Forum: Platinen SMD Sensor noch von Hand lötbar?


von Bert S. (kautschuck)


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Hi,

Ich möchte folgenden RGB und Ambient Sensor auf einem PCB verbauen, 
jedoch habe ich noch nie eine SMD Komponente verbaut, welche keine 
ausgehenden Pins hat.

https://www.mouser.ch/datasheet/2/678/V02-4191EN_DS_APDS-9960_2015-11-13-909346.pdf

Kann man das noch von Hand löten, wenn man auf dem PCB die Pins auf 
beiden Seiten des IC's 1-2mm länger macht?

: Verschoben durch Moderator
von Felix (Gast)


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Eher 2 mm. Und dann auch nur mit Flussmittelpaste, einem guten Lötkolben 
und verbleitem Lot. Mit bleifreiem Lot ist das nur was für jene, die 
schon oft so kleine Käfer bestückt und somit Übung haben.

von Hmm (Gast)


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Dürfte gut gehen. Das ist ein humanes Gehäuse, das ist nicht allzu fein.

Wenn du die Pads lang genug machst, ist das ganz gut handhabbar. 0,5-1mm 
rausziehen sollte reichen, wenn du eine feine Lötspitze hast.

Ein Mikroskop ist hilfreich dabei, aber mit Lupenlampe oder jungen Augen 
gehts auch so.

Wichtig ist, das Bauteil richtig zu platzieren. Also erst mal nur ein 
Eck festlöten, und dann GENAU schauen, ob es richtig sitzt. 
Insbesondere, dass du keinen Kurzen zwischen zwei gegenüberliegenden 
Pads hast. erst dann festlöten.

Du kannst dir eine Platzierungshilfe in den Lötstopplack oder das Kupfer 
zeichnen (Bestückungsdruck hat manchmal einen großen Offset, besonders 
bei den Chinesen).

von someone (Gast)


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Ich empfehle das nicht. Die Pads sind ausschließlich unter dem Gehäuse. 
Eine Kontrolle der Lötung ist daher nicht sinnvoll möglich. Ich habe 
auch mal so einen ähnlichen Sensor verbaut und es ist einfach 
grauenhaft. Man bekommt die Teile schon irgendwie verlötet, aber es 
braucht ewig und macht keinen Spaß. Wenn was nicht funktioniert, kann 
man sich nie sicher sein, ob alle Pads auch richtig Kontakt haben, ob 
man den Chip beim intensiven Verlöten zerstört hat oder ob nur die 
Software falsch ist. Da würde ich eher empfehlen, extrem vorsichtig sehr 
dünne Drähte anzulöten und diese dann mit entsprechender Zugentlastung 
auf der Platine zu verlöten.
Später habe ich nochmal ein solches Package verbaut, da hatte ich dann 
aber bereits meine Heißluft. Mit Heißluft ist das überhaupt kein 
Problem, geht extrem schnell und schmerzlos. Ich kann daher nur 
empfehlen: Wenn du sowas häufiger machen willst, besorge dir eine 
Heißluftstation. Die guten sind besser, aber auch aus den billigen kommt 
vorne heiße Luft raus, das reicht dann meistens.

von Bert Siegfried (Gast)


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Ok, danke euch. Eine Heissluftstation von Aoyue ist vorhanden, jedoch 
habe ich diese immer nur zum entlöten von ICs verwendet. Wie genau 
trägst du die Lötpaste für solche Bauteile auf? Oder reicht es sogar mit 
normalem Lötzinn die Pads auf dem PCB zu verzinnen und der IC wird durch 
die Kapilarwirkung positioniert?

von Inhuman Resources (Gast)


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someone schrieb:
> Mit Heißluft ist das überhaupt kein Problem, geht extrem schnell und schmerzlos.

Machst du es mit Lötpaste oder reicht es aus, die Pads vorher gut zu 
verzinnen?

von Bernd K. (prof7bit)


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Inhuman Resources schrieb:
> Machst du es mit Lötpaste oder reicht es aus, die Pads vorher gut zu
> verzinnen?

Lotpaste. Das funktioniert so zuverlässig daß das Bestücken und Löten 
zuverlässig im großen Stil automatisiert werden kann (Bauteil auf die 
Paste klatschen, heiß machen, fertig) ohne daß jemand daneben stehen und 
jedem Bauteil einzeln Händchen halten muß.

Umso einfacher wird es also mit so einer robusten Methode gehen wenn 
man tatsächlich daneben steht und tatsächlich dem einzelnen Bauteil beim 
Sich-Selbst-Einlöten Löten zusieht.

von Bert Siegfried (Gast)


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Ok, dann verwendest du aber eine Lötschablone um die Paste aufzutragen?

von M.A. S. (mse2)


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Hmm schrieb:
> (Bestückungsdruck hat manchmal einen großen Offset, besonders
> bei den Chinesen)

...und kostet zusätzlich.

von Erwin D. (Gast)


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Bert Siegfried schrieb:
> Ok, dann verwendest du aber eine Lötschablone um die Paste
> aufzutragen?

