacaktır.
Pozlandırma kutusu tabanı ve kenarları kapalı, üstü camla kaplı, içinde 20 wattlık 4-5
flüoresan lamba bulunan bir kutudur. Pozlandırma kutusu pozlandırma işlemi için gerekli
olan güçlü flüoresan ışık kaynağı görevini yapar.
Şekil 4.17 (a)
Plaket aydıngerle kaplı bakırlı yüzey aşağıya bakacak şekilde pozlandırma kutusunun
tarafındaki camın üzerine konulur. Flüoresan lambaların ışığı çizimden geçerek plaketin
bakırlı yüzeyine düşer. Aydınger üzerine koyu mürekkeple çizilmiş olan bölgelerin tam
arkasına gelen yerler ışık almazken şeffaf bölgelerin arkasındaki yerler ışık alır. Işık alan
bölgesindeki ışığa duyarlı madde koruma özelliğim kaybeder (Şekil 4-17 (a)).
Şekil 4.17 (b)
Pozlandırma kutusunda ışık uygulama işlemi ışığın gücüne, kullanılan foto rezist
maddenin kalitesine ve yüzeyde oluşturulan katmanın kalınlığına göre 5-10 dakika sürebilir.
Güçlü flüoresan ışıkta 7 dakika yeterli bir süre olmaktadır. Bu süre sonunda ışık kesilir.
Aydınger plaket üzerinden alınır. Foto rezist yöntemde her plakete pozlandırma yapılması
gerekir. Bu nedenle seri üretimler için uygun değildir. Ayrıca maliyeti de diğer yöntemlere
göre yüksektir. Üstünlüğü kaliteli baskı devre elde edilebilmesidir (Şekil 4-17 (b)).
b) Serigrafi yönteminde pozlandırma işlemi: Serigrafi yönteminde çerçeve üzerine
gerili ipek yüzey pozlandırılmaktadır. İpek ve çerçeve piyasadan ayrı ayrı alınıp ipeğin
çerçeveye gerilmesi işlemi kullanıcı tarafından yapılabileceği gibi piyasada hazır olarak ipek
çerçeveye gerilmiş şekilde de satılmaktadır. İpeğin birim alanda gözenek sayısının fazla
olması yapılan işin kalitesini arttıracaktır. Plaketin boyutlarına uygun boyda çerçeve
kullanılmalıdır. İpek yüzey ışığa duyarlı maddelerden biriyle kaplanır. Sonra pozlandırma ile
aydıngerdeki çizim ipek üzerine aktarılır. İpek bir elek görevi yaparak yağlı boya v.b. bir
koruyucu plaketin bakırlı yüzeyindeki korunması gereken yerlere aktarılmasın) sağlar.
Plaketin bakırlı yüzünde koruyucu maddeyle kaplanan kısımlar korunacak, diğer kısımlar
çıplak bakır oldukları için eritici sıvı (asit) içinde eriyecek ve geriye sadece kalması gereken
bakır yollar kalacaktır.
İpeğin ışığa duyarlı madde ile kaplanması kırmızı ışıkla hafifçe aydınlatılmış bir
odada yapılır. Işığa duyarlı koruyucu madde olarak Alkoset veya Kivasal maddeleri % 90,
Kromal maddesi % 10 oranında cam bir kap içersinde karıştırılır. Bu işlem de kırmızı ışıkla
hafifçe aydınlatılmış odada yapılır. Karışım içersine toz v.b. girmemeli ve hava kabarcığı
kalmamalıdır. Bu karışım bir çerçeveye gerilmiş olan ipek üzerine sıvanır. Rahle denilen bir
araç ile karışımın ipek üzerine eşit olarak yayılması sağlanır. Saç kurutma makinesi ile ipek
kurutulur. Bundan sonra pozlandırma işlemine geçilir. İpek, çerçevede gerili olduğu için
bunlara uygun pozlandırma kutusu kullanılmalıdır. Pozlandırma süresi kullanılan ışığa
duyarlı maddenin cinsi, kalitesi ve yüzeye sıvanan miktarıyla değişebilir. Ortalama değerler
kullanılmışsa pozlandırma süresi 7-10 dakikadır. Bu süre sonunda pozlandırma kutusunun
ışığı kesilir.
Bu yöntemle ipek bir kez pozlandıktan sonra çok sayıda plaketin üretiminde
kullanılabilir. Üretilecek plaket sayışı arttıkça birim basma maliyet düşer. Bu nedenle seri
üretimde serigrafi yöntemi tercih edilir.
4.8.2. Banyonun Hazırlanması ve Banyo İşlemi
Baskı devre kalem metodunda pozlandırma ve banyo işlemleri yoktur. Foto rezist ve
serigrafi yöntemlerinde de banyo işlemi farklıdır. Banyo işleminin amacı pozlandırma işlemi
sonucunda plaket üzerinde kalan ışığa duyarlı maddenin gereksiz kısımlarının
temizlenmesidir.
