Forum: Platinen Effizientes SMD-Löten für Kleinserie


von Ing-Dom (Firma: OpenKNX) (sirsydom)


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Hi,

ich hab ein KNX-Transceiver-Breakout 
(Beitrag "Mein KNX Breakout  Shield  Busankoppler") entwickelt und lasse dass 
bei JLCPCB einseitig bestücken (QFN...)
Im Rahmen von Sammelbestellungen gebe ich da an Interessierte ab, als 
Bausatz, also mit den Bauteilen für die Rückseite.

Nun gibt immer mal wieder Leute die vor dem SMD Löten zurückschrecken 
und daher überlege ich, ob ich hier die Rückseite nicht selbst bestücke.

Dazu muss das Löten aber mit weniger Arbeitseinsatz meinerseits gehen.
Die paar Testmuster und Eigenbedarf löte ich mit der Hand mit dem 
Lötkolben.

Wenn ich aber 20-30 bestücke, muss das schneller gehen.

Was würde sich hier anbieten? Idealerweise ohne großen Invest in neue 
Geräte.

Manuell Lötpaste auf die Pads (sind ja alle riesig!), platzieren und 
dann mit Heißluft?
Pfanne mit Quarzsand?

Ich hab bisher nur mit dem Lötkolben gearbeitet, Heißluft nur zum 
auslöten verwendet.

von Rainer S. (enevile) Benutzerseite


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Schritt 1 : Beitrag "Re: Suche SMD Pastendrucker < 500€?"
Schritt 2 : Bauteile manuell platzieren
Schritt 3 : Beitrag "Erfahrungsbericht Alu-Heizplatte/Preheater" alternativ mit 
Bügeleisen im Schraubstock

So würde ich es machen

: Bearbeitet durch User
von Teo (Gast)


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Rainer S. schrieb:
> Bügeleisen im Schraubstock
>
> So würde ich es machen

Aus mehrfacher, schmerzlicher Erfahrung, kann ich nur dazu raten, die 
Unterarme geeignet vor Verbrennungen zu schützen! :D

von Ing-Dom (Firma: OpenKNX) (sirsydom)


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geht das mit dem Bügeleisen, wenn die andere Seite schon bestückt ist?!
Da fehlt doch der Wärmeübergang, oder?

von Rainer S. (enevile) Benutzerseite


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Dom S. schrieb:
> geht das mit dem Bügeleisen, wenn die andere Seite schon bestückt ist?!

Oh da habe ich nicht aufgepasst. Das ist tatsächlich komplizierter als 
gedacht. Denke kaum dass du dann ums manuelle löten nicht drum rum 
kommst.

von Wolfgang (Gast)


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Dom S. schrieb:
> Manuell Lötpaste auf die Pads
Das ist ab einer gewissen Stückzahl Strafarbeit für jemand, der Mutter 
und Vater erschlagen hat. Und eine saubere Dosierung ist mehr

> Was würde sich hier anbieten? Idealerweise ohne großen Invest in neue
> Geräte.

k.A. ob ein mittlerer zweistelliger Eurobetrag bei dir als "groß" gilt.
Lötpaste, Pastenschablone, Tesafilm, Eiskratzer (als Rakel), kleiner 
Pizzaofen und Reflow-Temperaturregler (Arduino+SSR)

Die Elkos sind allerding kritisch, was den Lötprozess betrifft. Darfst 
du bleihaltige Paste verwenden - das gibt 30K mehr Sicherheit.

von Ing-Dom (Firma: OpenKNX) (sirsydom)


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zweistellig sind Peanuts ;) Ne, ich freunde mich gerade immer mehr mit 
der Idee Reflow-Ofen an.
T962 wäre auch drin im Budget.

Schablone kostet bei jlc ja nur 15€, das ist kein Thema.