Normalerweise reicht es, wenn man die Paste mit einer Spritze, auf der 
eine Dosier-Kanüle sitzt (die ist vorn nicht angeschliffen) als Punkte 
auf die Löt-Pads aufträgt. Auf diese Art habe ich schon hunderte 
Platinen gelötet.

von Harald (Gast)


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Bert Siegfried schrieb:
> Ok, dann verwendest du aber eine Lötschablone um die Paste
> aufzutragen?

Dünne Wurst aus Paste über beide Padreihen ziehen, Bauteil reindrücken, 
Heißluft, wenn geschmolzen nochmal von oben drücken und/oder leicht 
bewegen, fertig! Durch die Kapillarwirkung zieht sich das. Mit der 
Temperatur der Heißluft genau schauen, sonst kann der Kunststoff 
beschädigt werden.

*Ausdrücklich meine Vorgehensweise , andere Foristen sind da bestimmt 
viel schlauer

von Karl (Gast)


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Harald schrieb:
> Dünne

Kasus knacksus. Wenn Wurst dann sehr dünn. Besser einzeln betupfen oder 
Schablone nehmen. Dann mit Heißluft kein Problem. Nicht hudeln. Gut für 
einige zehn Stück.

Schablonen gibt es sehr preiswert bei Aisler.

Bei so wenigen Pins geht es auch mit dem Kolben. Da würde ich die Pads 
vorab gleichmäßig verzinnen und mit viel Flussmittel ran gehen.

von Norbert S. (norberts)


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Moin,

Wenn es nur ein Stück werden soll oder für den ersten Prototyp würde ich 
ein Breakoutboard nehmen. Gibt's bei Sparkfun oder seinen Distris in EU.
Genau aus dem Grund den someone nannte. Zuerst läufte ja nie und Du hast 
keine Ahnung, ob Dein erster Lötversuch mit "No-Lead" geklappt hat.

Gruß,
Norbert

von someone (Gast)


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Ich habe sowohl Erfahrungen mit Lotpaste als auch mit dem Verzinnen der 
Pads.
Von Paste würde ich bei einem Einzelstück erstmal abraten. Natürlich ist 
Paste besser, da automatisierbar und gut reproduzierbar; andererseits 
heißt das natürlich auch, dass man diese auch entsprechend nutzen muss. 
Ich habe schon viele Sachen probiert, angefangen vom Handauftrag von 
Paste bis hin zur Edelstahlschablone. Das funktioniert alles, aber du 
hast halt einen Nachteil: Dein Prozess muss absolut reproduzierbar und 
durchgeplant sein, sonst funktioniert es nicht besonders gut.
Bei diesen sehr kritischen ICs und Hand-Heißluftlötung gehe ich lieber 
so vor:

- Wenn es der Platz hergibt, mache ich mir im Kupfer-Layer der Platine 
kleine Markierungen, an denen ich sehen kann, ob der Chip richtig 
plaziert wurde. Eigentlich würde man sowas gerne im Bestückungsdruck 
machen, aber der Versatz zwischen Kupfer und Bestückungsdruck ist meist 
zu groß.
- Ich verzinne die Pads vorher von Hand mit relativ wenig Lötzinn. Da 
ist etwas Fingerspitzengefühl gefragt, das ist auch leider schwer zu 
beschreiben. Ich will da den Eindruck haben, dass die Lands auf dem 
Bauteil gut benetzt werden, damit das Bauteil ganz leicht "aufschwimmen" 
kann. Wichtig ist hier aber die absolut gleichmäßige Verzinnung
- Dann wird die Platine im Bereich dieser Pads akribisch gereinigt, 
damit keine Rückstände mehr verbleiben
- Dann trage ich irre Mengen von Flussmittelgel auf. Durch leichte 
Erwärmung sorge ich dafür, dass ich noch sehen kann, wo das Bauteil 
nachher sitzen wird. Das Bauteil plaziere ich dann auf den Pads. 
Gegebenenfalls helfen mir die Markierungen.
- Jetzt wird erwärmt. Da das eine Einzellötung ist, kannst du mit der 
Wärme individuell auf diese Lötung eingehen. Man merkt üblicherweise, 
wenn das Bauteil anfängt, auf dem aufgetragenen Lot aufzuschwimmen. Ich 
lasse dann noch kurz die Wärme etwas darauf und nehme sie dann langsam 
weg. Fertig. :)
- Manche Leute bevorzugen es, das Bauteil leicht zu bewegen, um zu 
prüfen, dass das geschmolzene Lot über Kapillarkräfte das Bauteil wieder 
in die ursprüngliche Position zurückzieht. Kann man machen, es ist aber 
leicht, es bei der Prüfung zu übertreiben und das Bauteil ganz 
wegzuschieben. Einige drücken das Bauteil auch nochmal zusätzlich auf 
die Platine, wenn das Lot geschmolzen ist. Ich rate davon ab, da ich es 
vorziehe, die Menge des Lots direkt richtig zu dosieren. Das mag 
außerdem bei QFNs funktionieren, bei Packages mit Lands, die nicht an 
den Rand reichen, habe ich damit aber keine guten Erfahrungen gemacht.