4.8.2.1. Foto Rezist Metodu
Bu yöntemde banyo sıvısı sudkostik çözeltisidir. Bir litre suya 7 gram sudkostik
karıştırılır. Yaklaşık 32 C° çözelti sıcaklığında banyo 3 dakika kadar sürer. Yukarıdaki
miktarlarla hazırlanan çözelti 150 cm. X 150 cm. boyutlarındaki bir plaket için yeterlidir.
Banyo işlemi sonunda plaket üzerindeki katmanda aydıngerdeki çizimin renk değişikliği
şeklinde net olarak yansıdığının görülmesi gerekir. Yollar ve eleman ayaklarının bağlantılar
aydıngerdeki çizimin aynısı olmalıdır. Renk değişikliği olan kısım, eritme işlemine dayanıklı
bir kaplama ile kaplanmıştır. Plaket banyo sıvısından çıkarılıp su ile tekrar yıkanır. Bu
aşamadan sonra plaket ışıktan zarar görmez. Ancak bakırlı yüzeyin çizilmemesine dikkat
etmek gerekir (Şekil 4.18 (a)).
Bazen banyodan sonra çizimin bazı kısımlarının bakırlı yüzeyde hiç fark edilemediği
görülür. Bu durumda yüzeyin temizlenmesi, ışığa duyarlı malzeme ile kaplama, pozlandırma
ve banyo işlemleri tekrar yapılmalıdır.(Şekil 4.18 (b)).
4.8.2.2. Serigrafi Metodu
Bu yöntemde banyo işlemi de oldukça basittir. Pozlandırma işleminden çıkan ipek
muslukta basınçlı su altında tutulur. Bu arada ipeğin kırışmaması, delinmemesi ya da fazla
gerilerek boyutlarının değişmemesi gerekir. Pozlandırma işlemi başarılı olmuşsa, banyo
işleminden sonra baskı devre çiziminin ipek üzerinde aynen ve temiz olarak aktarılmış
olduğu görülür. Bu durumda ipek hazır hale gelmiş demektir. İpek üzerindeki çizimin
plaketin bakırlı yüzüne aktarılması oldukça basittir. İpek ve çerçevesinin altına temizlenmiş
plaket yerleştirilir. Bakırlı yüz ipek tarafına bakmalıdır. İpeğin üst tarafından aside karşı
dayanıklı boya dökülür. Bir araç (rahle) yardımıyla boya ipek üzerine uygulanır. İpeğin açık
olan kısımlarından süzülen boya plaket üzerine geçer. İpeğin ışığa duyarlı madde ile
kaplanmış ve pozlandırma esnasında bozulmamış (yani kapalı) kısımları boyanın plaket
üzerine geçmesine izin vermez. Hazırlanan ipek; kullananın becerisine, çizimin ince ya da
kalın hatlardan oluşmasına v.b. bağlı olarak 100 ila 1000 adet arasında plaket üretiminde
kullanılabilir. Daha fazla plaket gerekliyse tamamen yeni bir ipek üzerinde aynı işlemlerin
tekrarlanması gerekir. Daha önce de belirttiğimiz gibi bu yöntem seri üretimlerde en uygun
olanıdır.
4.8.3. Eritme İşlemi
Baskı devre plaketinin bakırlı yüzünde kalması gereken bakır yollar dışındaki bakırın
plaketten ayrılması işlemine eritme işlemi denir. Eritici olarak asit veya diğer bazı kimyasal
çözeltiler kullanılır. Eritme işleminde kullanılan sıvının cilde sıçraması tehlikelidir. Bu
nedenle eritme işlemi dikkatle yapılmalıdır. Eritme işlemi sırasında deriye sıçrama olmuşsa
sıçranan yer hemen bol su ile yıkanmalıdır. Eritme işlemi sırasında eriyiğe doğru
eğilmemeli, eriyikten çıkan gazlar solunmamalıdır. Eritici olarak demirüçklorür (Ee3Cl),
amonyum persülfat ve hidrojen peroksit-hidroklorik asit karışımı sıklıkla kullanılan
eriyiklerdir. Güvenli ve pratik olması bakımından bunların içinde en çok demirüçklorür
kullanılır. Baskı devrelerin tek tek üretildiği birçok uygulamada eritme işlemi için uygulanan
sıvı demirüçklorür (Fe3Cl) çözeltisidir. Demirüçklorür normalde katı halde ve
çamurlaşabilen topaklar şeklinde satılmaktadır. Madde önce çekiç ile ufalanmalıdır.
Ufalanan demirüçklorür cam veya naylon bir kaptaki (leğen) ılık suya karıştırılır. Suya,
eritebildiği kadar demirüçklorür karıştırılmalı, dibe çökme işlemi başlayınca durmalıdır.
Şekil 4.19 (a)
Banyo işleminden çıkan plaket bu çözeltiye daldırılır. Plaketin bakırlı yüzeyinde bir
reaksiyon başlar ve ince bir tabaka oluşur. Tabakayı dağıtmak için sıvıyı sıçratmamak
şartıyla kap sallanarak sıvı dalgalandırılır. İdeal olarak, gereksiz bakır yüzey tamamen
eriyince işlem tamam olur. Plaketin büyüklüğüne v.b. bağlı olarak değişmek şartıyla erime
işlemi yaklaşık5 dakika sürer. Demirüçklorür çözeltisi 40-45 C° ısıtılırsa erime işlemi daha
hızlı olur. Bakırlı plaket tahta bir maşa aracılığıyla çözeltiden çıkarılır ve hemen bol suyla
yıkanır. Daha sonra bir bezle silinerek kurulanır. Tinerli bir bez ile de koruyucu madde
artıkları temizlenir (şekil 4.19 (b)).