Ich würde auf jeden Fall bleihaltig löten, wenn man die Paste noch 
bekommt.
Auch so löte ich nur bleihaltig...

von MaWin (Gast)


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Dom S. schrieb:
> lasse dass bei JLCPCB einseitig bestücken

Dom S. schrieb:
> Was würde sich hier anbieten

Einen Hersteller suchen, der beidseitiges Bestücken anbietet.

von S. K. (hauspapa)


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Sind die 6 relativ groben Bauteile nicht in unter einer Minute gemacht? 
Da sehe ich bei 30 Stück nicht ansatzweise ein Problem.

Einfach machen. Solange du mit Blei arbeitest musst du an grössere 
Serien & Vertrieb eh nicht denken.

Sonst: passenden Bestücker suchen.

viel Erfolg
hauspapa

von Johannes F. (doppelgrau)


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Kleiner Ofen (Controleo oder was Chinesisches) und SnBi-Lötpaste.
Durch den großen Temperaturunterschied musst dir dann auch keinerlei 
Sorgen um die Bauteile auf der Rückseite machen.

von Uli S. (uli12us)


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Solangs um 2 stellig geht ist das bei den paar Teilen doch locker von 
Hand gemacht. Erst drüber kann man drüber nachdenken, das irgendwie 
automatisch zu machen. Angenommen 50 Teile, also 300 Bauteile verlöten, 
das ist doch, wenn man nicht mitm 20Watt Grabbeltisch Lötkolben rumbrät, 
in nicht viel mehr wie ner Stunde erledigt. Flussmittel ausm Stift 
drauf, anschliessend Bauteile drauf und dann nur mehr die zinnbeladene 
Spitze drangehalten.

Wahrscheinlich braucht man 10 mal so lange, nen passenden Ofen, 
Steuerung, Lotpaste, Schablone zu beschaffen und halbwegs zum laufen zu 
bringen.

: Bearbeitet durch User
von Ing-Dom (Firma: OpenKNX) (sirsydom)


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Uli S. schrieb:
> Wahrscheinlich braucht man 10 mal so lange, nen passenden Ofen,
> Steuerung, Lotpaste, Schablone zu beschaffen und halbwegs zum laufen zu
> bringen.

da ist was wahres drann.

Lötpaste und Heißluft-Lötstation wie ich angedacht hätte ist keine 
Option?
Weil niemand darauf eingegangen ist.
Warum nicht?

Da wäre das Setup und der Invest sehr begrenzt.. die Pads sind riesig, 
da brauch ich kein Stencil...

von Johannes F. (doppelgrau)


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Mit Heißluft sparst nicht wirklich Zeit im Vergleich zum Lötkolben.

Würde entweder beim Lötkolben bleiben, oder halt Schablone, Spachtel für 
Lötpaste, fix bestücken, Ofen und während der eine Nutzen im Ofen ist 
kannst den anderen vorbereiten.

von Uli S. (uli12us)


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Bei den Riesenpads könntest dir die Schablone auch selber basteln. 
Primitivste Möglichkeit einfach einmal kopieren. auf ein dünnes Blech, 
so ca 0,3 Stärke aufkleben und einige kleine Bohrungen rein, wo die 
Kupferflächen sind. Idealerweise mit nem Blechbohrer, ein normaler hakt 
eher bloss ein.

von W.A. (Gast)


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Uli S. schrieb:
> ... in nicht viel mehr wie ner Stunde erledigt.

... als ...
http://www.wie-als.de/

Dom S. schrieb:
> ... die Pads sind riesig, da brauch ich kein Stencil...

Es geht nicht um die Größe, sondern um die Dosierung der Paste

von Falk B. (falk)


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W.A. schrieb:
> Es geht nicht um die Größe, sondern um die Dosierung der Paste

Kriegt man auch ohne Schablone manuell mit ner Spritze hin. Muss ja 
nicht perfekt sein.

von Andreas B. (bitverdreher)


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20-30 von diesen Boards lötet man an einem Sa. Nachmittag mit einem 
normalen Lötkolben.
Bis Du darüber nachgedacht hast wie man das optimieren könnte, bist Du 
schon fertig.

von Gerald K. (geku)


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Uli S. schrieb:
> Bei den Riesenpads könntest dir die Schablone auch selber basteln.

