Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik SMD LED package löten Worauf kommt es an? Leds flackern. High Power 3535 reflow


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von Der G. (Firma: schlechthin) (gastgeber)


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Wie ich löte: Nehme z.B. XML2 chip, verzinne den Star, gebe etwas 
Lötfett auf die Pads und spanne den Star mit einer Zange und einem Stück 
Pappe dazwischen ein und wärme den Star mit einem Feuerzeug ca. 2cm weit 
weg auf bis der Chip schwimmt. Dann kurz antippen dann fliegt das 
überschüssige Lötzinn zu den Seiten raus. Ganz leicht von oben blasen, 
nicht zu feste damit nicht zu große Spannungen im Material entstehen. 
Das hat bisher ganz gut funktioniert. Braucht halt Erfahrung und 
Konzentration.

Habe etwas geschlampt und den Star direkt in die Zange gespannt, die 
Flamme direkt an den Star gehalten und stark gepustet. Resultat, die 
Leds fangen nach einer Zeit der Nutzung an zu Flackern und messen dann 
30kOhm zwischen den Polen, direkt nach dem Löten aber nicht.

Worauf kommt es nun an, möglichst gleichmäßig erwärmen und abkühlen 
lassen?
Zyklus möglichst kurz halten?
Möglichst langsam erwärmen und evtl. sogar langsam Abkühlen lassen, also 
noch nachwärmen und überhaupt nicht blasen zum abkühlen?
Wäre es besser das ganze mit einer Elektropfanne zu machen? Da wäre der 
Zyklus aber sehr lange.

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von Lötfett explodiert (Gast)


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Lötfett explodiert

von H. H. (hhinz)


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Einfach richtig machen...

von Harry (Gast)


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Ich hab die schon auf 2 neben einander liegenden 17W Zementwiderständen 
gelötet. Bisher gehen noch alle. Leistung gesamt 60W :-D. Vorher 
Lötpaste auf die Pads und die LED drauf gelegt.

von Gerald B. (gerald_b)


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Nimm vernünftige Paste (kein Klemptnerzeugs), und löte nur mit dem 
Eigengewicht der LED. Druck auf die Linse ist lt. Datenblatt unzulässig, 
weil so der Bonddraht mechanisch belastet wird. Flackern deutet auf 
einen losen Bonddraht oder Überhitzung hin. Überhitzung ist bei 
bleifreiem Lot schnell möglich, weil zwischen Schmelzpunkt und maximal 
zulässiger Löttemperatur nur 10° Spielraum sind.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Der G. schrieb:
> wärme den Star mit einem Feuerzeug ca. 2cm weit
> weg auf bis der Chip schwimmt

Das dauert zu lange.

Es gibt spezielles Lot (mit Wismut) das schmilzt schon unter 200°C. Das 
ist für SMD LEDs gut.

: Bearbeitet durch User
von Der G. (Firma: schlechthin) (gastgeber)


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Danke! Ich nehme bleihaltiges Lötzinn auf der Spule und normales Lötfett 
aus der Dose. Wenn ich mir das Diagramm anschaue, dann habe ich wohl 
alles viel zu schnell gemacht. Hat vielleicht 30s gedauert. Werde das in 
Zukunft schön gemütlich und vorsichtig erwärmen, bis das Lötzinn zu 
schmelzen anfängt, dann ruhig und gemütlich abkühlen lassen und evtl 
noch ein bisschen nachwärmen. Dann lege ich das Teil auch noch auf einen 
flachen Nothbridge Kühler. 2Min für alles sollte ok sein.

Und das überschüssige Lötzinn werde ich dann in Zukunft vorsichtiger 
entfernen, ein ganz leichtes Tippen reicht ja schon.

Wismut Lötzinn schmilzt wohl schon bei 140 Grad, das könnte zu tief 
sein, wenn 3A durch die Led fließen könnte sie sich selbst entlöten, 
habe ich schon erlebt. Bleihaltig ist denke ich das richtige, da hat man 
tiefe Löttemperatur und Schutz vor kalter Lötstelle. 
https://www.reichelt.de/reicheltpedia/index.php/L%C3%B6tzinn

Die Frage ist, ob man bestimmte Substanzen besser nicht mit dem Dome in 
Berührung bringt: 
https://download.luminus.com/datasheets/APN-002816_Rev01_Guidelines_to_Prevent_LED_Darkening_Due_to_Contamination.pdf

: Bearbeitet durch User
von Gerald B. (gerald_b)


