DFN (SHT21/SI7021) löten

[Jürgen S. (juergenc)]

Hallo !

Diese Luftfeuchtesensoren wie SHT21/SI7021 soll man ja nicht
mit Heißluft löten, weil sie zu empfindlich sind.

Daher habe ich einige Fragen, über deren Beantwortung ich
mich freuen würde.

Mit welchen Methoden kann ich diese DFNs auf selbstgeätzte
und/oder industriell gefertigte Platinen löten?
Sollte man Lötpaste nehmen und welche?
Für wie viele DFN-6 reichen 10g Lötpaste?
Brauche ich außerdem noch Flußmittel?

Danke für alle Tipps !

Jürgen

[6a66 (Gast)]

Jürgen S. schrieb:
> Mit welchen Methoden kann ich diese DFNs auf selbstgeätzte
> und/oder industriell gefertigte Platinen löten?
> Sollte man Lötpaste nehmen und welche?
> Für wie viele DFN-6 reichen 10g Lötpaste?
> Brauche ich außerdem noch Flußmittel?

a) Den SI kannst Du normal ReflowLöten, im Datenblatt auf Seite32, Punkt 
9 beachten. Dort fidnest Du auch sehr viele Informationen zu dem Thema.
b) Lotpaste ist dort auch beantwortet, nur mal lesen !
c)10g Lotpaste - wieviel ist denn das an Volumen? Ich denke das dürften 
so etwa 5ccm sein. Kommt jetzt daruf an wie sauber Du arbeiten kannst. 
Ich komme beim Footprint überschlagsmäßig auf 10mm2, mal 0,5mm Höhe wenn 
gerakelt oder von Hand aufgetragen. Die Multiplikation musst Du jetzt 
schon selber machen und dann auch noch schauen wie häufig das Ergebnis 
in das Gesamtvolumen der 10g reinpasst - geschätzt sicher >100.
d) Flussmittel? Ist doch in der Paste drinnen.

rgds

[Jörg W. (dl8dtl) (Moderator)]

Ich hab' die Dinger auch schon (vorsichtig) mit Heißluft (und Lotpaste)
gelötet.  Wichtig ist vor allem, dass man keinen Flussmitteldreck in
die Öffnung gelangen lässt.

[Tüftler (Gast)]

Wenn du die Pads ein wenig länger machst, dann kann man die SHT21 auch 
mit einem normalen Lötkolben löten.
Viel Flussmittel und dann geht das recht gut.

[Felix A. (madifaxle)]

Bei Reichelt gibt es Flussmittelpaste, die erst durch Hitze flüssig wird 
und für fast schon traumhafte Lötstellen sorgt. Zusammen mit den etwas 
längeren Pads (was ich auch mache) geht das super.

[Jürgen S. (juergenc)]

Kurze Zwischenfrage:

Welcher bei Reichelt erhältliche 100nF SMD-Kondensator
wäre die erste Wahl im Zusammenhang mit den Sensoren
SHT21 / SI7021 ?

Ich kenne die Empfehlung aus dem Datenblatt des SI7021
(0603, X7R), aber geht es auch einen Tick größer?

[Jörg W. (dl8dtl) (Moderator)]

Nimm, was du verarbeiten kannst.  Ob der nun 0603 oder 0805 ist, spielt
keine große Geige.  Wichtiger ist es, dass er möglichst ohne große
Induktivität zwischen Vcc und GND nahe am IC sitzt.

[Jürgen S. (juergenc)]

Ich habe - wie ihr schon gemerkt habt - keine Ahnung
vom SMD löten. Ist die beigefügte Lötmaske ok? Die
Maße sind in 1/10 Millimeter angeben, die Platine
soll 10 x 10 mm groß werden.

Die Masken für die Bauteile sind den Datenblättern
entnommen.

[Falk B. (falk)]

Sieht OK aus. Das gibt es aber schon mit aufgelötetem Sensor, wenn 
gleich für ein Schweinegeld. Muss man mal googlen.

sht21 breakout board

http://emsystech.de/produkte/feuchtigkeitssensor-sht21/

[Felix A. (madifaxle)]

Ohne ein Raster lässt sich das nicht (gut) abschätzen. Aber mir ist 
aufgefallen, dass der Stützkondensator denkbar schlecht angebunden ist.
Der Kondensator muss zwischen der Stift-/Buchsenleiste und dem SHT21 
sitzen und dann auch mit kürzeren Leitungsstrecken angebunden werden.

Ein Bild als Beispiel:
http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/14-Entkopplung

[Paul (Gast)]

Würde die Pads etwas länger rausziehen, dann kannst du auch mit normalen 
Lötkolben löten. Alternativ würde wohl auch einfaches reflow im 
Toasterofen funktionieren.

[Jürgen S. (juergenc)]

Paul schrieb:
> Würde die Pads etwas länger rausziehen, dann kannst du auch mit normalen
> Lötkolben löten.

Die Pads stehen 2/10 über wie im Datenblatt angegeben.
Wieviel Überstand sollte es sein für den Lötkolben?
Gibt es irgendwo ein Video dazu?

0805 mit Lötkolben habe ich bei Youtube gesehen,
das ist gut machbar.

[Gerd E. (robberknight)]

Anbei nur ganz schnell 3 Fotos von einer Platine, auf der ich den Si7021 
habe. Da ich keinen Ofen habe, auf den Zauber mit der Haltbarkeit und 
Temperatur der Lotpaste verzichten möchte und der IC möglichst keine 
Heißluft mag, ist das fürs Handlöten ausgelegt.

Ich kann von beiden Seiten mit dem normalen Lötkolben ran und von der 
Rückseite durch die Vias an das Exposed Pad.

Man sieht die Rückstände auf der Platine - Reiniger mag der Sensor auch 
nicht.

[Jürgen S. (juergenc)]

@Gerd E.: Danke für die Illustration. Die Pads stehen wohl
mindestens 1 mm über, soweit ich das sehen kann.

Hier mein nächster Versuch. Ich hoffe, das ist besser.

[Falk B. (falk)]

Passt auch.

[Jürgen S. (juergenc)]

Wie macht Ihr das mit Kleinserien?

Ich habe mal 15 Stück der Breakouts auf eine 75x100mm
Platine verteilt mit Abstandshaltern ca. 7x7mm, siehe
Abbildung. Ist das ok oder gibt es bessere Methoden?

[someone (Gast)]

Sinnvollerweise verlängerst du die nicht angeschlossenen Pads noch etwas 
nach außen. Dann ist die Erwärmung beim Löten gleichmäßiger, die 
Lötpaste schmilzt dann auf allen Pads möglichst gleichzeitig. Schmilzt 
sie auf einigen Pads viel früher als auf anderen, kann sich der Chip 
durch die hohe Oberflächenspannung des Lots verschieben oder sogar 
aufrichten. Das willst du nicht.

Ich bin mir aber nicht sicher, ob man deine Platine ohne Lötstop 
zuverlässig löten kann.