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Forum: Platinen Machbarkeitsfrage: HVQFN24 mit Paste und Reflow


Autor: dtmr (Gast)
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Ist das realistisch:

Mit Edelstahlschablone (0,12mm dick, seedstudio) die Paste für ein 
4x4mm-grossses IC mit 24 Anschlüssen im Pin-losen HVQFN24-Package 
auftragen und im Reflow-Ofen (modifizierter T962) löten - oder sollte 
man besser die Hände von dem Package lassen und mit der TSSOP-Version 
layouten?

Bisher löte ich alle ICs, also auch TSSOP, von Hand. Kann mir nicht 
vorstellen, dass TSSOP im Ofen gut gehen würde (Lötbrücken?). Aber bei 
HVQFN24 hätte man ja keine grosse Wahl ausser Reflow.

Autor: Jens M. (schuchkleisser)
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QFN und auch TSSOP gehen gut sowohl mit Schablone/Reflow als auch per 
Hand.
In ersterem Fall ist deine Bestückung wohl das Problem (daneben, oder 
die Schablone ist zu dick/Löcher zu groß), im zweiten das Werkzeug.
Klar, QFN geht mit Schablone geiler, aber muss nicht. Nur unten das Loch 
für das Mittelpad nicht vergessen!
Und TSSOP & Lötbrücken entfernen ist mit einer Messerlötspitze ebenfalls 
kein Problem.

: Bearbeitet durch User
Autor: dtmr (Gast)
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> Nur unten das Loch für das Mittelpad nicht vergessen!

Was ist damit gemeint? Für Nachlöten per Hand oder zum Entlöten oder Via 
für GND? Ich wollte nach NXP-Datasheet zeichen: Vom Mittelpad sind nur 
kleine Bereiche frei von Lötstopplack und bekommen Paste ab. Kein Loch. 
Siehe https://www.nxp.com/docs/en/package-information/SOT616-1.pdf

Autor: Jens M. (schuchkleisser)
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Wenn du ein QFN per Hand mit Kolben lötest, kommst du an das Pad unten 
nicht dran.
Wenn du ein Via unter dem Chip hast schon, sofern es groß genug ist.

Bei Reflow mit Schablone gilt natürlich das normale Land pattern mit 
mehreren kleinen Löchern in der Schablone und einer geschlossenen Fläche 
auf der LP.
Das ist übrigens die freie Kupferfläche, nicht der Lötstop.

Mehrere kleine Pads würden keinen Sinn machen ebenso wie ein großes, 
denn dann steht der Chip auch wieder hoch.
Der Trick ist das ein großes Pad nur wenige Blobs Paste abbekommt.
So saugt sich der Chip schön unten an und die anderen Kontakte sind 
sicher, denn da kann die Paste nach draußen verdrängt werden.

Autor: Mehmet K. (mkmk)
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Mit der Hand ist es nicht gerade einfach; aber machbar. Aber mehr als 1 
Stück für den Prototyp würde ich mir nicht antun.
Ich gehe wie folgt vor:
* Pad und IC gut reinigen
* Pad nochmals mit Lötzin bestreichen und wieder entfernen. Dies, um 
etwaige Oxidationen auszuschliessen
* Die Pins des ICs mit ganz wenig Lötzinn benetzen
* Bügeleisen in den Schraubstock einspannen, PCB drauf, reichlich 
Lötpaste auf den Pad und das IC korrekt aufsetzen
* Dann langsam die Temperatur hochstellen
* Sobald max. Temperatur erreicht wurde, mit Heissluft nachhelfen

Man sieht, wie das IC unter der Heissluft etwas zittert. PCB vorsichtig 
entfernen und zum Abkühlen auf eine Holzflaeche legen.

Beim Prototyp mache ich die Pads etwas laenger als notwendig, damit ich 
im Notfall mit dem Lötkolben die Pins löten kann.
Ist jedesmal ein Stress.

Autor: dtmr (Gast)
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> Das ist übrigens die freie Kupferfläche, nicht der Lötstop

Oops. Danke für den Hinweis. Eine Frage zur Padsform:

Ich habe mir ein QFN-Package von einem anderen IC angesehen und da hat 
der Zeichner den 4 Eckpads 50% Roundness gegeben - vier Pads haben also 
keine scharfen Ecken. Ist das sinnvoll bei so kleinen Pads (damit die 
Paste nicht an der Schablone hängen bleibt)? Aber warum dann nur die 4 
Eckpads? Oder eher ein Fehler des Zeichners?