Şekil 4.19 (b)
Kart iyice temizlenince önce gözle sonra avometreyle bakır yolların kontrolü
yapılmalıdır. Kontrolden sonra bakır yüzün oksitlenmeden korunması ve lehimin kolayca
yapılabilmesi için varsa koruyucu vernikle kaplanır. Vernikleme işlemi daha ziyade
profesyonel amaçlı işlerde yapılmaktadır. Artık bakırlı plaketimiz delme işlemine hazırdır.
4.8.4. Plaketin Delinmesi
Hazırlanan baskı devresi üzerine yerleştirilecek devre elemanların bacaklarının
geleceği yerlerin matkapla delik açılması işlemine delme denir (şekil 4.20).
Şekil 4.20
4.8.5. Montaj
Montaj işlemi, devre elemanlarının plaket üzerine yerleştirilmeleri ve lehimlenmeleri
aşamasını içerir. Devrenin sağlıklı çalışması ve plaketin alacağı son görünümü belirlemesi
bakımından elemanların montaj aşaması da çok önemlidir. Dizayn aşamasında titiz
davranılmış bir kartın (plaketin) montajı da özenle yapılırsa görünüşü çok düzenli, temiz,
kullanılması ve en önemlisi sağlıklı olarak çalışan bir devre elde edilir. Montaj sırasında
aşağıdaki hususlara dikkat edilmelidir:
Ø Montaja başlamadan önce eldeki kartın bakırlı yolları avometre ile tek tek
kontrol edilerek bir kısa devre olup olmadığı anlaşılmalıdır. İki hat arasında
istenmeyen bir varsa bu temas keskin bir çakı veya maket bıçağı ile mümkün
olduğunca dikkatli olarak giderilir. Seri üretimlerde bu işlem sadece prototip
olarak üretilen ilk birkaç kartta yapılır. Kart üretimi güvenli hale geldikten sonra
seri üretilen birbirinin aynı olan kartlar tek tek kontrol edilmezler.
Ø Montaj sırasında kullanılan elemanların şemada belirtilen özelliklerde olması
gerekir. Az sayıda üretilen işlerde, elemanların sağlam olup olmadığı avometre
kullanılarak tek tek kontrol edilir.
Ø Elemanların ya şemaya göre belli bir sırada ya da plaketin bir tarafından diğer
tarafına doğru sırayla monte edilmesi gerekir. Böylece montaj sırasında bazı
elemanların unutulmasının önüne geçilir. Elemanlar yerleşim planına göre
monte edilmelidirler.
Ø Özellikle yarıiletken elemanların bacakları yanlış, elektrolitik kondansatörlerin
uçları ters bağlanmamalıdır.
Ø Lehimleme işleminde temizlik çok önemlidir. Lehimlenecek noktalar temiz
olmalıdır. Lehimleme esnasında dikkat edilecek diğer bir önemli nokta elemana
zarar vermeden lehimleme işlemini bitirmektir. Lehimleme sırasında fazlaca
ısınan bir eleman bozulabilir.
Ø Soğutucu üzerine monte edilecek elemanlar varsa bunların montajında
soğutucunun edilip edilmediği önemlidir. Soğutucu ile eleman arasına ısıyı iyi
ileten bir macun sürülmeli, ayrıca elemanın soğutucudan yalıtılması gerekiyorsa
araya ısıya dayanıklı bir yalıtıcı konur.
Ø Bazı elemanlar çeşitli nedenlerle kart dışında yer alırlar. Bir de kartın giriş ve
çıkış bağrı vardır. Bu nedenlerle karta bağlanması gereken kablolar dikkatle
lehimlenmeli, varsa renklerine dikkat edilmeli, kablo kalınlıklarının uygun
olmasına özen gösterilmelidir. Büküm taşıyan kabloların kalın, bunların karta
bağlantılarım yapan lehimlerin sağlam ve büyüklükte olması gerekir.
Ø Transformatör gibi ağır elemanlar çoğu kez kartın dışında yer alırlar. Ancak kart
üzeri-monte edildiklerinde de bunların lehimlenmesinde bol lehim kullanmak ve
lehimin en iyi yayılması sağlamlık açısından önemlidir.
Ø Montaj tamamlandıktan sonra kart enerji uygulamadan önce ve sonra test edilir.
Testler sonunda devrenin sağlam olduğu anlaşılırsa kart tamamlanmış demektir.
Bazı devrelerde yüzeyin verniklenmesi işlemi malzemelerin plakete
lehimlenmesinden sonra yapılmaktadır.

KAYNAK:www.megep.meb.gov.tr

Döküman Arama

Başlık :