Forum: Platinen Schonendes Verlöten von MLCCs im Hobbybereich


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von Johannes Fe (jofe)


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Hallo allerseits,

inzwischen habe ich mehrfach hier im Forum gelesen, dass MLCCs 
(Vielschicht-Keramikkondensatoren) temperaturtechnisch ziemlich 
empfindlich sind, besonders was Temperaturgradienten angeht (btw, in 
Bezug auf Raum oder Zeit?). Sie sind wohl anfällig für interne 
Mikrorisse, die zum Defekt führen können.

Ich durfte das bereits selbst erleben, und zwar mit einem 
0805-X7R-100n-Kondensator zwischen RESET und GND eines Mikrocontrollers, 
der sporadisch niederohmig wurde (was sich glücklicherweise durch eine 
LED zwischen VCC und RESET bemerkbar machte – sonst hätte die 
Fehlersuche wohl sehr viel länger gedauert). Diesen hatte ich noch 
„naiv“ mit dem Lötkolben verlötet; ein Pad nach dem anderen.

Danach bin ich zum Verlöten mittels Heißluft übergegangen, damit sich 
der MLCC wenigstens einigermaßen gleichmäßig erwärmt, und nicht nur 
einseitig wie durch einen Lötkolben.

Nun bin ich mir aber unsicher, ob das eine geeignete Methode ist, um 
Mikrorisse auszuschließen. Schließlich wird industriell ja mittels 
Reflow gelötet, und es werden definierte Temperaturkurven gefahren.

Meine Frage also: Wie kann man als Hobbyist MLCCs zweckmäßig und sicher 
einlöten, ohne Mikrorisse zu riskieren? Muss man sich dafür einen 
Reflow-Ofen bauen und Lotpaste verwenden (was ich gern vermeiden würde) 
oder geht es auch irgendwie „einfacher“? Evtl. langsameres Erhitzen 
durch Heißluft mit größerem Abstand, oder Verwendung von 
Niedrigtemperatur-Lötzinn (mit Wismutanteil)?

von Axel R. (axlr)


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"Schneller" löten, also keine 10 Sekunden drann aufhalten. Und den 
Kolben nicht direkt auf den C, sondern aufs Pad daneben, Zinn dazu und 
den C dort "reinschieben". Das ganze nicht bei 400Grad, sondern bei 320 
oderso. Mir ist das noch nicht passiert, dass ein MLCC kaputtging.
Mal sehn, was die anderen sagen

von Harald A. (embedded)


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> Wie kann man als Hobbyist MLCCs zweckmäßig und sicher einlöten

Als Hobbyist würde ich mir da keine/kaum Gedanken machen, es muss schon 
wirklich blöd laufen, bevor das zum Problem wird.
Beim Aufbau von Serien und/oder sicherheitsrelevanter HW sicher ein 
anderes Thema.

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (laberkopp)


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Johannes Fe schrieb:
> Wie kann man als Hobbyist MLCCs zweckmäßig und sicher einlöten

In dem man BEDRAHTETE Bauteile nutzt,

SMD ist halt für industrielle Maschinenbestückung und nicht für 
Handbestückung.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Axel R. schrieb:
> Das ganze nicht bei 400Grad, sondern bei 320 oderso.

Yep.

> Mir ist das noch
> nicht passiert, dass ein MLCC kaputtging.

Mir auch nicht.

Aber auch Reflow ist hobbymäßig machbar, wenn man will. Die Öfen kosten 
ja nicht so viel.

von Vanye R. (vanye_rijan)


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> Meine Frage also: Wie kann man als Hobbyist MLCCs zweckmäßig und sicher
> einlöten, ohne Mikrorisse zu riskieren?

Ach, einfach Loetkolben auf 370Grad und zack zack anloeten. Ich loete 
seit mindestens 20Jahren SMD und kann mich nicht erinnern das ich jemals 
einen defekten Kondensator gehabt haette.
LEDs, zumindest manche, sind da kritischer.

Vanye

von Gregor J. (Firma: Jasinski) (gregor_jasinski)


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Johannes Fe schrieb:
> Ich durfte das bereits selbst erleben, und zwar mit einem
> 0805-X7R-100n-Kondensator zwischen RESET und GND eines Mikrocontrollers,
> der sporadisch niederohmig wurde

Von welchem Hersteller war der Kondensator und wie lautet seine genaue 
Bezeichnung? Wo gekauft?