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Auch wenn Profis mich jetzt steinigen werden, aber ich löte Alukern 
Platinen mit bleihaltiger Paste auf dem Ceranfeld. Man sieht, wenn das 
Bauteil leich zittert und sich ausrichtet und vezinnte Pads anfangen zu 
glämzen. Dann warte ich noch 1-2 Sekunden und ziehe langsam, möglichst 
ohne Erschütterungen das Board aus der heißen Zone zwischen die Platten 
und lasse es dort abkühlen.
Mit Heißluft bekommt man Alukern nicht in akzeptabler Zeit aufgeheizt.
Ich habe so schon 200x 5630 auf 10x1000 mm Platinen gelötet und die 
langsam vorwärtsgeschoben. Über ein Dutzend 50mm Rundplatinen mit 14x 
5630 und 2 oder 3 1000x100 mit 13x 3535. Letztere sind für 
Pflanzenbeleuchtung und haben schon 2 Winter 24/7 Betrieb ohne Ausfälle 
durch. Es geht also durchaus mit Improvisieren :-)

von Crazy H. (crazy_h)


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Der G. schrieb:
> Wismut Lötzinn schmilzt wohl schon bei 140 Grad, das könnte zu tief
> sein, wenn 3A durch die Led fließen könnte sie sich selbst entlöten,

Dann hast du ne sche... Kühlung

von H. H. (hhinz)


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Gerald B. schrieb:
> Es geht also durchaus mit Improvisieren :-)

Du hast gut improvisiert, das kommt dem Datenblatt recht nahe.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Der G. schrieb:
> Wismut Lötzinn schmilzt wohl schon bei 140 Grad, das könnte zu tief
> sein, wenn 3A durch die Led fließen könnte sie sich selbst entlöten,
> habe ich schon erlebt.

Keine LED hält innen 140°C aus. Wenn die so heiß werden, dann gehen sie 
dabei kaputt.

von Der G. (Firma: schlechthin) (gastgeber)


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>Es geht also durchaus mit Improvisieren :-)

Das ist eine tolle Idee!

>Dann hast du ne sche... Kühlung

Richtig, oder zu viel Strom durch die Led :)

von H. H. (hhinz)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Keine LED hält innen 140°C aus. Wenn die so heiß werden, dann gehen sie
> dabei kaputt.

Wirf einen Blick ins Datenblatt.

von Der G. (Firma: schlechthin) (gastgeber)


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Mit meiner Methode habe ich auch schon etliche 3030 3535 1,5-2,5A 
Taschenlampen produziert die ich seit Jahren verwende. Mann muss halt 
wissen worauf man achten muss. Also keine starken 
Temperaturunterschiede, damit die Laminate und Bonds nicht gestresst 
werden und sich alles gleichmäßig aufwärmen und abkühlen kann. Im 
Datenblatt steht 4min max, also dürften 2-3min ok sein, 1min schon zu 
schnell.

: Bearbeitet durch User
von Gerald B. (gerald_b)


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H. H. schrieb:
> Stefan ⛄ F. schrieb:
>> Keine LED hält innen 140°C aus. Wenn die so heiß werden, dann gehen sie
>> dabei kaputt.
>
> Wirf einen Blick ins Datenblatt.

Das ist doch Haarspalterei. Uf rund 3V bei I 3A, macht 9W x 0,75°/W 
macht 6,75° Temperaturunterschied am Gehäuse. Lass jetzt noch einen 
Wärmewiderstand der Lötstelle haben, dann hast du in der LED deine 150° 
und an der Lötstelle 140°.
Will man eine LED wirklich so hart an der Kotzgrenze laufen lassen? 
Vielleicht bei einer Taschenlampe, aber bei seriösen Szenarien, wo LEDs 
10K oder 50K Stunden halten sollen, da meidet man wie der Teufel das 
Weihwasser derartige Lastbereiche.
Bedenke, das eine LED auch bei Betrieb bei 40° im Sommer nicht verrecken 
sollte.
Wenn man es richtig macht, dann hält eine LED länger, als der technische 
Fortschritt den Austausch empfehlen würde.
Ich habe 6 Jahre alte Konstrukte mit LEDs mit rund 100 lm/W.
Manchmal bin ich etwas wehmütig, das ich jetzt eher Samsungs LM301 mit 
200 lm/W verbauen würde, aber die Lampen halten halt. Z.B. vorher 3x 60 
cm Leuchtstofflampe in der Küche über der Arbeitsplatte. Umgerüstet auf 
24V Platinen mit 5630 Osram, betätigt über Bewegungsmelder. Ich habe so 
gleich einen doppelten Spareffekt. Die Leuchstoffröhren habe ich von 
Einbruch der Dunkelheit bis zum Zubettgehen brennen lassen. Die LEDs 
brauchen weniger und sind noch dazu schaltfest.

von H. H. (hhinz)


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Gerald B. schrieb:
> Will man eine LED wirklich so hart an der Kotzgrenze laufen lassen?

