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Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug Löten von SMD 0402


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Autor: Olli Z. (z80freak)
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Habe hier ein Nachrüstprojekt bei dem ich knapp 100 Bauteile im For at 
0402 auflöten muss. Das ist ja eine Wahnsinns Fummelarbeit. Habe zwar 
eine 3,5 Fach Leuchtlupe sowie ein Mikroskop, Bernstein Pinzette, Weller 
WSD Lötstation geregelt und 1mm Lot aber so wirklich gut will es mir 
nicht gelingen.

Obs an meinen Spitzen oder dem Zimm liegt oder meiner Technik?
Ich verzinne leicht einen PAD, dann lege ich das Bauteil unter der Lupe 
mit der Pinzette so das es auf der verzinnten und auf der unverzinnten 
Seite aufliegt. Nun erhitze ich die verzinnte Seite bis es „eintaucht“ 
und mache dann die Gegenüberliegende. Leider komm ich mit dem Lötkolben 
kaum auf das Pad oder mir verrutscht das Bauteil. Oder ist löse es beim 
anlöten der anderen Seite wieder ab. Oder es bleiben fiese Lötnasen oder 
viel zu viel Zinn dran.

Große Ausgaben in einen Reflow Ofen wollte ich jetzt nicht machen. Zudem 
befinden sich schon zahlreiche Bauteile auf der Platine, welche ich 
nicht runterlöten oder zerschmoren möchte (Steckleisten usw)

Wie kann mir das gelingen? Sollte ich dafür lieber ein 0,5er Lot kaufen? 
Und evtl. noch eine feinere Spitze? Meine hat 1mm.

Autor: Günter N. (turtle64)
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Ich mache so etwas mit Lotpaste und einem Heißluftlötkolben.
Das geht dann ganz leicht: Mit der Dosierspritze etwas Paste auf beide 
Pads aufbringen, Bauteil draufsetzen - das klebt dann etwas fest - und 
mit Heißluft die Paste aufschmelzen. So kann man auch mehrere Bauteile 
gleichzeitig löten.
Einziges Problem ist der Tombstone-Effekt: Es kann passieren, dass sich 
das Bauteil durch die Oberflächenspannung des flüssigen Lots aufrichtet. 
Dafür habe ich einen "Zahnarzthaken", mit dem kann man dann das Bauteil 
wieder in die richtige Position bringen.
Und beim Heißluftlötkolben nicht zu viel Luftstrom einstellen, sonst 
bläst man die Bauteile weg.

Autor: hase (Gast)
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Zwei Dinge: Einen Reflowlötofen kann man sich selbst aus einem billigen 
Minibackofen bauen. Lohnt sich aber wegen einmal 100 Bauteilen wohl 
trotzdem nicht.

Mein Rat ginge zu einem feineren Lötzinn (größer als 0,5 auf keinen 
Fall), gerne zusätzliches Flussmittel. Die Technik stimmt schon. Keine 
kleinere Lötspitze, welche Form hat deine denn?

Gegen das Wegrutschen hilft ein kleiner Bohrständer á la Proxxon mit 
einem eingespannten feinen Bohrer (Platinenbohrer o.ä.). Dessen Spitze 
kann das Bauteil wunderbar senkrecht runterdrücken, etwas Wärme aus der 
Bauteilmitte abführen (also da, wo man sie nicht haben will) und hält 
eine Hand frei, die dann Zinn halten kann.
Man braucht nur ein Gummiband, um den Hebel unter Zug zu halten.

Wer Angst hat, dass der Bohrer zu spitz ist, darf auch einen dünnen 
Nagel nehmen.

Autor: Klug Schwätzer (Gast)
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hase schrieb:
> Mein Rat ginge zu einem feineren Lötzinn (größer als 0,5 auf keinen
> Fall), gerne zusätzliches Flussmittel. Die Technik stimmt schon.

Zustimmung.

Nur gleichzeitig zwei Lötkolben mit sehr feinen Lötspitzen
verwenden. Dafür muss man dann auch beide Pads vorher benetzen.
Dann kann man sich das zusätzliche Flussmittel sparen.

Autor: Eingast (Gast)
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Mit einer 0.8er oder 1.6er Meisselspitze sollte das gut funktionieren. 
Ich mache das genau so wie du, nur dass ich nach dem Verzinnen der einen 
Seite einen kleinen Batzen Flussmittelpaste aus der Spritze dran mach. 
Dann gibt es auch keine hässlichen Nasen. An die andere Seite kannst du 
auch vorher ein bisschen Flussmittelpaste dran machen und dann mit 
ausreichend Zinn an der Spitze kurz dran gehen. Dabei kannst du 
sicherheitshalber das Bauteil mit der Pinzette festhalten.
Flüssiges Flussmittel geht auch, ist halt ein bisschen mehr Sauerei.
Insgesamt bist du schon auf dem richtigen Weg, ist eigentlich mehr ne 
Übungssache.