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Gregor J. schrieb:
> Von welchem Hersteller war der Kondensator und wie lautet seine genaue
> Bezeichnung? Wo gekauft?

Klar, jedes Bauteil in der Hobby-Bastelkiste hat ein Etikett, auf dem 
genau diese Angaben drauf stehen. Das ist schließlich im 
Hobby-ERP-System ordentlich hinterlegt.

von Rainer W. (rawi)


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Johannes Fe schrieb:
> Meine Frage also: Wie kann man als Hobbyist MLCCs zweckmäßig und sicher
> einlöten, ohne Mikrorisse zu riskieren?

Du könntest MLCCs verwenden, die von der Konstruktion her 
unempfindlicher gegen Kurzschluss sind (open mode), wenn du mit 
SMD-Löten (noch) nicht ausreichend geübt bist.

Ein kleiner Ofen ist aber sicherlich die bessere Lösung und die Kosten 
hast du - je nach persönlichem Stundensatz - schnell wieder drin, weil 
die Fummelei mit dem Handverlöten doch deutlich zeitraubender ist.
Miniöfen von vielleicht 10 l gibt's für kleines Geld. Um die ein 
bisschen aufzupeppen (steileres Profil, bleifrei) sollte man allerdings 
die Isolation etwas verbessern und zusätzlich einen weiteren Heizstab 
und Umluftquirl nachrüsten. Für DIY Steuerungen mit kleinem µC sind 
genug Projekte beschrieben.

Jörg W. schrieb:
> Das ist schließlich im Hobby-ERP-System ordentlich hinterlegt.

Genau das:
Beitrag "EleLa - Elektronik Lagerverwaltung V4.0"

: Bearbeitet durch User
von Roland E. (roland0815)


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MLCCs werden im Rahmen der Produktion auf Temperaturen erhitzt, die 
Lötkolben eher selten erreichen.

Solange keine Kraft auf die Dinger ausgeübt wird, wird beim Löten mit zu 
viel Temperatur eher die Platine kaputt gehen, als der Kondensator.

von Rainer W. (rawi)


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Roland E. schrieb:
> MLCCs werden im Rahmen der Produktion auf Temperaturen erhitzt, die
> Lötkolben eher selten erreichen.

Jeder Lötkolben erreicht diese Temperaturen - zumindest beim Aufheizen 
oder Abkühlen ;-)

von Johannes Fe (jofe)


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Gregor J. schrieb:
> Von welchem Hersteller war der Kondensator und wie lautet seine genaue
> Bezeichnung? Wo gekauft?

CC0805KRX7R9BB104 von Yageo, gekauft bei Reichelt:
https://www.reichelt.de/smd-vielschicht-keramikkondensator-100n-10--x7r-g0805-100n-p31879.html

von Benjamin K. (bentschie)


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Johannes Fe schrieb:

> CC0805KRX7R9BB104 von Yageo, gekauft bei Reichelt:
> 
https://www.reichelt.de/smd-vielschicht-keramikkondensator-100n-10--x7r-g0805-100n-p31879.html

Das wundert mich jetzt sehr, ich vermute du hattest einfach viel Pech.
MLCCs sind bruchempfindlich, ja. Aber das skaliert maßgeblich mit der 
Baugröße.
0805 gilt als unkritisch, 1206 als na ja und bei allem drüber muss man 
dann aufpassen.
Es skaliert auch etwas mit der Kapazität, weil dann die Form von flacher 
Quader sich langsam dem Würfel ähnelt. Also 100n ist unkritischer als 
10µ.

Bei 2512 neben einer Verschraubung hatten wir auch schon Probleme. Aber 
bei 0805 ist das die große Ausnahme.
Ich kann mich nicht erinnern das wir sowas jemals hatten, bei ca. 10-20k 
100n Kondensatoren im Jahr.

von Stefan K. (stk)


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Roland E. schrieb:
> Solange keine Kraft auf die Dinger ausgeübt wird, wird beim Löten mit zu
> viel Temperatur eher die Platine kaputt gehen, als der Kondensator.

