Nach einiger Zeit Kurzschlüsse unter SMD Bauteilen?

OP (Firma: privat) #3240918
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Hallo!

Ich hab mir vor einigen Wochen ein Experimentierboard für 
PIC-Mikrocontroller gekauft. (Epoxydharz, nur einseitig) Die ersten 
Wochen war auch alles Ok. Nun habe ich schon den 2. spontanen 
Kurzschluss auf dem Board. Zuerst unter einem SMD-Abblockkondensator in 
Nähe von Pins, an denen ich auch gelötet habe. Ok, dache ich - vieleicht 
verbranntes Flumittet o.ä. Nun aber auch unter einem SMD-Widerstand, bei 
dem ich nicht mal in der Nähe gelötet habe.
Ich habe mit einem Multimeter ca. 100 Ohm zwischen den Leiterbahnen. 
Wenn ich mit einem Netzteil Spannung anlege, geht der Strom ab 2V hoch 
(bis ca. 300 mA getestet - ich will es nicht ganz verschmoren). So habe 
ich auch die Stellen gefunden. IC raus aus Fassung, Spannung angelegt 
und gefühlt wo das Board sich erwärmt.
Zwischen den Leiterzügen waren nie mehr als 5-12 V angelegt. (erster 
Schluss Vdd-GND, nun Vpp-GND)

Was ist hier los??? Hast jemand schon mal so etwas gehabt?

vg

Jürgen
OP (Firma: privat) #3240929
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Möglicherweise beim ersten Fall. Da war die Schadstelle unter einem 
Kerko. Vieleicht hat der die Platine verkohlt.

Der zweite Kurzschluss ist aber unter einem Widerstand, bei dem ich 
nicht im Umkreis von x cm gelötet habe. Die Platine dort ist auch nicht 
verkohlt ...
Gast #3240970
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Jürgen Schmied schrieb:
> unter einem Widerstand

Wie geprüft? Widerstand ausgelötet, Kurzschluss weiter vorhanden? 
Widerstand im ausgelöteten Zustand gemessen? Könnte es auch nur der 
Widerstand gewesen sein? Kann es sein (optische Untersuchung) dass 
zuviel Lotpaste aufgetragen worden war und die bei Setzen des Bauteils 
unter den Widerstand gedrückt wurde und so schleichend ein Kurzsuchluss 
einstanden ist?

Dass eine industriell gefertigte Leiterplatte mal so zwischen zwei 
Leiterbahnen leitend wird ist sehr unwahrscheinlich.

rgds
Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #3241007
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6A66 schrieb:
> Dass eine industriell gefertigte Leiterplatte mal so zwischen zwei
> Leiterbahnen leitend wird ist sehr unwahrscheinlich.
Richtig. Erst wenn sie unter Spannung richtig nass wird (nur "feucht" 
reicht da nicht). Mit (eher "unter") Wasser können Dendriten wachsen:
http://www.weichloeten.de/hh_loetzirkel/09-05-12-balverzinn_cobar-selektiv.pdf
https://www.youtube.com/watch?v=uyO-XE-Q9ZQ
(Firma: Raich Gerätebau & Entwicklung) #3241399
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> Dass eine industriell gefertigte Leiterplatte mal so zwischen zwei
> Leiterbahnen leitend wird ist sehr unwahrscheinlich.

Dachte ich auch, wurde aber eines Tages eines besseren belehrt. 
Leiterplatte war ca. 1/2 Jahr im Einsatz, danach das Kurzschlußproblem. 
Der Kurzschluß war auch mit Chirurgenbrille nicht sichtbar, nur messbar. 
War weg, nachdem ich mit einer Messerklinge der Leitebahn 
entlanggefahren bin. Meine Theorie ist, dass auch beim professionellen 
Ätzen manchmal sehr feine Cu-Strukturen stehen bleiben (das hab ich 
jedenfalls schon gesehen), die wahrscheinlich bei weniger als 1/1000 mm 
Formänderung einen Schluß hervorrufen.