Wenn du mit Blei lötest ist eutektisches Lot (Sn63Pb37) meiner Meinung 
nach besser zu handhaben als Sn60Pb40.

Autor: U. M. (oeletronika)
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Hallo,
> Olli Z. schrieb:
> Obs an meinen Spitzen oder dem Zimm liegt oder meiner Technik?
> Ich verzinne leicht einen PAD, dann lege ich das Bauteil unter der Lupe
> mit der Pinzette so das es auf der verzinnten und auf der unverzinnten
> Seite aufliegt. Nun erhitze ich die verzinnte Seite bis es „eintaucht“
> und mache dann die Gegenüberliegende.
So kann man es machen. Beim Vorverzinnen eines Pads gebe ich aber eher 
reichlich Zinn drauf. Das Bauelement selber schiebe ich dann auch gleich 
mit der Pinzette in das aufgeschmolze Lot (unterm Mikroskop).
Braucht natürlich eine ruhige Hand.

Bei Handlötung muß es auch kein bleifreies Lot sein, LSn60 verarbeitet 
sich einfach deutlich besser und schonender .

Außerdem sollte der Lötdraht dünn sein, und genug Flußmittel enthalten.
Die Löttemp. sollte auch nicht hoch sein. Mit sehr heißer Spitze 
verbrennt das Flußmittrel schnell es das Zinn verzundert.

> Leider komm ich mit dem Lötkolben
> kaum auf das Pad oder mir verrutscht das Bauteil.
Zu wenig Löt und zu dicke Lötspitze.
Ich nutze bei so kleinen BE am JBC-Kolben Spitzen mit ca. 0,5...0.6mm.

> Oder ist löse es beim anlöten der anderen Seite wieder ab.
Zu heiß, zu dicke Lötspitze, zu lange drauf gebruzzelt.

> Oder es bleiben fiese Lötnasen oder viel zu viel Zinn dran.
Zu wenig Flußmittel, falsches Zinn, zu heiß, zu lange gebruzzelt.

> Wie kann mir das gelingen? Sollte ich dafür lieber ein 0,5er Lot kaufen?
Dünner Lötdraht macht sich erfahrungsgemäß besser als dickerer, weil 
anteilmäßig auch mehr Flußmittel drin ist und es sich besser dosieren 
läßt.

> Und evtl. noch eine feinere Spitze? Meine hat 1mm.
Ist für so kleine Sachen schon recht dick. In Verbindung mit zu hoher 
Temp. und zu wenig Flußmittel führt das meist zu beschriebene Effekten.
Wenn es Lotnasen gibt, etwas Reworkflux/Löthonig dran geben.
Gruß Öletronika

: Bearbeitet durch User
Autor: Olli Z. (z80freak)
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Erstmal vielen Dank für die tollen Tipps und Hinweise. Also, ich hab 
mich beim Zinn vertan, ich nutze tatsächlich ei  0,5 mm Lot und kein 1 
mm wie geschrieben. Sorry...

Das bleibaltige Lot ist von Felder („RA“) Sn60Pb40 und enthält 3,5% 
Flußmittel. Die Lötspitze (Weller MLR21) ist abgeschrägt und nicht spitz 
und hat eine Fläche von 1x1,6mm. Habe mir jetzt nochmal ein paar andere, 
dünnere bestellt.

Jetzt habe ich etwas anderes probiert. Und zwar mittels einer Dicken 
Nadel punktförmig (kegelförmig) Reflow Paste (Amtech Clone) auf die Pads 
aufgetupft. Da rein, eher drauf, habe ich das Bauteil platziert und dann 
mit meiner Billig Reflow Station erhitzt, mit wenig Luft (Stufe 5) und 
knapp bei 300 Grad. Dazu habe ich die kleinste „Spitze“ genommen die ich 
habe (so ca. 10mm Öffnung).
Nach der Schmelze zog sich das Bauteil praktisch von selbst mittig und 
gerade auf die Pads. Das Ergebnis sieht garnicht schlecht aus, fast wie 
aus der Produktion und geht auch recht flott von der Hand.
Ich habe das sowohl mit einzelnen als auch mehreren Bauteilen die nahe 
beieinander lagen gemacht.

Leider wird damit immer alles wieder sehr heiß gemacht, in der Umgebung 
und ich schätze meinen Bauteilen, besonders den Halbleitern tue ich 
damit vermutlich nicht gut.

