Speziell für Anfänger - Löten von ICs im TSOP und TQFP Gehäuse

[Samuraiburger (Gast)]

Hallo Leute

Nachdem ich vor ein paar Jahren selbst noch ziemlich Gespratzel beim 
Löten angerichtet habe, möchte ich jetzt wo's rund läuft mal eine paar 
Erfahrungen fürs Löten von TSOPs und TQFPs weitergeben, die ich so noch 
nicht im Wiki hier fand.
Auf die Technik mit dem Doppelseitigem Klebeband schwöre ich für alle 
ICs, der Rest hier dürfte für Profis nichts Neues sein und richtet sich 
an Anfänger bis Fortgeschrittene.

Material:

- sehr feines Lötzinn (für 32er und 44er TQPFS geht 0,5mm noch recht 
gut)
- doppelseitiges Klebeband
- Flussmittelstift
- Lötspitze ca. 2-3mm breit, Meißelform

Die Lötspitze in dieser Größe klingt vielleicht etwas merkwürdig, aber
auf die Art und Weise löte ich beim TQFP32/44 immer gleich zwo Pads auf 
einmal.

Tips:
- Ein Technikerschraubstock (Kugelgelenk mit Schnellverschluss, 
Gummibacken an der Zwinge und Tischbefestigung) ist meiner Meinung nach 
absolut essentiell für gutes Arbeiten.
Gute kosten zwischen  ~ 100 und 150€ neu. Wenn man öfters lötet oder an 
Mechanik bastelt, ist Sparen an dieser Stelle völlig fehl am Platz. Eine 
Investition fürs Leben, aber eure ICs, Platinen, Finger und Nerven 
werden es euch danken.

- Das Thema Lötkolben ist hier schon oft erörtert worden, daher sei hier 
nur noch einmal besonders auf die Steifigkeit des Kabels hingewiesen. 
Man kann einfach nicht fein arbeiten, wenn einem konstant ein Kabel an 
der Hand zerrt. Silikon schlägt hier alles andere.

- Nie mit Flussmittel geizen. Überschwemmung ist besser als Dürre.

Okay, dann an die Arbeit:

1. Ein kleines Quadrat doppelseitiges Klebeband ausschneiden
(siehe TQFP44_vorbereitung). Das wird die Fixierung für den IC und kommt 
auf die Mittelfläche zwischen den Pads.
Es sollten rundum etwa 0,5 - 1mm Abstand zu den Pads bleiben.

2. Den IC auflegen und vorsichtig in die richtige Position drehen und 
schieben. Sobald er sitzt wie er soll, mit dem Daumen festdrücken.

Der Vorteil zu Tesa ist, dass beim Löten nichts im Weg ist beim Löten er 
wirklich fest sitzt. Nach dem Aufsetzen kann man ihn aller Ruhe perfekt 
positionieren, bevor man ihn fest andrückt. Im Gegensatz zum 
Flüssigkleber gibts keinen Zeitdruck, keine chemischen Bedenken beim IC 
und Entlöten ist auch problemlos. (siehe TQFP44_geklebt)

3. Gut Flussmittel auf eine Pinreihe auftragen. Das Flussmittel muss 
noch halbwegs frisch sein, wenn man mit dem Lötkolben vorbeikommt, daher 
lieber kleinere Mengen und öfter nachlegen.

Die Grundidee ist: Wir bewegen das Lötzinn, nicht die Lötspitze.
Thermisch ist das ganze recht unbedenklich, weil in unverlötetem Zustand 
keine ausreichende thermische Leitung zwischen Pad und Pin besteht.

4. Die Lötspitze auf die Pads auflegen. Ob man eines oder mehrere 
erwischt, spielt dabei keine Rolle. (Ich finde zwei einfacher, und es 
geht schneller). Am Glanz der Pads sieht man am Flussmittel schnell, 
dass das Pad Löttemperatur hat. Die Lötspitze BLEIBT WO SIE IST.

5. Das Lötzinn zwischen der Spitze und dem Pin auf das Pad bringen.
Sollte das Lot nicht schmelzen wollen, nicht stochern sondern Lötspitze
etwas verrücken. Sollte sich eine Perle am Lötdraht bilden, mit dem 
Seitenschneider abschneiden und Flussmittel marsch auf das Pad.

Sobald das Pad flüssiges Lötzinn annimmt, bildet sich ein ganz leicht 
bauchiger Lottropfen, der knapp den Pin berührt. Jetzt den Lötzinndraht 
wegnehmen, die Lötspitze aber noch auf dem Pad lassen. Nach ca. 1 
Sekunde hat das flüssige Lot den Pin auf Löttemperatur gebracht und 
zieht sich von selbst gleichmäßig um ihn herum. (siehe TQFP44_geloetet)
Sollte das mal nicht recht funktionieren - Flussmittel marsch und neu 
erhitzen.