Würde ich abraten. Der Preis der beiden Schablonen spielt eine 
untergeordnete Rolle. Wichtig ist, dass die richtige Menge an Lötpaste 
an der richtigen Stelle aufgetragen wird, nur dann klappt des Löten mit 
Heißluft reibungslos.

Daher ist der Tipp  gut und richtig: 
Beitrag "Re: Effizientes SMD-Löten für Kleinserie"

Man sollte seine handwerklichen Fähigkeiten auf den Bau eines, 
beidseitig verwendbaren, Rahmens für das Auftragen der Lötpaste 
konzentrieren. Der Rahmen sollte, ähnlich wie ein Türrahmen das 
Türblatt, die Leiterplatte aufnehmen. Wobei die Leitplatte in einer 
Ebene mit dem Rahmen abschließen muss. Die Schablone kann auf einer mit 
Kante mit einem Klebestreifen am Rahmen fixiert werden, um ein Scharnier 
zu bilden. Wobei die Positionierung optimal ist, wenn durch die 
Schablone nur die Pads gesehen werden.

Ich würde mit der Seite mit den niedrigen Bauteilen beginnen und diese 
komplett mit Paste versehen und löten. Im Anschluß mit der zweiten Seite 
fortsetzen. Die Stärke des inneren Rahmenteils muss dann nur die Höhe 
des höchsten Bauteils betragen. Als Spachtel habe ich die steckbare 
Plastikwand eines Sortimentkasten verwendet.

Ich habe nur mit dem Heißuftkolben gearbeiten, um die Gefahr des 
Ablötens auf der anderen Seite zu minimieren.Heißluftkolben stärker 
aufheizen um aus größerer Entfernung die Bauteile aufzuheizen, ohne sie 
weg zu blasen. Der Lötvorgang war erfolgreich und kann für dieses 
Bauteil abgeschlossen werden, wenn die Farbe der Lötpaste von grau auf 
metallisch umschlägt. Dabei  wurde die optimale Temperatur erreicht und 
nicht wesentlich überschritten.

: Bearbeitet durch User
von Uli S. (uli12us)


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Das war ja auch nur als schnelle Möglichkeit gedacht, nicht dass man 
extra für die Schablone mehrere Wochen warten muss. Eventuell kann man 
Paste auch Siebdrucken, da wird man aber ein recht grobes Gewebe 
brauchen.
Ich hab mich mal vor jahren auf der SMD Messe in Nürnberg erkundigt, 
welche Fa. mir Schablonen für einzelne ICs  herstellen könnte. Die haben 
alle abgelehnt. Lediglich genz zuletzt hab ich eine gefunden, die das 
zusammen mit der Platine angeboten haben, aber halt auch nicht solo. Was 
für ein schnelles Experiment aber auch nicht so toll ist. Mittlerweile 
gibts ja einige Chinesen, die Platinen, Schablonen usw zu Spottpreisen 
anbieten.

von Ing-Dom (Firma: OpenKNX) (sirsydom)


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Uli S. schrieb:
> Mittlerweile
> gibts ja einige Chinesen, die Platinen, Schablonen usw zu Spottpreisen
> anbieten.

ich beziehe die PCBs eh von JLCPCB. Stencil dazu kostet 7$, poliert 15$.
Dafür baue ich nichts selbst...

von Flip B. (frickelfreak)


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design einsitig erstellen, elko als tht variante, widerstand muss nir 
pulsleistung abkönnen und kann ruhig 0805 sein.

von Uli S. (uli12us)


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Hast du die Schablone, dann nur zu. Wie schon vorher geschrieben, für 
die paar Teile mit überschaubarer ANzahl würd ich das hanze von Hand 
machen.