Autor: Markus E. (markus_e176)
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Dann mach doch alle Bauteile auf einmal :)

Erst Paste auf alle Pads, dann alle Widerstände reindrücken, dann alles 
mit Heißluft aufschmelzen, dann ggfs. Tombstones von Hand nacharbeiten.
Ist sicher besser als 100x 250°-Temperaturwechsel ;)
Und gefühlt auch schneller/effizienter, v.a. wenn du viele gleiche 
Bauteile hast.

Wie lang die Lötpaste an Luft verarbeitbar bleibt, kann ich leider nicht 
beurteilen, das könnte ein Grund dagen sein, aber ich glaub's eher 
nicht..

Autor: Olli Z. (z80freak)
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Hab noch nicht viel mit der Paste gearbeitet. Will mir auch mal was 
vernünftiges kaufen, original Amtech oder Edsyn.

Alles auf einmal... hm das wär mir zuviel, aber so kleingruppen sollte 
gehen. Ich hab immer etwas Sorge das durch das aufdrücken und 
zurechtrücken des Bauteils Lötpaste unter das SMD Gehäuse verläuft und 
eine Brücke bildet.

Aber, es ist gerade bei 0402 schon deutlich leichter als mit dem Kolben.

Mann muss beim auftragen nur immer warten bis die Umgebung abgekühlt 
ist, sonst verläuft die Paste gleich vom pad.

Autor: Wolfgang (Gast)
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Olli Z. schrieb:
> Ich hab immer etwas Sorge das durch das aufdrücken und
> zurechtrücken des Bauteils Lötpaste unter das SMD Gehäuse verläuft und
> eine Brücke bildet.

Die Reihenfolge ist falsch. Erst zurechrücken und dann leicht 
aufdrücken. Wenn die Paste nach 30'..60' oberflächlich etwas 
angetrocknet ist, schmiert sie dabei nichtmal.

Die Lötstopmaske und die Oberflächenspannung sorgen dafür, dass selbst 
bei großzügig verschmierter Lötpaste i.A. nichts schief geht, solange 
die Menge nicht hoffnungslos überdosiert ist.

Autor: Olli Z. (z80freak)
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Danke Wolfgang. Ich hab das Bauteil zuletzt einfach nur aufgelegt, denn 
zurechtziehen tut es sich von ganz allein. Bei der Lötpaste war ich 
wirklich sparsam. Gerade mal soviel wie der Pad aufnehmen kann.

Autor: Kalle S. (kallebmw)
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Ein Frage zur Lötpaste:

Welche wird von euch verwendet bzw. welche wird empfohlen?
Gibt es zur Lagerung etwas zu beachten? Kühl, Lagerdauer max.?

Autor: Olli Z. (z80freak)
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Nach meiner Erfahrung trocknet die schnell ein und man bekommst sie 
nicht mehr gespritzt.

Mich würde interessieren wie ihr die auftragt, also ohne eine Schablone 
und Rakel. Ich versuche mich da mit einer dicken Nadel, die ich in die 
Paste eintauche und dann aufs Pad tupfe, weil alle Dosiernadeln die ich 
habe zu dick sind und ich den Druck aufgrund der festen Paste nicht so 
dosieren kann das nur ein Mikrotröpfen raus kommt.

Autor: U. M. (oeletronika)
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Hallo,
> Olli Z. schrieb:
> Mich würde interessieren wie ihr die auftragt, also ohne eine Schablone
> und Rakel.
im Musterbau wird das bei uns meist mit einem Dispenser gemacht.
Da kann an auch hunderte Bauelemente auf einer LPL plazieren und dann im 
Reflowofen löten.
Hier hast du die Ausrüstung auf einem Blick:
https://www.mikrocontroller.net/attachment/118009/DV80.JPG

Freilich braucht man dazu Druckluft (mind. 4...6Bar), sonst kann man 
nicht mit rel. engen Kanülen dosieren. 0,6...1mm.
Auch geht das nur gut, wenn man halbwegs frische Paste hat.
Die übliche Lieferform ist dann gleich in so einer Kartusche.

Lagert dieser länger, entmischt sich aber das Flußmittel von den festen 
Bestandteilen und es läuft nicht mehr gut. Entweder krümmelt und 
verstopft es es dann oder es kommt bloß dünnes Zeugs ohne Zinn.
Die Lagerung im Kühlschrank ist üblich, um die Lagerzeit etwas zu 
verlängern.