Jetzt Pin für Pin so um den Chip rumarbeiten - Tadaaaa - fertig!

Allen eine fröhliche Bastelstunde

Gruß - Matze

[Michael S. (technicans)]

Wenn ich mir deine Lötstellen im dritten Bild so ansehe war das keine
gute Idee. (Zu viel Lötzinn).
Schau mal wie die das machen:
http://www.youtube.com/watch?v=5uiroWBkdFY&feature=related
Die Lötstellen sind wie aus dem Lehrbuch.

[Samuraiburger (Gast)]

Die Idee, den Lötdraht quer zu nehmen ist auf jeden Fall besser als 
meine, so sollte sich Lötzinnüberschuss vermeiden lassen.

Du hast recht, dass es zuviel Lötzinn ist. Da es aber über die 
Metallteile erhitzt wurde schließt das kalte Lötstellen aus und mit 
bloßem Auge ist es sehr leicht zu überprüfen.
Ich bin absolut kein Profi im Bestücken, hatte mit dieser Methode aber 
noch nie Kontaktprobleme an einem IC. Was verbunden aussieht, ist es 
auch.

[Magnus M. (magnetus)]

Tja... so ist die Realität. Nur weil die Kekse einen Pitch von weniger 
als 0,1 Inch (2,54mm) haben heißt das noch lange nicht, dass man dafür 
eine Lötspitze benutzen muss / kann, welche einer Stecknadel gleicht. 
Ganz im Gegenteil! Ich benutze "normale" meißelförmige Spitzen selbst 
für ICs mit kleinstem Pitch (< 0.6mm). Das "Geheimnis" liegt einfach nur 
in der Anwendung von zusätzlichem (vorher aufgetragenem) Flussmittel und 
der wohldosierten Menge an Lötzinn.

In Extremfällen (welche im professionellen Bereich nicht selten 
vorkommen) kann es auch notwendig sein die Platine vorzuwärmen, da sonst 
zu viel Wärmeenergie durch großflächige GND- oder Versorgungslayer 
abgeführt wird. Auf jeden Fall ist beim Verlöten von SMD-ICs (aus meiner 
Sicht) die Verwendung von Bleistiftspitzen definitiv kontraproduktiv !

Gruß,
Magnetus

[Purzel H. (hacky)]

Ich wuerd das Klebband weglassen. Zu Beginn diagonal mit einem Zinbollen 
fixieren genuegt auch.
Und ich wuerd die Pads einen milimeter ueber die Beinchen stehen lassen. 
Dadurch kann man das Zinn von chip wegziehen.

[Samuraiburger (Gast)]

Gerade das zu "Beginn diagonal mit einem Zinnbollen fixieren"
ist für eher für Fortgeschrittene. Wenn man am Anfang keinen großen Plan 
hat und bisschen zittert ist man sehr froh drüber, wenn man den Chip 
auch mal aus versehen berühren kann, ohne Eishockey zu spielen :)

Ich versteh nicht so ganz, wie du das mit dem Pads über die Pins 
überstehen lassen meinst. Pads, Pins und Chipgröße sind ja gegeben... - 
oder bezog sich das aufs Layouten?

[Andreas (Gast)]

Warum sollte das mit dem diagonal fixieren etwas für Fortgeschrittene 
sein?

1. Lötpad mit ordentlich Lötzinn benetzen
2. IC auf richtiger Position ausrichten
3. IC mit Pinzette oder Finger auf Position anpressen
4. Das im 1. schritt benetze Pad mit dem lötkolben berühren.

ist eine Sache von 1- xxx sek....


Deine Pad's sehen ungleichmäsig verzinnt aus.
Hast du no-Clean Flussmittel aus so einem Stift?


---

Ich würde an deiner Stelle eine größere Lötspitze und anderes 
Flussmittel nehmen. Und was ich nicht machen würde wäre jeden Pin 
einzeln löten - da klappt das mit der Lotverteilung nie so genau.

[Thomas R. (tinman)]

durch den doppelseitigen Klebeband "schweben" die ICs bei dir, schon 
alleine deswegen brauchst du mehr Lötzinn um die pins dann zu 
"fixieren".

Lass es sein mit dem Klebeband, spätestens beim IC tauschen wirst du 
merken warum.

[Samuraiburger (Gast)]

@Andreas

Naja, wenn ich einen Pin auf ein "mit ordentlich Lötzinn" benetzes Pad 
(liegt damit etwas höher) aufpresse, biegt er sich ja leicht nach oben, 
oder? Daher fand ichs geklebt wesentlich leichter. Was Flussmittel 
angeht werd ich mal n anderes probieren, danke.

@Thomas
Seh ich nicht ganz so, auslöten mit Heißluft war problemlos. Ich nehm 
an, dass die Hitze die Klebwirkung des Bandes extrem reduziert.

