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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Bauteil gesucht, ist das ne Spule und ist sie Kaputt? Wieso qualmte es?


Autor: Daniel Cagara (cagara)
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Also ich habe eine Platine vor mit liegen und dummerweise ist mir im 
Betrieb eine Münze draufgefallen ...

lange rede kurzer Sinn ... es Qualmte doch weiss ich nicht genau woher.

Nach der ersten Schadensbegutachtung fiel mir direkt eine 1 Mikrohenry 
Spule auf, die leicht Schwarz ist und ein wenig "Mitgenommen" ausschaut.

Ist es möglich dass einfach nur diese Spule abgeraucht ist? Die Frage 
ist natürlich wieso eine Spule anfängt zu rauchen!

Werde das Ding jetzt ablöten, meint ihr ich kann einfach eine andere 1uH 
spule draufsetzen, oder kenn jemand dieses Bauteil und es steckt mehr 
dahinter als angenommen?

Autor: Andreas K. (ergoproxy)
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Hm also sagen wir mal du kennst die Wirkung von Strom auf dünne 
Leiterbahnen ?
Je dünner eine Leitung, desto weniger Strom darf drüber. Die Spule da 
sieht z.b. sehr dünn aus von der Drahtstärke. Wenn da jetzt durch die 
Münze einfach ein Kurzschluss zwischen VCC Spule und Masse geschaltet 
wird dann fließt über die Spule ein recht ordentlicher Strom. über den 
internen Widerstand wird dann noch etwas Wärme entwickelt. -> Dünnes 
Metall erhitzt sich -> Lack auf Draht verbrennt (Rauchsignale) -> 
Kurzschlüsse in der Spule und eneorme Punktuelle Hitzeentwicklung -> 
Spule Tot vllt sogar draht geschmolzen.

Es kann außerdem noch andere Bauteile erwischt haben ps warum bzw wie 
kann eine Münze auf ne Schaltung fallen ?

Gruß ErgoProxy

Autor: Daniel Cagara (cagara)
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Danke für deine Antwort!
Sag mal weisst du denn wo man solche Entstörspulen mit 1uH in 0802 
Bauweise bekommen könnte? Conrad/Reichelt/Pollin haben meine Suche 
leider nicht zum Erfolg geführt.

ps: Benutze gerne Kupfermünzen als Massefläche in Testaufbauten :)

Autor: KiBa (Gast)
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Um was für ein Gerät handelt es sich denn? Sieht ja schon komplizierter 
aus bei einer Mehrlagenplatine...
Ist das Gerät ausgegangen als du die Münze drauffallen ließest? Bist du 
sicher, dass die Spule tot ist? Bauteile können manchmal sehr 
widerstandsfähig sein. Ich hatte gestern auch einen qualmenden 
Transistor wegen unabsichtlichen kurzschluss also VDD->C-E->GND dirket 
und er hats einwandfrei überlebt. Daraus lernen wir: Niemals nachts um 3 
versuchen Schaltungen zu entwerfen, da kann man sich beim 
Drahtbrückenstecken auch mal in der Zeile vertuen.

Autor: ARM-Fan (Gast)
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Du hast heute wohl nen Lauf. Erst der Kaffee, jetzt ne Münze!?

Die Spule kannst du nicht so einfach durch eine gleicher Induktivität
ersetzen. Du solltest zumindest den maximalen Strom kennen, denn sie
vertragen muß. Anhand der Bauform und Größe ließe sich das evtl. grob
abschätzen.

Autor: Ich (Gast)
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Wenn die Spule Teil einer Spannungsregelung/ -erzeugung ist und Du den 
Kurzschluß schaltungstechnisch nach der Spule machst will da viel Strom 
durch und die Spule hat Sicherung gespielt. Ob noch was anderes defekt 
ist hängt davon ab was Du kurzgeschlossen hast.

Autor: Ich (Gast)
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Transistor links oberhalb der Spule? Deswegen Vermutung vorige Antwort.

Autor: Daniel Cagara (cagara)
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Es ist tatsächlich Teil der Spannungsregelung und da fließt weiss gott 
nicht wenig. 20 Ampere waren es mit sicherheit.

Ich Löte die Spule jetzt erstmal aus und werde Sie öffnen, vielleicht 
bringt das Mehr Aufschluss über den genauen Typ!