Beim Aufheizen und Abkühlen wird Kraft auf das Bauteil ausgeübt, vor 
allem wenn einseitig, mit zu viel Lot und einer zu dicken Spitze zu 
dicht am Bauteil gelötet wird.

von Michael B. (laberkopp)


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Benjamin K. schrieb:
> bei ca. 10-20k 100n Kondensatoren im Jahr.

Die lötet ihr alle mit dem Handlötkolben wodurch der Kondensator bei 
Berührung von 20 auf 350 GradC geschockt wird, an einer Ecke während die 
andere kalt bleibt ?

Mal wiede die Frage nicht verstanden, scheint mir.

: Bearbeitet durch User
von Markus W. (dl8mby)


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Wenn Du bei den MLCCs bezüglich des Temperaturgradienten beim
Löten bedenken hast und keinen Reflow-Ofen einsetzen magst/kannst,
kannst Du Deine Platine auf einer Warmhalteplatte bei 80-100°C
vorheizen und die zu bestückenden Kondensatoren auch.
Dann ist der Temperaturschock beim Löten etwas geringer.

Bei zweiseitigen Platinen mit einer bereits bestückten Unterseite
kannst Du in einer flachen Auflaufform (vorzugsweise aus Alu), die
mit feinem Sand befüllt ist (wie für Vogelkäfige im Handel zu kaufen)
die Platine in den vorgeheizten Sand eindrücken und dann die
Oberseite mit SMD bestücken und löten.
Hast halt dann den Aufwand die Platine zu säubern (Pressluft)
und Bad mit Alkohol und danach mit Bad Destilliertem Wasser.

Diese Methode hat sich bei mir bewährt, allerdings habe ich noch
keine Ball-Grid-Arrays auf diese Weise Bestückt. Da könnte der Sand
eventuell Probleme bereiten. (Nicht zu feinen Sand einsetzen!)

Markus

von Clemens L. (c_l)


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Johannes Fe schrieb:
> CC0805KRX7R9BB104

Es gibt MLCCs mit "soft termination", die thermische und mechanische 
Belastungen besser vertragen, z.B. CS0805KRX7R9BB104.

von Gregor J. (Firma: Jasinski) (gregor_jasinski)


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Johannes Fe schrieb:
> CC0805KRX7R9BB104 von Yageo, gekauft bei Reichelt

Der Vorfall kann einfach auch eine einmalige Geschichte gewesen sein, 
die einmal im Leben passiert, weil z.B. zufällig Materialfehler im Spiel 
war. Solange sich das nicht reproduzieren lässt, kann man keine 
allgemeine Aussage darüber machen, ob das hier tatsächlich durch 
Überhitzen passiert ist bzw. das Löten von Hand die Ursache war; auch 
ein mechanischer Druck von außen mit der Pinzette oder mit einem kleinen 
Schraubendreher käme z.B. als Kandidat in Frage, genauso ein Schlag oder 
Biegung des Bauteils, auch die Wärmekapazität der Lötspitze spielt eine 
Rolle (je größer/dicker, desto riskanter das Löten von kleinen 
SMD-Teilen). Überhitzen bzw. mit der Lötspitze zu lange dranhalten beim 
Löten von Hand sollte man grundsätzlich nicht, aber ich habe bis heute 
noch keinen Kondensator kaputtbekommen (Widerstand, Tr, Z-D oder IC auch 
nicht), dabei muss ich das Prozedere mit Zweibeinern manchmal mehrere 
male wiederholen, damit alle Bauteile für das Foto im Shop einigermaßen 
gut ausgerichtet sind. Auch bei all meinen früheren Lötorgien auf 
Lochraster, die teils mit extrem viel Zinn gemacht werden, habe ich es 
nicht geschafft, einen Kondensator kaputtzumachen – im Gegensatz dazu 
habe ich schon einmal (wirklich nur einmal) einen Widerstand im Gurt 
(einer kompletten Rolle) gefunden, der mechanisch beschädigt war, also 
an einer Ecke etwas abgebrochen war und es handelte sich hierbei auch um 
Markenware.