BTW, ich hab aktuell einen Küchenherd zu entsorgen, ist da die 
Glasplatte auch so Quarzglas? Ich hatte auch mal vor mir nur so aus 
Spass einen
Reflow Ofen zu basteln, musste aber feststellen, dass ein gewöhnlicher 
Ofen ein vielfaches der Zeit zum aufheizen braucht, was in den 
Lotpastenprofilen verlangt wird. Drum dachte ich eine Glasplatte oben 
und unten und dahinter so nen IR-Heizkörper von den GK-Kochfeldern.
Eventuell gehts auch mit den Gussplatten, da hab ich auch mehrere.
Damit sollte es problemlos möglich sein, das entsprechende Profil 
einzuhalten.

von Gerald K. (geku)


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Uli S. schrieb:
> Mittlerweile gibts ja einige Chinesen, die Platinen, Schablonen usw zu
> Spottpreisen anbieten.

Aisler bietet diese auch sehr günstig an. Beides wird gleichzeitig 
geliefert.

Beispiel für Beitrag "Re: Suche SMD Pastendrucker < 500€?" 
(119.69mm x 53.67mm)

1x Rapid Registration zusätzlicher Rahmen für das Stellar Stencil

€9,74

3x Beautiful Boards HD unbestückte Platinen

€30,61

1x Stellar Stencil Schablone für die SMD Bestückung

€25,76

Total

€66,12

(Inkl. 16% MwSt.)


Den Rahmen von Aisler würde ich weglassen.

Mit der Qualität und Lieferzeit bin ich zufrieden.

: Bearbeitet durch User
von N. B. (charlie_russell)


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1. Größeres Nutzen.
2. Schablone mit Rahmen.
3. Sofern Bleifrei auf der Rückseite problematisch ist. Nehme eine mit 
niedriger Temperatur z.B. 138 °C Bismuth (immer Testen da ein großteil 
Fake ist).
4. Ofen oder Heißluft.

von Uli S. (uli12us)


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Mit Infrarot sollte es keine Probleme mit dem Vogelfutter auf der 
Rückseite geben. Schliesslich halt die Oberflächenspannung des Lots die 
Bauteile auch
fest. Wenn die Platine vorgeheizt wird und dann gezielt mit IR zur Not 
auch Heissluft die Bauteile aufgelötet werden, dann bleibt das Lot 
unterhalb fest.
Schliesslich ist dieses Glasfaser Verbundmaterial der Platinen ein recht 
guter Isolator.
Ich bin aber, solange es keine Serien von mehreren 100 Stück sind der 
Meinung, das geht ganz gut auch manuell mit einem ordentlichen 
Lötkolben.
Da braucht man ausser etwas Flussmittel und vorausgesetzt es ist eine 
ordentliche Lötstation vorhanden, so gut wie keine Investition.

von Wolfgang (Gast)


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N. B. schrieb:
> 3. Sofern Bleifrei auf der Rückseite problematisch ist. Nehme eine mit
> niedriger Temperatur z.B. 138 °C Bismuth (immer Testen da ein großteil
> Fake ist).

Was für ein unsinniger Zirkus. Vogelfutter auf der Rückseite fällt beim 
zweiten Durchgang durch einen Ofen nicht ab.
Die Oberflächenspannung wurde schon erfunden.

von N. B. (charlie_russell)


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Wolfgang schrieb:
> N. B. schrieb:
>> 3. Sofern Bleifrei auf der Rückseite problematisch ist. Nehme eine mit
>> niedriger Temperatur z.B. 138 °C Bismuth (immer Testen da ein großteil
>> Fake ist).
>
> Was für ein unsinniger Zirkus. Vogelfutter auf der Rückseite fällt beim
> zweiten Durchgang durch einen Ofen nicht ab.
> Die Oberflächenspannung wurde schon erfunden.

Deshalb steht da auch sofern.

Fürs Löten mit Heißluft bei den Bauteilen braucht man auch keine 
Schablone, macht es jedoch angenehmer und schneller. Auch hier ist die 
Oberflächenspannung zu deinem gunsten und das Flussmittel erledigt den 
Rest.

von Gerald K. (geku)


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Wolfgang schrieb:
> Vogelfutter auf der Rückseite fällt beim zweiten Durchgang durch einen
> Ofen nicht ab.
> Die Oberflächenspannung wurde schon erfunden.

Hängt vom Gewicht und von der benetzten Oberfläche ab. Für einen 
Transformator würde ich meine Hände nicht ins Feuer legen.

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