Autor: Ich (Gast)
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Durchgangsprüfung langt auch erstmal. Wobei sicherlich ein 
Windungsschluß durch weggebrannte Isolierung vorliegen dürfte, sofern 
nicht sowieso eine Unterbrechung.

Autor: Daniel Cagara (cagara)
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Ich krieg dieses Biest nicht ab.

Habe schon die Umherliegenden Kondensatoren weggekokelt, aber diese 
Spule bleibt wo Sie ist.

Autor: Daniel Cagara (cagara)
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Daniel Cagara wrote:
> Ich krieg dieses Biest nicht ab.
>
> Habe schon die Umherliegenden Kondensatoren weggekokelt, aber diese
> Spule bleibt wo Sie ist.

Durchgangsprüfung kann ich bei einer Baugleichen spule machen die auch 
auf dem Board ist.
Wie genau würde ich da vorgehen?

Und für ein Tipp zum Lösen des Teils wäre super lieb! Ich kokel hier 
langsam aber sicher alles weg.

Autor: Daniel Cagara (cagara)
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Da ich sowieso glaube dass die Teure 8 Lagen platine im Ar... ist werde 
ich diese nervige Spule jetzt mit dem Dremel wegschleifen!

Geht ja mal garnicht dass sie trotz 700 Grad nicht abgeht!

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Falls die Platine beidseitig mit SMD bestückt ist, werden die Bauteile 
zumindest auf einer Seite auch noch angeklebt sein. Daher muss man das 
Lötzinn heiß machen und dann mit etwas Gewalt einen kleinen Schlag von 
der Seite auf das Bauteil geben, damit der Kleber sich löst.

Autor: Ja mann (Gast)
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Diese Spule hat recht viel Zinn an/um den Pads, d.h. da muss viel 
Wärmeenergie rein bis das flüssig ist, noch dazu müssten beide Seiten 
gleichzeitig flüssig sein, damit du das Ding abbekommst. Also: 2 
Lötkolben, in jede Hand einen.
Noch zwei Fragen: 1. Wo bekommst du denn diese 700 °C her ? 2. Du kennst 
den Unterschied zwischen Temperatur und Wärmemenge ?

Autor: Daniel Cagara (cagara)
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Okay dremeln stößt im wörtlichen Sinne auf "Granit"!
Das Ding ist Massiv!


Abschlagen geht nicht, da das Lötzinn innerhalb einer millisekunde 
wieder hart wird wenn ich den Kolben abnehme!

:(

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Daniel Cagara wrote:
> Okay dremeln stößt im wörtlichen Sinne auf "Granit"!
> Das Ding ist Massiv!
>

Dein Dremel versucht sich in Ferrit. Das ist ein sehr hartes Material.
Da braucht es schon die richtigen Werkzeuge. Selbst HM Bohrer sind da am 
Limit.

Autor: Atmega8 Atmega8 (atmega8) Benutzerseite
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Okay Daniel, du lötest erst mal den Buzzer aus und dann den einen 
Kondensator.
Dann nimmst du dir Alufolie und packst alle Teile bis auf der Spule und 
die Pads der Spule ordentlich und fest in min. 2 Schichten Folie ein.

Es ist wichtig dass zwischen Alufolie und Bauteil eine Dämmschicht 
existiert, entweder Luft oder (wie ich es mal gemacht habe) 
Mineralwolle.

Jetzt bläst du von 30 cm Abstand mit einem Heißluftfön drauf und gehst 
dann immer näher.
Du siehst oder testest dann ob das Lötzinn flüssig ist.

Wenn es dann so weit ist gibst du ihr (wie Benedikt das so schön sagte) 
einen kleinen Schlag und sie ist ab.
Sei aber sicher dass das Blei auf den Pads flüssig ist, sonst reißt du 
das Kupfer von der Platine!

Das anlöten brauchst du nicht mit der Methode machen ;)

Autor: HildeK (Gast)
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>Falls die Platine beidseitig mit SMD bestückt ist, werden die Bauteile
>zumindest auf einer Seite auch noch angeklebt sein.
Das kenne ich so seit mindestens 10 Jahren nicht mehr! Und wir haben 
immer beidseitig bestückt ...

Trotzdem kann es sein. Wenn Du bei einem der kleinen BE eine Klebestelle 
siehts, dann ist sie bei der Spule auch vorhanden. Das müsste mit einer 
Lupe an den umliegenden Keramik-Cs gut zu erkennen sein.