Was die Rangfolge angeht, verwende ich bei Kondensatoren in erster Linie 
Samsung, dann CCTC und manchmal auch Yageo – es kann durchaus sein, dass 
Yageo schlechter bei solchen manuellen Lötversuchen abschneidet bzw. 
anfälliger dafür ist, in der Struktur Mikrorisse zu bekommen, nur 
belegen lässt sich das mit so einem einzigen Vorfall, wo die Ursache 
eigentlich überhaupt nicht klar ist, jetzt leider nicht. Daraus eine 
allgemeingültige Aussage abzuleiten halte ich zu jetzigem Zeitpunkt ohne 
nennenswerte Anzahl an Tests für überzogen oder verfrüht – Gedanken 
würde ich mir erst dann wirklich machen, wenn es tatsächlich mehrere 
male mit Bauteilen eines bestimmten Herstellers passiert und bei 
gleichen Lötansätzen mit Bauteilen anderer Hersteller nicht vorkommt. So 
eine Abweichung würde oder wird mir auffallen, da ich z.B. vorerst alle 
Prototypen immer von Hand mit einem Lötkolben aufbauen muss, bevor es in 
die Serie mit Reflowlöten geht, und ich mit diesen Prototypen dann 
diverse Tests durchführe – bis jetzt konnte ich aber nichts 
Außergewöhnliches in diese Richtung feststellen.

: Bearbeitet durch User
von Monk (roehrmond)


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Michael B. schrieb:
> Die lötet ihr alle mit dem Handlötkolben wodurch der Kondensator bei
> Berührung von 20 auf 350 GradC geschockt wird, an einer Ecke während die
> andere kalt bleibt ?

Die andere Ecke bleibt nicht kalt, weil die Bauteile gut wärme-leitfähig 
sind.

von Michael B. (laberkopp)


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Monk schrieb:
> Die andere Ecke bleibt nicht kalt, weil die Bauteile gut wärme-leitfähig
> sind.

Wärmeleitung braucht Zeit. In der Zeit reisst es schon weil sich die 
Bezirke unterschiedlich ausgedehnt haben. Was meinst du, warum Glas 
zerspringt wenn es einen Temperaturschock bekommt. Glas und 
piezoempfindliche Keramik ist sich ähnlich.

von Peter D. (peda)


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Axel R. schrieb:
> Mir ist das noch nicht passiert, dass ein MLCC kaputtging.

Ist auch meine Erfahrung.

Ich löte noch ganz oldschool:
Eine Lotperle auf ein Pad, Bauteil mit der Pinzette ranhalten und 
festlöten. Sitz es schief, nochmal nachlöten. Dann daen 2. Pin, bzw. die 
restlichen Pins. Eventuell noch Nasen abziehen.

: Bearbeitet durch User
von F. (radarange)


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Es ist ja bekannt, dass das Löten von MLCCs mit dem Lötkolben 
problematisch ist. Findet man auch in den Application Notes der 
Hersteller, aber die haben ja sicher keine Ahnung im Vergleich zu den 
ganzen Experten hier.
Gleich ein Reflow-Ofen zum Löten von Kondensatoren ist aber auch nicht 
notwendig, das lässt sich bequem mit handgehaltener Heißluft erledigen. 
Ein wenig Lotpaste (normale reicht, kein Niedertemperaturlot notwendig) 
aus einer Spritze auf die Pads dosieren, Bauteile bestücken und dann mit 
Heißluft verlöten. Ist nicht nur schonender für die MLCCs, weil sie 
gleichmäßiger erwärmt werden, sondern geht im Nebeneffekt auch noch viel 
schneller.

von GHz N. (ghz-nerd)


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Meiner Erfahrung nach gehen MLCC beim händischen Löten meist dadurch 
kaputt, dass eine der "Endkappen" abreisst. Das hat dann weniger mit 
thermischer als mit mechanischer Belastung zu tun. zB wenn der 
Kondensator einseitig gelötet ist und  flach aufzuliegen scheint aber 
eigentlich auf der nicht gelöteten Seite noch leicht angehoben ist. Dann 
braucht es nicht viel, damit *knack!*...