Grüsse
Gast #3241523
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Lothar Miller schrieb:
> Richtig. Erst wenn sie unter Spannung richtig nass wird (nur "feucht"
> reicht da nicht). Mit (eher "unter") Wasser können Dendriten wachsen:

Hallo Lothar,

korrekt - dazu benötigt es aber einen konstant vorhandenen Leiter - wie 
bei Dir in Form von Wasser, am besten leicht verunreiningt damit besser 
leitend. Die Wahrscheinlichkeit von Dendritenwachstum bei trockenen 
Flussmittelresten halte ich für äußerts gering. Und im hier 
beschriebenen Fall (PIC Board) gehe ich aus, dass der TO kein 
Feuchtmilieu hatte. Da halte ich Lotreste unter dem Bauteil für eher 
wahrscheinlich (in der letzten Fertigungscharge der Boards hier 
aufgetreten). Ist ein Parameter von Stencildicke (eher) und 
Öffnungsgröße des SMD-pads (geringer).

rgds
OP (Firma: privat) #3242087
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Hallo!

Ich denke, das hat was mit der aufgetragenen Lötpaste zu tun. Mehr oder 
weniger alle SMD Bauteile zeigen Schlüsse. Komisch nur, dass sie jetzt 
alle zusammen anfangen zu leiten ... Zu Glück ist genug Platz für ein 
paar konventionelle Ersatzteile auf dem OLIMEX Board.


Trotzdem Danke!

vg

Jürgen
Gast #3242211
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Dann tauch die Platte in Flussmittel und schieb sie nochmal in den Ofen. 
Wenn der Pastendruck nicht komplett versemmelt wurde (Unterseite der 
Schablone verschmiert), sollte die Oberflächenspannung Dein Freund sein.
Gast #3242265
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Lothar Miller schrieb:
> 6A66 schrieb:
>> Dass eine industriell gefertigte Leiterplatte mal so zwischen zwei
>> Leiterbahnen leitend wird ist sehr unwahrscheinlich.
> Richtig. Erst wenn sie unter Spannung richtig nass wird (nur "feucht"
> reicht da nicht). Mit (eher "unter") Wasser können Dendriten wachsen:
> http://www.weichloeten.de/hh_loetzirkel/09-05-12-balverzinn_cobar-selektiv.pdf
> https://www.youtube.com/watch?v=uyO-XE-Q9ZQ

Hmm, das mit den Dendriten kannte ich noch nicht.

Ich würde hier aber eher Whisker vermuten. Die scheinen auch ohne 
Feuchtigkeit zu wachsen und das Auftreten hängt wohl mit dem Zinngehalt 
(bzw. dem Fehlen von Blei) des Lötzinns zusammen. Für Probleme reicht es 
schon aus wenn auch nur die Anschlussleitungen eines Bauelements 
bleifrei verzinnt wurden.

Die Nasa hat eine eigene Website dafür:

http://nepp.nasa.gov/whisker/

Verhindern kann man das wohl nur durch eine ziemlich dicke Schicht 
Schutzlack oder komplett verbleit löten - was nicht mehr einfach sein 
dürfte.

Eventuell hilft es ja die Platine einfach mal mit einer Bürste zu 
behandeln...
Gast #3242363
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Jürgen Schmied schrieb:
> Komisch nur, dass sie jetzt
> alle zusammen anfangen zu leiten ... Zu Glück ist genug Platz für ein
> paar konventionelle Ersatzteile auf dem OLIMEX Board.

Ich würde Olimex dazu kontaktieren!
Wenn das tatsächlich ein Lötpastenproblem ist haben die u.U. mehr als 
nur ein Board das Probleme bereitet. Dann kennen Die das Thema oder 
werden evtl. darauf reagieren.

rgds
Persönliche Seite #3242751
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Whisker wären in dem Bereich sehr ungewöhnlich. Whisker brauchen 
dreierlei zum Wachsen: Reinzinn (ohne Blei), innere mechanische Spannung 
und Zeit. Innere Spannungen in verzinnten Bauteilen (z.B.bei ICs mit 
pre-plated leadframes) können da durchaus ein Thema sein, aber das gibt 
sich in aller Regel beim Reflow.

Ganz auszuschließen ist natürlich nicht, dass Olimex irgendwo eine 
billige Charge Lötpaste aus den Frühzeiten des Bleifrei-Lötens 
aufgetrieben hat, die tatsächlich noch Whisker-Probleme hat. Glauben 
kann ich es allerdings nicht so richtig.

Max (der schon einschlägigen Kummer hatte)

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