Solche Spulen entlöten ist wirklich nicht einfach, besonders dann, wenn 
der Entwickler noch ein paar Vias im oder ganz nahe am Pad angebracht 
hat (und ich sehe welche!). Hier würde ich die Platine in einem 
Wäremschrank o.ä. auf ca. 100-120°C vorwärmen und dann sollte es mit 
zwei 50W / 80W Lötkolben mit breiten Spitzen ganz gut gehen. Ev. vorher 
noch etwas frisches Zinn zugeben, damit der Wärmekontakt zum Lötkolben 
besser wird.

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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HildeK wrote:
>>Falls die Platine beidseitig mit SMD bestückt ist, werden die Bauteile
>>zumindest auf einer Seite auch noch angeklebt sein.
> Das kenne ich so seit mindestens 10 Jahren nicht mehr! Und wir haben
> immer beidseitig bestückt ...

Nur mal aus Interesse: Wie macht man das denn jetzt?

Autor: Andreas K. (ergoproxy)
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Ich würd mal ganz banal behaupten Platine bestücken, löten, umdrehen, 
bestücken und löten ^^

P.s. Mit nem Gaslötkolben in etwas entfernung bekommt man den kram 
meißtens ganz gut ab aber sagen wir mal so da muss man sehr aufpassen, 
dass nix anbrennt.

Gruß ErgoProxy

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Andreas K. wrote:
> Ich würd mal ganz banal behaupten Platine bestücken, löten, umdrehen,
> bestücken und löten ^^

Nur dass dann beim Löten die Bauteile unten runterfallen, wenn die 
Platine erhitzt wird...

Autor: Atmega8 Atmega8 (atmega8) Benutzerseite
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@ Benedikt
In einem anderen Thread wurde das schon mal besprochen.
Man lötet entweder mit 2 Lötpasten die bei unterschiedlichen 
Temperaturen flüssig werden oder man kühlt die Unterseite.
Da FR4 keine sehr gute Wärmeleitfähigkeit hat funktioniert das auch, es 
sei denn es sind viele Thermische Verbindungen (Vias) vorhanden.

Autor: HildeK (Gast)
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Benedikt K. (benedikt) schrieb:
>Nur mal aus Interesse: Wie macht man das denn jetzt?
Eben ohne Kleber! :-)
Ich kenne die Tricks auch nicht, sehe aber an meinen doppelseitig 
bestückten Platinen nie Klebstoff, wenn ich mal ein Bauteil austauschen 
muss. Nur früher waren so schöne, dunkelrote Punkte drunter....
Vermutlich reicht die Adhäsion der bereits gelöteten Teile aus, um diese 
festzuhalten. Ein Tropfen Zinn am Lötkolben fällt ja auch nicht ohne 
weiteres ab.
Es gibt auch Bauteile, die nicht auf die Unterseite dürfen (welche als 
erste gelötet wird), nämlich die, deren Verhältnis von Gewicht zur Summe 
der Lötflächen zu groß ist. Das spricht für die Adhäsionstheorie. Z.B 
sind BGAs, wie z.B. SDRAMs nicht mal betroffen, dürfen also noch auf der 
Unterseite landen. Auch normale SMD Cs, Rs oder SO23-Gehäuse sind kein 
Problem. Ein solche Spule wird es vermutlich nicht schaffen.
Es gab auch schon die Vermutung, dass die bereits gelötete Unterseite 
beim zweiten Durchgang kühler bleibt - könnte zumindest beim IR-Löten 
der Fall sein. Da aber auch beim Dampfphasenlöten keine Klebung 
verwendet wird, scheint das nicht die ausreichende Begründung zu sein.

Mir ist auch nichts von zweierlei Pasten bekannt - es könnte aber 
trotzdem sein, denn so tief bin ich in der Fertigungstechnik auch nicht 
drin.
Ich hab mal bei einem Bekannten nachgefragt - wenn ich die Antwort habe, 
gebe ich sie gerne hier weiter.