: Bearbeitet durch User
von Johannes Fe (jofe)


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F. schrieb:
> Ein wenig Lotpaste

Leider ist Lotpaste für mich sehr unpraktisch. Zum einen kann man sie ja 
nur (selbst im Kühlschrank) begrenzt lange lagern – lange bevor ich auch 
nur ein Fünftel einer (nicht gerade preisgünstigen) kleinen Tube 
verbraucht habe, müsste ich sie schon entsorgen. Zum anderen fällt mir 
das Dosieren schwer – es gibt oft auch Kleckse, wo man sie nicht haben 
will, bzw. wird die Paste bei mir durch die Heißluft (auch auf der 
geringsten Volumenstufe) auf eine größere Fläche auseinander verteilt.

von Roland E. (roland0815)


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Johannes Fe schrieb:
> F. schrieb:
>> Ein wenig Lotpaste
>
> Leider ist Lotpaste für mich sehr unpraktisch. Zum einen kann man sie ja
> nur (selbst im Kühlschrank) begrenzt lange lagern – lange bevor ich auch
> nur ein Fünftel einer (nicht gerade preisgünstigen) kleinen Tube
> verbraucht habe, müsste ich sie schon entsorgen. ...

Definiere "Lange". Die Tube mit Paste liegt hier [tm] seit etwa 2015 im 
Kühlschrank und funktioniert sowohl zum rakeln als auch handdosieren 
immer noch super.

Kühl und luftdicht aufbewahren und nur rausholen wenns nötig ist...

von Rainer W. (rawi)


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Michael B. schrieb:
> Glas und piezoempfindliche Keramik ist sich ähnlich.

Deswegen wurde Glaskeramik erfunden

GHz N. schrieb:
> zB wenn der
> Kondensator einseitig gelötet ist und  flach aufzuliegen scheint aber
> eigentlich auf der nicht gelöteten Seite noch leicht angehoben ist. Dann
> braucht es nicht viel, damit *knack!*...

Deshalb sollte man sich angewöhnen, auf ein einseitig angelötetes 
Bauteil GAR KEINE Kraft auszuüben. Einfach die andere Seite auch anlöten 
und es kann nichts mehr passieren.

von F. (radarange)


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Johannes Fe schrieb:
> F. schrieb:
>> Ein wenig Lotpaste
>
> Leider ist Lotpaste für mich sehr unpraktisch. Zum einen kann man sie ja
> nur (selbst im Kühlschrank) begrenzt lange lagern – lange bevor ich auch
> nur ein Fünftel einer (nicht gerade preisgünstigen) kleinen Tube
> verbraucht habe, müsste ich sie schon entsorgen. Zum anderen fällt mir
> das Dosieren schwer – es gibt oft auch Kleckse, wo man sie nicht haben
> will, bzw. wird die Paste bei mir durch die Heißluft (auch auf der
> geringsten Volumenstufe) auf eine größere Fläche auseinander verteilt.

Das ist sehr schade, aber das scheint mir tatsächlich sehr seltsam zu 
sein. Nutzt du da vielleicht einfach eine qualitativ problematische?
Ja, Lotpaste altert. Dadurch wird sie schlechter zu verarbeiten, spritzt 
mehr, uswusf.; für eine maschinelle Bestückung und Lötung mit 
definiertem Profil ist das natürlich nichts. Wenn ich aber von Hand 
dosiere und dann mit Heißluft löte, dann sehe ich ja, wie sich das alles 
verhält und kann meinen Prozess jedes Mal ganz individuell anpassen.
Man braucht ja wirklich nur ganz wenig Paste für jede Lötung, in einer 
Spritze mit (stumpfer!) 0.6mm-Kanüle lässt sich das Zeug sehr gut 
dosieren. Wenn die Paste altert, leidet das Flussmittel, man kann sich 
also weniger darauf verlassen, dass eine Pastenwurst über alle Pads und 
dann einfach die Bauteile irgendwie reingedrückt sich unter 
Hitzeeinwirkung schon richtig zusammenziehen und die Bauteile ordentlich 
ausrichten wird. Ich habe aber schon mit wirklich schlimm überlagerter 
Paste gearbeitet (mehrere Jahre bei Zimmertemperatur für meine 
Prototypen) und ja, die ist spürbar schlechter geworden und hinterlässt 
auch mehr Lotkügelchen-Verunreinigungen nach dem Löten, die würde ich 
also nicht mehr für Ultra-Fine-Pitch-Bauteile einsetzen, aber 
SMT-Hühnerfutter geht damit immer noch völlig problemlos.