> Ich versuche mich da mit einer dicken Nadel, die ich in die
> Paste eintauche und dann aufs Pad tupfe, weil alle Dosiernadeln die ich
> habe zu dick sind und ich den Druck aufgrund der festen Paste nicht so
> dosieren kann das nur ein Mikrotröpfen raus kommt.
Bei zu trockener Paste kann man das sicher auch so machen. Wird nur 
mühselig, wenn man sehr viele Pads hat.
Paste in einer Dose hat auch den Vorteil, dass man diese wieder gut 
mischen kann. Ansonsten eher wenig Paste kaufen, dafür öfter mal 
frische.
Und für privarte Muster muß man sich auch nicht bleifreie Paste antun.
Gruß Öletronika

Autor: Olli Z. (z80freak)
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In welcher Reihenfolge würded ihr denn bestücken?
Es sind knapp 100 Bauteile, davon das meiste natürlich Widerstände und 
Kondensatoren. Dann kommen noch ein paar Induktivitäten, Dioden, 
Transistoren, Spannungsregler, OpAmps und ICs.
Die Gehäuseformen sind 0402, 0603, 0805, 1206, und div. SOT-.. bei den 
Halbleitern bis zu einem LQFP-64.

Sicher die Halbleiter und Spulen zuletzt.

Sollte man den Rest aber dann von klein nach groß (Gehäuse) bestücken um 
sich nicht selbst im Weg zu stehen?

Oder von unempfindlich nach empfindlich?

Bauteilwert für Bauteilwert? Also erst alle 1uF, dann alle 10uF, usw. um 
nicht ständig andere Teile aus den Döschen zu fischen?
Oder arbeitet man besser gruppenweise um möglichst viele Bauteile auf 
einmal per Heißluft fest zu bekommen?

Auf meinem ersten Prototyp habe ich anfangs die Bauteile nach ihrem Wert 
montiert um nicht durcheinander zu kommen. Da hat man sonst schnell mal 
was verwechselt. Zum Ende hin habe ich gruppenweise betückt, also immer 
so 4 Bauteile eines Bereichs auf einmal um nicht so oft alles heiß 
machen zu müssen.

Autor: René F. (therfd)
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Naja händisch bestückt man normalerweise der Größe nach, erst 0402, dann 
0603 etc...

Autor: Olli Z. (z80freak)
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Ja, klingt logisch. Dann aber innerhalb einer Größe pro Bauteilwert 
gruppiert. Also erst alle 0402 0,1uF Kondensatoren, dann alle 0402 1k 
Widerstände, usw.

Autor: Olli Z. (z80freak)
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Angehängte Dateien:

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Also ich habs jetzt mal einfach so gemacht (um zu testen wies klappt), 
das ich die Bauteile, gemischt nach Größe und Wert 
gruppenweise/flächenweise platziert und mit heißluft gelötet habe. Das 
hat besser geklappt als gedacht und ging flott von der Hand.

Habe immer ein kleines Areal von so 2x2 bis 3x3 cm genommen, auf die 
Pads Edsyn-Lötpaste aufgetragen, Bauteile der Reihe nach aus den 
SMD-Lagerboxen draufgelegt und verlötet. Inkl. Halbleiter (Transistoren, 
Dioden, Logik-Gatter, Spannungsregler, nur die großen ICs habe ich 
separat gemacht) und Spulen. "Richtige" SMD-Becher-Elkos sind da keine 
bei gewesen.

Die Edsyn CR11 (foto) hat eine superfeine Plastikkanüle (blau). Damit 
bekomm ich selbst per Hand die Paste für 0402er Pads besser platziert 
und positioniert als mit meiner Nadelspitzen-Technik. Wenn man die 
Platine vorher etwas erwärmt haftet die Paste weil sie leicht 
anschmilzt. Dann kann man ruckzuck die Pads betupfen. Das klappt sogar 
mit 0805er Widerstandsnetzwerken oder mehrpoligen SOT-23 ICs super und 
ohne spätere Brücken zu verursachen.

Die Bauteile platziere ich von oben mit einer (guten!) abgewinkelten 
Pinzette. Dafür braucht es jedoch eine super-ruhige Hand! Am besten die 
Ellenbogen aufstützen und natürlich unter der Lupenlampe (2,5 bis 3x 
Fach Vergrößerung), ohne geht da garnix. Ich drücke die nicht fest, weil 
ich das nicht ohne verwackeln hinbekomme, ich lege sie einfach in die 
Paste. Beim erwärmen mit Heißluft ziehen die sich automatisch in die 
richtige Position und aus ihren leichten Schieflage heraus.

Die Heißtluft stelle ich auf 300°C und "Windstärke" 4 (von 10). Habe 
damit selbst nach fast 200 Bauteilen noch nie etwas weggepustet oder 
einen "Grabstein" verursacht.

Das mal so als Feedback von mir. Manche Dinge sind einfacher als zuerst 
gedacht, wenn man sich mal rangewagt hat...

Die Tage mache ich mal ein paar Aufnahmen mit dem Mikroskop.

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