@Atmega8 Atmega8 (atmega8) schrieb:
>Da FR4 keine sehr gute Wärmeleitfähigkeit hat funktioniert das auch, es
>sei denn es sind viele Thermische Verbindungen (Vias) vorhanden.
Da hätten dann Layout-Rules bestehen müssen, die eine solche 
Einschränkung vorschreiben. Die einzigen Rules waren die schon genannten 
Verhältnisse Gewicht zu Padgrößen - eine Property kennzeichnete dann das 
BE als 'nicht doppelreflowfähig'. Speziell bei den Entkopple-Cs waren 
häufig mehrer Vias beteiligt, die einen so guten Wärmekontakt zu anderen 
Lagen gaben, dass schon ein händisches Austauschen erschwert war. Und 
diese waren bevorzugt auf der Seite, die ein zweites Mal durch den Ofen 
musste.

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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OK, da hat sich anscheinend in den letzen Jahren doch einiges getan, ich 
kannte bisher nur die Sache mit dem Kleber. Wäre wirklich interessant zu 
erfahren, wie das heutzutage gemacht wird.

Autor: HildeK (Gast)
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Benedikt K. schrieb:
>Wäre wirklich interessant zu
>erfahren, wie das heutzutage gemacht wird.

Ich habe rückgefragt und die Antwort lautete:
- vorzugsweise kleine und leichte Teile (auch BGAs) auf der Unterseite, 
die zuerst gelötet wird
- dann die Oberseite mit beliebiger Bestückung. Die BE auf der 
Unterseite halten durch Kapillarwirkung (OT: "... will be at there place 
by capillary action")
- Falls doch schwere BE auf der Unterseite gelötet werden müssen, dann 
könne man kleben. Das vermeidet man aber, da es einen zusätzlichen 
Arbeitsgang bedeutet und teuer ist.

Mein Bekannter sagt, bei ihnen wird nicht geklebt - die Vorgaben an die 
Layouter sind wohl entsprechend. Das ist die Aussage aus einer 
europäischen Fertigungsstätte und kann an anderen Orten anders gesehen 
werden.
Übrigens, ich war mit dem Ergebnis aus eben dieser Fertigungsstätte sehr 
zufrieden.

Sorry, dass ich diesen Thread zweckentfremde - aber hier hatten wir 
zuletzt darüber diskutiert.

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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OK, danke für die Info. BGAs hab ja auch relativ viel gelötete Fläche 
gemessen an der Gesamtfläche, da kann ich mir gut vorstellen, dass sowas 
funktioniert.

Autor: Dieter Werner (dds5)
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> ... will be at there place by ...

Auuuua, mal wieder their und there verwechselt, sieht man aber in 
englischsprachigen Dokumenten öfters.

Autor: Nitram L. (nitram)
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HildeK wrote:
> - Falls doch schwere BE auf der Unterseite gelötet werden müssen, dann
> könne man kleben. Das vermeidet man aber, da es einen zusätzlichen
> Arbeitsgang bedeutet und teuer ist.

Immer diese Halbwissen...

Auch heute werden noch Millionen von SMD's auf die Unterseite geklebt...
Wenn du dir die Lötstelle der geklebten Bauteile angeschaut hättest, 
wäre dir aufgefallen, das das keine Reflow – Lötstelle ist, sondern eine 
Wellenlötstelle. In einem Prozessmix aus Reflow und Wellenlöten werden 
die Bauteile nur angeklebt, und dann mit den THT - Bauteilen 
wellengelötet…


nitraM

Autor: HildeK (Gast)
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Benedikt K. schrieb:
>BGAs hab ja auch relativ viel gelötete Fläche gemessen an der Gesamtfläche
Es ist nicht das Verhältnis Gesamtfläche zu Lötfläche, sondern das 
Verhältnis Gewicht des Bauelements zu seiner Lötfläche entscheidend.

Martin L. schrieb:
>Wenn du dir die Lötstelle der geklebten Bauteile angeschaut hättest,
>wäre dir aufgefallen, das das keine Reflow – Lötstelle ist, sondern eine
>Wellenlötstelle. In einem Prozessmix aus Reflow und Wellenlöten werden
>die Bauteile nur angeklebt, und dann mit den THT - Bauteilen
>wellengelötet…

Ich weiß, wie wellengelötete Lötstellen aussehen - naja, ich habe es 
schon fast wieder vergessen. Und ich weiß auch, dass die Pads für 
Wellenlötung eine andere Geometrie haben (müssen) und deshalb meine 
Baugruppen schon seit mehr als 10 Jahren ohne Wellenlötung entstehen. 
Schließlich spezifiziere ich Double-Reflow und nicht Welle! Ausnahmen 
sind partielle Wellenlötungen von z.B. Steckverbindern in 
Durchstecktechnik.
Wenn es heute noch jemand für normale SMD macht, dann muss er kleben, 
klar, und wenn er es besser kann, dann nimmt er Double-Reflow und klebt 
nicht mehr!

