Forum: Platinen LEDs auf IMS Alu PCB reflow löten


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von Achim (Gast)


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Hallo Zusammen!

Ich lasse gerade zwei 1,5mm IMS Alu PCBs mit 70u Kupfer fertigen. Auf 
die PCBs kommen vor allem eine Handvoll LEDs, ein Stecker und wenig 
Hühnerfutter. Wenn ich "normale" PCBs als Prototyp selbst löte, arbeite 
ich mit 120u Schablonen und löte sie dann in einem LPKF Protflow.
Ich überlege, ob ich auch bei Alu mit dem gleichen Verfahren arbeiten 
kann bzw. ob es reicht, wenn ich die Vorwärmzeit verlängere. Die Wärme 
kommt ja nur "richtig" von oben und ich habe vor allem Angst, dass sich 
die Linsen trüben, wenn ich an anderen Parametern drehe - für 
Experimente sind die LEDs leider zu teuer :-/
Hat jemand von euch Erfahrungen damit oder schlägt vielleicht was ganz 
anderes vor?

Viele Grüße und einen guten Start ins Wochenende

Achim

von Wolfgang (Gast)


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Achim schrieb:
> Die Wärme kommt ja nur "richtig" von oben ...

Hast du Angst, dass das Alu keine Unterhitze verträgt?

von Einhart P. (einhart)


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Löten von LEDs mit IR von oben würde ich nicht wieder machen. Ich habe 
mir damit einen Haufen WS2812 versaut. Auf der Herdplatte geht das 
deutlich besser.

von Achim (Gast)


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Wolfgang schrieb:
> Hast du Angst, dass das Alu keine Unterhitze verträgt?

Hehe, doch - das schon, aber bei meinem Standardvorgehen kommt halt 
hauptsächlich Wärme von oben und ich bin mir nicht sicher, ob die LP 
selbst die Wärme so stark abführt, dass der Lötprozess so nicht sauber 
läuft.

Einhart P. schrieb:
> Auf der Herdplatte geht das
> deutlich besser.

Hast du also schlechte Erfahrungen damit gemacht?

Wenn Wärme von unten, dann eher Heizplatte oder Heißluft?

Viele Grüße

Achim

von Wolfgang (Gast)


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Achim schrieb:
> ... und ich bin mir nicht sicher, ob die LP selbst die Wärme so stark
> abführt, dass der Lötprozess so nicht sauber läuft.

Die Leiterplatte hat eine relativ hohe Wärmekapazität, d.h. da musst du 
ordentlich Wärmeenergie reinpumpen, damit sie sich erwärmt. IR wird vom 
Alu gut reflektiert und schlecht absorbiert. Damit bleibt das Alu also 
eher kalt - keine gute Idee, wenn man löten möchte, insbesondere weil 
der Kunststoff der LED-Linse IR recht gut absorbiert. Reines Löten per 
IR-Strahlung führt zur Überhitzung der Linse bzw. die Pad-Temperatur 
steigt nicht vernünfig auf Löttemperatur.

von Achim (Gast)


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Wolfgang schrieb:
> Die Leiterplatte hat eine relativ hohe Wärmekapazität, d.h. da musst du
> ordentlich Wärmeenergie reinpumpen, damit sie sich erwärmt. IR wird vom
> Alu gut reflektiert und schlecht absorbiert. Damit bleibt das Alu also
> eher kalt - keine gute Idee, wenn man löten möchte, insbesondere weil
> der Kunststoff der LED-Linse IR recht gut absorbiert. Reines Löten per
> IR-Strahlung führt zur Überhitzung der Linse bzw. die Pad-Temperatur
> steigt nicht vernünfig auf Löttemperatur.

Danke für die Erklärung - ist nachvollziehbar und bekräftigt mich darin, 
nicht mit meinem simplen Reflow Workflow zu arbeiten.

Ich hätte die Möglichkeit selektiv mit Heißluft von unten jedes Bauteil 
zu löten oder die LPs auf eine Heizplatte zu legen (wobei ich sorge 
hätte, dass die Bauteile zu lange die Wärme sehen). Hat jemand von Euch 
eins von beidem mehr oder weniger erfolgreich getestet?

Viele Grüße

Achim

von Wer singt schon heute die Lieder von morgen? (Gast)


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Kondensationslöten (auch als Dampfphasen- bekannt) ist der einzig 
akzeptable Prozess hierfür.

von Tr (Gast)


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Der LPKF ist ein Konvektionsofen, ich denke damit bekommt man schon gut 
Energie in die Aluplatte.
Ich würde das vorher ausprobieren. 1-2 Thermoelemente an eine leere LP 
kleben und ein Profil fahren. Wenn das klappt sollten paar zusätzliche 
Gramm Bauteile & Lötpaste kein Problem sein.

von Wer singt schon heute die Lieder von morgen? (Gast)


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Leiton sagt allerdings, dass alles ganz einfach sei-
http://www.leiton.de/leiterplatten_teaser_alu-3.html

von Wolfgang (Gast)


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Wer singt schon heute die Lieder von morgen? schrieb im Beitrag 
#4856092:
> Leiton sagt allerdings, ...

Da ist wohl eine Frage der Interpretation.

Nicht ohne Grund schreiben sie zum Reflow-Löten:
"... Der größte Vorteil von Leiteplatten mit Aluminiumkern wird hier zur 
Schwierigkeit: die Fähigkeit, Hitze von Hot-Spots effektiv abzuleiten."

von Wer singt schon heute die Lieder von morgen? (Gast)


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> Da ist wohl eine Frage der Interpretation.

Da magst du Recht haben. Ich traue Leiton nach der Lieferung chemisch 
verzinnter Leiterplatten, die man bereits nach drei Wochen wegwerfen 
musste (ist allerdings fast 10 Jahre her, ärgert mich aber immer noch), 
auch nicht über den Weg.

Dampfphase forever!

von waflija (Gast)


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Tatsächlich sind Heizplatten ideal für Alu PCB. Wenn du sowas öfter 
machst, hol dir eine mit genauer Temperatureinstellung / 
Profilsteuerung. Ich leg beim Prototyp dann alles schön auf, vorsichtig 
das Ganze drauf heben und einmal das Profil zum Löten fahren. Danach 
nimste den Protyp einfach runter. Geht auch bei FR4 einseitig...

IR geht auf jeden Fall nicht von Oben, Heißluft auch nur bedingt. Die 
LEDs vertragen die Hitze meist nicht lange genug dass das Zinn 
aufschmilzt. Genaus steht im Datenblatt der LED. Besonders wenn du 
Kühlpads unter der LED hast ist das Ergebnis meist bescheiden mit IR.

Auch im Reflowofen muss das Profil angepasst werden - Das Alu braucht 
verglichen mit FR4 sehr lange zum Aufheizen und Abkühlen bzw. die Wärme 
wird zu schnell abgeleitet und die Teile kühlen dann zu schnell. Wichtig 
auch hier: Die Hitze muss vor allem von unten kommen.

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