Es könnte also sein, dass du einfach die Löttechnik noch nicht so ganz 
raus hast. Bei der Heißluft die Lufttemperatur vielleicht zu gering 
eingestellt oder, wenn dir alles weggeblasen wird, eine falsche 
Düsengröße gewählt?

von Johannes Fe (jofe)


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F. schrieb:
> Es könnte also sein, dass du einfach die Löttechnik noch nicht so ganz
> raus hast. Bei der Heißluft die Lufttemperatur vielleicht zu gering
> eingestellt oder, wenn dir alles weggeblasen wird, eine falsche
> Düsengröße gewählt?

Ja, das kann tatsächlich eine Ursache sein. Ich werde es nachher nochmal 
mit der Lotpaste (bei mir Edsyn CR 44, gekauft bei Reichelt) versuchen 
und ein wenig herumexperimentieren. Bisher hatte ich noch keine Kanüle 
verwendet, sondern nur die mitgelieferte 0,58-mm-Dosiernadel.

von Rainer W. (rawi)


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Johannes Fe schrieb:
> Bisher hatte ich noch keine Kanüle
> verwendet, sondern nur die mitgelieferte 0,58-mm-Dosiernadel.

F. schrieb:
> ... in einer Spritze mit (stumpfer!) 0.6mm-Kanüle lässt sich das Zeug
> sehr gut dosieren.

An den 0.2 mm wird es wohl nicht liegen. Der (scheinbare) Unterschied 
entsteht wohl eher durch Rundung der Maßangabe.

von Johannes Fe (jofe)


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F. schrieb:
> Bei der Heißluft die Lufttemperatur vielleicht zu gering
> eingestellt oder, wenn dir alles weggeblasen wird, eine falsche
> Düsengröße gewählt?

Ich habe jetzt die Temperatur von 320 auf 350 °C erhöht und die Düse 
ganz weggelassen (bei meiner ZD-939L waren neben den TQFP-Düsen nur 
ziemlich enge Runddüsen dabei, die wohl zu starken Druck erzeugt haben). 
So hat es mit der Lotpaste nun recht gut funktioniert, zumindest 
augenscheinlich – die MLCCs habe ich jetzt nicht getestet (ist wohl auch 
eher schwierig nach dem Einbau in die MCU-Schaltung), aber angesichts 
der vermutlich gleichmäßigen und eher langsamen Erwärmung (im Vergleich 
zum Lötkolben) bin ich zuversichtlich, dass sie nicht beschädigt wurden.

: Bearbeitet durch User
von Vanye R. (vanye_rijan)


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> Ich habe aber schon mit wirklich schlimm überlagerter
> Paste gearbeitet (mehrere Jahre bei Zimmertemperatur für meine
> Prototypen)

Ich auch, aber die Paste ist dann in kleinen Dosen mit eingeschliffenen 
Deckel. Wenn die Paste in einer Spritze ist dann ist die niemals 100% 
dicht. So nach 6Monaten braucht man dann Arme wir Arnold um da vorne 
noch was rauszudruecken und nach einem Jahr geht nix mehr. Da hilft es 
auch nicht den Luerkonus zu verschliessen!

Vanye

von G. K. (zumsel)


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Jörg W. schrieb:

> Aber auch Reflow ist hobbymäßig machbar, wenn man will. Die Öfen kosten
> ja nicht so viel.

Was gibt es den da günstiges aktuell?

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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G. K. schrieb:

>> Aber auch Reflow ist hobbymäßig machbar, wenn man will. Die Öfen kosten
>> ja nicht so viel.
>
> Was gibt es den da günstiges aktuell?

Der Klassiker ist wohl der T-962. Man sollte ihn zumindest dahingehend 
umbauen, dass erstmal die elektrische Sicherheit gewährleistet ist 
(PE-Kontaktierung von Lack befreien). Optional gibt's eine 
Opensource-Firmware, die mit ein paar Handgriffen eingespielt ist.

Ein Kollege zeigte mir neulich noch den MHP30. Ist halt sehr klein, aber 
für einige wenige kleine Teile sicher auch eine Lösung.

Klar, lohnt sich erst dann, wenn man sowas mehr als nur einmal macht.

von Johannes Fe (jofe)


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Jörg W. schrieb:
> Ein Kollege zeigte mir neulich noch den MHP30.