>Immer diese Halbwissen...
Ich stimme zu - nur: ich gebe den Ball zurück!

Autor: Atmega8 Atmega8 (atmega8) Benutzerseite
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@ HildeK
Als du hast recht, wenn du dir die Aktuellen Zeitschriften die sich 
damit beschäftigen (ich glaub die eine heißt richtig SMT die ich mir 
immer anschaue) anschauen würdest dann siehst du was heutzutage wie 
gemacht wird.

Ich weiß nicht ob die jede Bibliothek hat, aber meine hat 5 oder 7 
verschiedene Zeitschriften darüber abonniert.

Das interessanteste ist zu erkennen ob alle Lötstellen ordentlich 
verlötet wurden.

Autor: Nitram L. (nitram)
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HildeK wrote:
> Wenn es heute noch jemand für normale SMD macht, dann muss er kleben,
> klar, und wenn er es besser kann, dann nimmt er Double-Reflow und klebt
> nicht mehr!

Ich seh es dir nach, es ist ja bald Weihnachten....
An welchen Punkten machst du deine Aussage "und wenn er es besser kann, 
dann nimmt er Double-Reflow und klebt nicht mehr!" fest???

Vieleicht hast du vergessen, das viele Leistungsbaugruppen immer noch zu 
einem großen Anteil aus THT-Bauteilen bestehen. Wirtschaftliche und 
Qualitative Gesichtspunkte sollten den Fertigungsprozess bestimmen, 
nicht der Layouter...

nitraM

Autor: HildeK (Gast)
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Martin L. schrieb:
>Ich seh es dir nach, es ist ja bald Weihnachten....
Danke - ich dir auch :-)

>Vieleicht hast du vergessen, das viele Leistungsbaugruppen ...
Richtig, wir haben nicht darüber gesprochen, über welche Typen von 
Baugruppen wir reden. Ich habe von nachrichtentechnischen Geräten 
geredet, du von Leistungselektronik. Da gibt es sicherlich Unterschiede 
(wir vermeiden THT-Bauelement, selbst bei Steckverbindern wird dann 
entweder gepresst, mit Pin-In-Hole Reflow und erst im Notfall mit 
selektiver Welle gelötet) und in der Tat, ich hatte deine Baugruppen 
nicht vor Augen ...
Auch bestimmt nicht der Layouter die Fertigungstechnik, sondern er 
müsste lediglich die Bauelemente, die auf der für Wellenlötung 
vorgesehenen Seite mit geeigneten Pads ausstatten. Deshalb kann man auch 
an einer unbestückten Platine erkennen, ob eine Seite für Welle oder 
Reflow vorgesehen ist.

>An welchen Punkten machst du deine Aussage "und wenn er es besser kann,
>dann nimmt er Double-Reflow und klebt nicht mehr!" fest???
"Besser" heißt: er hat den Prozess im Griff, muss nicht kleben und spart 
einen Arbeitsgang. Das ist wirtschaftlicher - auch eines deiner 
Kriterien.
Die Qualität muss auch stimmen, immerhin sind nachrichtentechnische 
Geräte auf 15 Jahre Betriebsdauer ausgelegt.

Atmega8 Atmega8 schrieb:
>Das interessanteste ist zu erkennen ob alle Lötstellen ordentlich
>verlötet wurden.
Klar, dass die Lötstellen in Ordnung sind, ist Grundvoraussetzung. Das 
ist aber kein spezielles Problem des Klebens oder der 
Doppel-Reflow-Lötungen sondern anhängig von der genauen Kenntnis und der 
Beherrschung der Prozessparameter (Lötprofil), unter Umständen auch von 
der Anordnung kleiner und großer BE auf der Platine (Stichwort 
'Abschattung').
Erkennen, ob ordentlich verlötet wurde, ist auch nicht immer einfach: 
Mein größtes eingesetztes Bauelement hatte fast 1800 Bällchen.

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