von Veit D. (devil-elec)


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Hallo,

wie wäre es mit folgender Idee. Man erstellt das Layout mit Löchern. 
Also man erstellt das Bauteil nochmal und erstellt keine geschlossenen 
Pads sondern wie bei herkömmlichen Bauteilen Löcher mit 
Durchkontaktierung. Dann lötet man den IC von der anderen Seite fest. 
Man verfüllt die Löcher. Wäre doch machbar oder? Die Löcher macht man so 
groß wie möglich.

Oder die Pads verzinnen wenn sie eh noch nicht sind. IC irgendwie 
"festpappen" und dann mit Warmluft verlöten. Dabei könnten auch kleine 
Löcher im Pad helfen.

von someone (Gast)


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Die Idee ist leider nicht gut: Das Lot zieht in die Löcher, dadurch wird 
es schwierig, die richtige Menge zu finden. Das ist bei dieser 
Pad-Geometrie aber wichtig. Außerdem wird das Löten erschwert: Wenn du 
mit Heißluft von oben kommst, dann ist es nicht besser als es gleich 
"richtig" zu machen. Wenn du mit einem Lötkolben von unten löten willst, 
wirst du Probleme mit der Ausrichtung und Führung des Lötkolbens haben. 
Der Chip ist klein und leicht, verrutscht also leicht, wenn man mit dem 
Lötkolben von unten versehentlich etwas zu stark gegen die Platine 
stoßen sollte.

von HildeK (Gast)


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Veit D. schrieb:
> Dann lötet man den IC von der anderen Seite fest.
> Man verfüllt die Löcher. Wäre doch machbar oder? Die Löcher macht man so
> groß wie möglich.

Diese Idee habe ich mit Exposed Pads auch schon probiert. Da war aber 
die Fläche größer und die Wärmesenke leider auch. Geht aber.
Hier sind die Pads recht klein und es ist nicht sicher, ob die 1.5mm 
Platinendicke nicht zuviel sind, um bis an den Pin zuverlässig Zinn zu 
bekommen, das dann auch noch eine gute Verbindung macht.

von Veit D. (devil-elec)


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Hallo,

okay, na wenigestens drüber nachgedacht. Zudem der Kontakt dann aus 
einem fast reinen Zinnklumpen bestehen würde je Pad. Dann wohl doch eher 
die Pads nach außen verlängern, vorher verzinnen oder verzinnen lassen, 
IC aufdrücken, Lötspitze ran, Zinn zum schmelzen bringen. Das sollte 
dann doch besser funktionieren.

von Boris O. (bohnsorg) Benutzerseite


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someone schrieb:
> Ich empfehle das nicht. Die Pads sind ausschließlich unter dem Gehäuse.
> Eine Kontrolle der Lötung ist daher nicht sinnvoll möglich.

+1, zudem ist es ein sehr empfindliches Bauteil. Mit Heißluft würde ich 
es nicht anpusten. Das Sichtfenster ist kein übliches Gehäusematerial. 
Im Datenblatt wird auch aufs Temperaturprofil gepocht.

Du brauchst vorallem Flussmittel unter dem Gehäuse. Üblicherweise 
bewerkstelligt das die Lötpaste, da sie Lot und Flussmittel enthält. Ich 
bezweifle, dass Flussmittelpaste ausreicht. Es müsste schon ordentlich 
dünnflüssig sein. Das gibt aber wieder Film unterm Gehäuse, den du nicht 
reinigen kannst.

Zusätzlicher Schwierigkeitsgrad: Das Lötzinn wird beim Vorverzinnen 
unterschiedlich hohe Hügelchen bilden. Das Gehäuse sitzt schief und es 
nicht sichergestellt, dass alle Pins ordentlich angeschlossen werden.

Als Alternative gäbe es bspw. den NOA1305 von OnSemi. Da gehen die Pads 
bis an die Gehäusekante.

von nachtmix (Gast)


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von 123456789 (Gast)


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Von unten verlöten geht ganz gut. Hab ich schon bei mehreren MSOP u.ä. 
gemacht. Vor dem Löten Flussmittelgel in die Bohrung applizieren, dann 
verlöten.

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