Das ist doch aber eine Vorheizplatte? Sowas habe ich schon (diese 
günstige mit USB-C-Versorgung, die vielfach bei Aliexpress angeboten 
wird).

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Er hat mit dem Teil ein paar SMD-Bauteile verlötet. Scheint also mehr 
als nur zu vorheizen.

von Johannes Fe (jofe)


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Jörg W. schrieb:
> Er hat mit dem Teil ein paar SMD-Bauteile verlötet. Scheint also mehr
> als nur zu vorheizen.

Gerade mal nachgesehen, in der Tat soll sie bis 350 °C einstellbar sein. 
Dann kann man ja damit tatsächlich quasi "von unten" löten. Für die 
Platine (FR4) ist das OK, wenn sie auf diese relativ hohe Temperatur 
"durcherhitzt" wird?

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Andere Leute haben schon mit Ceran-Kochfeldern gelötet. Zumindest soll 
der MHP30 sauber ein Profil fahren können.

von Johannes Fe (jofe)


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Jörg W. schrieb:
> Zumindest soll
> der MHP30 sauber ein Profil fahren können.

OK, also wenn es an Temperaturprofile geht, wird es mir zu kompliziert. 
Dann bleibe ich wohl doch lieber bei meiner kleinflächig nach 
Sichtkontrolle dosierten Heißluft.

von F. (radarange)


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Nichts für ungut, aber ich glaube, du solltest mal ganz gezielt an 
deiner Technik arbeiten.
Du hast wahnsinnig viel Equipment, aber irgendwie panische Angst davor, 
irgendwas kaputtzulöten, wobei tatsächlich genau das passiert zu sein 
scheint (vermutlich durch falsche Technik). Habe Mut, mal die 
tatsächlichen Grenzen zu erkunden, die sind höher, als du dachtest. Mach 
dir eine SMD-Übungsplatine und dann geht's los!

Reflow-Profile haben so niedrige Temperaturen, weil tatsächlich alles 
auf Temperatur gebracht wird und die nicht so wahnsinnig viel höher sein 
muss als die Schmelztemperatur des Lotes. Wenn du nur punktuell Wärme 
einbringst, wie zum Beispiel bei Reparaturlötungen, fließt diese ja 
überwiegend in die (kalte) Umgebung ab. Wenn du da deinen Prozess nicht 
anpasst, werden die Bauteile viel zu lange auf zu hoher Temperatur 
gehalten, bis sich mal irgendwas tut.
Gerade bei Heißluft hast du Luft, die sehr wenig Wärme überträgt, du 
brauchst also einen hohen Volumenstrom oder einfach Hitze. 320°C mit 
Heißluft ist völlig absurd, natürlich tut sich da noch nichts, zumal man 
bei den Billig-Stationen auch nicht davon ausgehen kann, dass die 
Temperaturen so gut stimmen. Mach das Teil HEISS. Die Grenze bei 
Heißluft ist üblicherweise die Platine, die nicht zu warm werden darf, 
also lieber schnell mit großer Hitze arbeiten als ewig darauf 
rumzubraten. Es gibt natürlich auch sehr empfindliche Bauteile wie z.B. 
LEDs, da wird es dann etwas trickreicher. Aber für kleine Kondensatoren 
und Widerstände gehst du einfach mit hoher Temperatur drüber und dann 
passt das schon. Vorheizen kann natürlich etwas bringen, um die 
benötigte Temperatur zu senken und insbesondere auch Tombstoning zu 
vermeiden.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Johannes Fe schrieb:
>> Zumindest soll
>> der MHP30 sauber ein Profil fahren können.
>
> OK, also wenn es an Temperaturprofile geht, wird es mir zu kompliziert.

Naja, es geht ja bei den Profilen letztlich um drei Bereiche:

1) Vorheizen, kann etwas länger dauern, deutlich unter Löttemperatur
2) Aufheizen auf Löttemperatur, relativ schnell, nicht zu lange
3) Abkühlen, nicht zu schnell, damit Spannungen abgebaut werden können

Kann man auch mit Heißluft machen (ich habe schon eine Quasi-Analog-Uhr 
mit knapp 500 LEDs so gebaut), aber braucht halt etwas Übung.

von Johannes Fe (jofe)


Angehängte Dateien:

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F. schrieb:
> Habe Mut, mal die
> tatsächlichen Grenzen zu erkunden, die sind höher, als du dachtest. Mach
> dir eine SMD-Übungsplatine und dann geht's los!