Autor: Jens M. (schuchkleisser)
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Evtl. ist die Padform am IC auch so?
Ich hab schon QFN mit rundum eckigen Pads gesehen, als auch welche mit 
rundum runden.

Da wäre an der Schablone evtl. angebracht, die Löcher rundum 
abzuschrägen/abzurunden, damit keine Paste unter dem Plastik liegt.
Ein entsprechender Vorschlag sollte aber im DB stehen bzw. vom 
Chiphersteller als separate Zeichnung verfügbar sein.

Autor: Karl (Gast)
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Mehmet K. schrieb:
> Ich gehe wie folgt vor:
...

Warum so umständlich?
Lötpaste auftragen, Chip aufsetzen, Heißluft, fertig.
Weder Bügeleisen noch Schraubstock nötig.

Autor: Sven B. (scummos)
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Sehe da auch kein allzu großes Problem. Die Pins vom Bauteil verzinnen 
ist aber eine schlaue Idee. Ebenso ist es sehr hilfreich, die Pads vom 
Footprint nach außen deutlich länger zu machen. Pastendruck kannst du 
dir dann meiner Meinung nach sparen (verzinnen reicht), und ich vermute 
eh dass 120µm zu dick ist. Dann einmal mit der Heißluftpistole drauf, IC 
mit der Pinzette leicht von oben anstupsen und sobald er ein bisschen 
zurückfedert, nochmal 10 Sekunden im heißen Zustand lassen und fertig.

: Bearbeitet durch User
Autor: PalimPalim (Gast)
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Einfach die Pads auf der Platine verzinnen. Mit Flussmittel und nem 
Heißluftfön kannst du den Footprint easy löten.
Vor verzinnte Platine mit dem Heißluftfön gut vorwärmen,dann etwas 
Flussmitelgel drauf.
Das IC drauf setzten und so lange erwärmen bis du merkst dass er mit dem 
Exp Pad schwimmt. Merkt man wenn man das IC mit der Pinzette anstößt und 
der flüssige Zinn das IC auf seine Position zieht.

Autor: Marcus H. (Firma: www.harerod.de) (lungfish) Benutzerseite
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Mehmet K. schrieb:
> Mit der Hand ist es nicht gerade einfach; aber machbar. Aber mehr als 1
> Stück für den Prototyp würde ich mir nicht antun.
> Ich gehe wie folgt vor:
> * Pad und IC gut reinigen
> * Pad nochmals mit Lötzin bestreichen und wieder entfernen. Dies, um
> etwaige Oxidationen auszuschliessen
> * Die Pins des ICs mit ganz wenig Lötzinn benetzen
> * Bügeleisen in den Schraubstock einspannen, PCB drauf, reichlich
> Lötpaste auf den Pad und das IC korrekt aufsetzen
> * Dann langsam die Temperatur hochstellen
> * Sobald max. Temperatur erreicht wurde, mit Heissluft nachhelfen
>
> Man sieht, wie das IC unter der Heissluft etwas zittert. PCB vorsichtig
> entfernen und zum Abkühlen auf eine Holzflaeche legen.

Dampfbügeleisen mit Galden füllen - fertig ist die 
Dampfphasenlötanlage...

Scherz beiseite: ich verwende eine einzelne Ceranplatte mit einer dünnen 
Aluplatte als Puffer, ansonsten genau Dein Setup, für schnelle Muster.
Vorheizen mit Kochfeld, Löten mit Heißluft.

Autor: Marcus H. (Firma: www.harerod.de) (lungfish) Benutzerseite
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Karl schrieb:
> Mehmet K. schrieb:
>> Ich gehe wie folgt vor:
> ...
>
> Warum so umständlich?
> Lötpaste auftragen, Chip aufsetzen, Heißluft, fertig.
> Weder Bügeleisen noch Schraubstock nötig.

Die Unterhitze aktiviert die Lötpaste und mildert den thermischen Stress 
beim Löten, weil die Heißluft nur noch eine geringe Temperaturerhöhung 
bringt.

Bauteilehersteller geben Temperaturprofile vor. Im Durchlauf-Reflowofen 
wird das über verschiedene Zonen erreicht.

Autor: Mehmet K. (mkmk)
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Karl schrieb:
> Warum so umständlich?

Wie Marcus richtig bemerkt hat, geht es darum, das IC nicht zu sehr 
stressen. Direkt mit Heissluft ist sicherlich machbar; waere mir aber 
persönlich zu riskant. Selbst mit dieser Bügeleisen-Heissluft-Methode 
bin ich mir sicher, mich ziemlich weit ausserhalb vom Hersteller 
empfohlenen Profile zu bewegen.

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