Niemand hat die Absicht....

von Der G. (Firma: schlechthin) (gastgeber)


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Hab mir eine Idee für eine Reflow Lötplatte ausgedacht. Einfach nen 
kleinen CPU KÜhler mit Leistungswiderständen mit Wärmeleitpaste versehen 
und in einen Bimsstein einlegen und mit Buckregulator so einstellen dass 
1 min zum flüssigen Zinn erreicht wird und dann das ganze von selbst 
abkühlen lassen. Dann haben alle Bauteile genug Zeit sich gleichmäßig zu 
erwärmen und abzukühlen, damit Spanungsrisse in den Materialien 
vermieden wird.

Auch kommt vor dass Kupfer DTP (direct thermal path) dann anfangen zu 
spinnen. Bei lampen ohne tailswitch fangen die leds an im off zustand zu 
glimmen, weil kontakt von einem pol zum Heatpad entsteht, das bei copper 
dtps mit dem - des GND Gehäuses verbunden ist. Habe das so gelöst dass 
ich einfach Kapton Tape auf die dtps geklebt habe und dieses mit 
Wärmeleitpaste wieder in die Lampe zurück gebaut habe um die Leds noch 
weiter benutzen zu können.

https://en.wikipedia.org/wiki/Kapton

Es ist sehr auffällig das alle Leds die ich letzte Zeit gelötet habe 
plötzlich ausfallen, kommt wohl noch hinzu dass Winter ist und es bei 
mir angenehme 15 Grad hat, da kühlt das Zeug noch schneller ab.

: Bearbeitet durch User
von Der G. (Firma: schlechthin) (gastgeber)


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Habe jetzt die Reflow station umgesetzt, nen 10 Ohm 5 Watt 
Keramikwiderstand unter nen flachen Northbridgekühler und ein 19V 
Notebooknetzteil drangecript. Wird ziemlich warm, hat mir einen Fleck in 
den Tisch gekohlt. Dann nehme ich den Pcb verzinne ihn, wische ihn 
sauber, setze die Led drauf und lasse ihn 1,5Min langsam immer näher zur 
heißen Fläche schweben, damit wird er langsam auf Temperatur gebracht, 
dann wenn der Chip schwimmt und sich festsaugt kriegt er einen sanften 
Tupfer auf den Dome und dann schwebt der Star wieder langsam von der 
Heizfläche weg und wird so lange über der warmen Luft abgekühlt bis er 
mit den Fingern antippbar ist. Das dürfte ziemlich dem Optimum 
entsprechen. Hab auf die Art jetzt 2 kaputte Chips gewechselt und 
erwarte das es geklappt hat.

von Der G. (Firma: schlechthin) (gastgeber)


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Ptc heating element:
https://m.media-amazon.com/images/I/51Dt02Ux9AL._AC_SL1001_.jpg

Zum entlöten einer gewünschten Led müsste man die Pinzette mit der man 
die Led anfasst noch mit Pappe isolieren, oder die led auf die 
Isolierung schieben und genauso sachte abkühlen lassen.

von Wolfgang (Gast)


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Der G. schrieb:
> Dann nehme ich den Pcb verzinne ihn, wische ihn
> sauber, setze die Led drauf und lasse ihn 1,5Min langsam immer näher zur
> heißen Fläche schweben, damit wird er langsam auf Temperatur gebracht

"Langsam" ist hübsch gesagt. Reflowprofile für LEDs setzen alleine für 
die Soak-Time, d.h. die Zeit im Temperaturfenster 120°C-170°C eine Zeit 
von 1 bist 2.5 Minuten an. Lötpaste, deren chemischen Prozesse etwas 
Zeit benötigen, verwendest du nicht?

von Der G. (Firma: schlechthin) (gastgeber)


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Ja genau so langsam mache ich es auch, ich schau auf das Datenblatt und 
halte mich an die Zeiten. Nein, ich verzinne die PCB Kontakte vorher, 
wische sie sauber und lege die neue Led drauf.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Der G. schrieb:
> Hab mir eine Idee für eine Reflow Lötplatte ausgedacht. Einfach nen
> kleinen CPU KÜhler

Verstehe ich nicht. CPU Kühler haben den Sinn, möglichst viel Energie an 
die Luft abzuleiten. Da willst du sie aber nicht haben.

von J. S. (pbr85)


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Lötfett für optoelektronsiche SMD-Bauteile?

von Der G. (Firma: schlechthin) (gastgeber)


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LM2596 funktioniert mit dem setup, für Temperatureinstellung.

von Der G. (Firma: schlechthin) (gastgeber)


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Neue Entdeckung, vermutlich lag das Ganze auch am falschen Lötfett: 
Beitrag "Lötfett Flussmittel kann leitende Brücken bilden!?"

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