Was das Schweben angeht magst du recht haben, bei Betrachtung vor dem 
Löten
von der Seite konnte ich allerdings keine Lücke erkennen.

[Samuraiburger (Gast)]

Der Post hatte in erster Linie den Sinn herauszufinden, ob es sich lohnt 
was für die Wiki zusammenzuschreiben.
Ich hatte wie gesagt nie Probleme mit den Kontakten und fand, dass es 
mir auf die beschriebene Art und weise sehr leicht von der Hand ging. Da 
ich aus der Modellflieger Ecke komm ist SMD löten für mich Mittel zum 
Zweck, wer das in der Ausbildung lernt kriegts mit Sicherheit besser 
hin, keine Frage.
Anhand der Reaktionen würd ich sagen, brauch ich mir auch Wikimäßg dann 
keine Mühe zu geben, und das wollt ich wissen.

Gruß an alle - Matze

[Peter -NL (Gast)]

Speziell für Anfänger:
http://store.curiousinventor.com/guides/Surface_Mount_Soldering/101
http://store.curiousinventor.com/guides

[Purzel H. (hacky)]

>Ich versteh nicht so ganz, wie du das mit dem Pads über die Pins
überstehen lassen meinst. Pads, Pins und Chipgröße sind ja gegeben... -
oder bezog sich das aufs Layouten?

Das Pad ist nicht gegeben. Das kann ich in der Footprint library ja 
anpassen. Ich meinte, das Pad sollte 1 mm laenger wie das Beinchen sein, 
sodass man rundherum 1mm lang verzinnte Pads hervorschauen sieht.

[Sebastian H. (sh______)]

Ich benutze den sogenannten Löthonig als Flussmittel. Das schöne daran 
ist, das es relativ klebrig ist und so den IC schon sehr gut fixiert. 
Von Festkleben jeglicher Art würde ich auch abraten, man weiß nie ob man 
den Chip nicht doch mal wieder runter haben will.

Wobei man ohne Heißluft die Dinger vermutlich eh nicht zerstörungsfrei 
runter bekommt :)

[Armin H. (Gast)]

Du hast gute Chancen, die Dinger auch ohne Heißluft entlöten zu können, 
wenn Du den Trick mit dem Klebeband benutzt. Dadurch schweben die 
Anschlüsse etwas über den Pads (wurde oben schon geschrieben). So ist es 
sehr einfach, beides mit Entlötlitzen voneinander zu trennen.

Das Problem beim Entlöten ist doch, dass Du - scheinbar - alles Lötzinn 
mit Entlötlitze entfernen kannst, Anschluss und Pad aber immer noch 
zusammenkleben. Wenn der Anschluss aber ein wenig drüberschwebt, wird 
das kaum passieren.

Ich hab mal (spaßeshalber zum Ausprobieren) ein IC so entlötet: Auf 
einer Seite mit Entlötlitzen und einem Kupferlackdraht alle Anschlüsse 
von den Pads getrennt, das IC leicht hochgebogen, einen dünnen Karton 
(Stückchen Bierdeckel) unters IC gelegt, mit dem Finger die bereits 
entlötete Seite runtergedrückt und mit dem Lötkolben die anderen 
Anschlüsse entlang gefahren. Die haben sich recht flott gelöst.
Wichtig: Das hier war nur ein Test zum Spaß! Aber es zeigt, dass etwas 
Abstand das Entlöten deutlich vereinfachen kann.

Viele Grüße, Armin

[Stefan (Gast)]

Ich benutze zum Löteen von TQFP eine Hohlkehle. Vorgehen ist folgendes:

Mit einer normalen Lötspitze wie schon beschrieben den IC Diagonal 
fixieren. Anschließend ordentlich Flussmittel auf eine Seite (am besten 
mit den Seiten die nicht fixiert sind beginnen). Beim Flussmittel hat 
sich für mich herausgestellt das dünnflüssiges besser funktioniert.

Dann die Hohlkehle komplett mit Lötzinn füllen, so das es einen Bauch 
gibt. Anschließend die Hohlkehle einmal am kompletten IC vorbeiziehen 
und alle Pins sind auf einmal gelötet. Falls dabei Brücken entstehen, 
Hohlkehle komplett entleeren und nur bisschen Lötzinn rein. Dann an die 
Brücke und vorsichtig nach aussen ziehen. Dann saugt die Hohlkehle die 
Brücke ab.

Mit diesem vorgehen ist fast kein Unterschied zwischen Hand- und 
Reflowlöten zu erkennen, da jeder Pin nur genau soviel Lötzinn annimmt 
wie benötigt.

An Lötstellen oben in den Bildern ist wie schon angesprochen zuviel 
Lötzinn. Auf dem Bild von Andreas würd ich sagen passts.

[Stefan (Gast)]

Hab gerade gesehen, dass das vorgehen mit der Hohlkehle auch schon im 
SMD Artikel steht.