Seit ca. einem Jahr übe ich gelegentlich an verschiedenen 
Experimentierboards, Fotos einer Auswahl davon im Anhang. Bis jetzt habe 
ich wohl noch kein IC zerstört, lediglich bei dem AVR64DD32 auf dem 
ersten Foto bin ich noch unsicher (das war mein erster Versuch mit TQFP 
und Lotpaste, ich musste nach der Heißluft leider recht lange noch mit 
Lötkolben und Entlötlitze daran „herumbraten“, um die zahlreichen 
Lotbrücken zu entfernen – hatte wohl zu viel Paste aufgetragen :/); 
komme erst heute Abend oder morgen an mein MPLAB Snap, um es zu testen.

Vielen Dank jedenfalls für deine Hinweise – dass die Heißlufttemperatur 
höher sein muss, klingt plausibel; das werde ich in Zukunft 
berücksichtigen.

Jörg W. schrieb:
> Naja, es geht ja bei den Profilen letztlich um drei Bereiche: [...]

Danke auch dir für die Erläuterung. Ja, die Übung (und manchmal auch die 
Idee, an welcher „Stellschraube“ ich drehen muss) fehlt mir noch ...

von F. (radarange)


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Es ist ja bekannt, dass du hin und wieder Platinen machst, daher dachte 
ich mir, dass du auch einfach mal eine zum Üben machen könntest.

Also keine Platine, die eine Schaltung enthält, die unbedingt 
funktionieren muss, sondern tatsächlich mal was, mit dem du üben kannst, 
wie sich Bauteile mit verschiedenen Verfahren und Techniken verhalten. 
Gern so die Designsünden, große Masseflächen ohne Thermals, winzige 
Anschlussleitungen an Pads (die reißt man gerne durch zu viel Hitze ab), 
und natürlich auch Gegenden mit empfindlichen Bauteilen (z.B. SMD-LEDs), 
da kannst du dann schön üben bzw. sehen, dass Vorheizen was bringt. 
Natürlich darauf achten, dass die Bauteile billig sind und dass die 
Schaltung irgendwas macht, damit du nachher messen kannst, ob sie 
funktioniert oder du irgendwas kaputtgelötet hast.
Du bist ja lernwillig, aber weil du immer irgendwas baust, das auch 
funktionieren muss, natürlich sehr vorsichtig. Es übt sich einfach 
besser an Platinen, bei denen man von vorne herein mit dem Anspruch 
herangeht, nun die Grenzen auszutesten.

Die Bauteile mögen natürlich alle keine hohen Temperaturen, aber beim 
Löten sind die Temperaturen immer so hoch, dass die Bauteile das nicht 
mögen. Daher ist es viel geschickter, die Lötung zügig durchzuführen, 
auch wenn's dafür noch heißer sein muss, als ewig mit niedrigerer 
Temperatur darauf herumzubraten. Insbesondere die Platine wird einem den 
kurzen hohen Temperatureintrag viel weniger übel nehmen als die 
dauerhafte Hitze.
Bei Heißluft siehst du irgendwann, dass sich die Platine verfärbt, dann 
solltest du deinen Prozess beim nächsten Mal schonender gestalten. 
Zunächst ist das nur ein ästhetisches Problem, aber dann war's eben 
definitiv zu lange zu warm. Zu hoch darf die Temperatur aber auch nicht 
sein, sonst ist das Flussmittel ruckzuck weg. Da brauchst du tatsächlich 
ein Gespür für dein Equipment und deinen Prozess, was sich gut anfühlt 
und was nicht.
Heißluft betreibe ich üblicherweise mit 8mm-Düse und mäßigem Luftfluss 
irgendwo zwischen 370°C und 400°C. Bei großen Masseflächen wird schonend 
in kreisenden Bewegungen vorgeheizt, wenn's nur um das Verlöten von ein 
paar MLCCs geht, dann gibt's einen schnellen Wärmeeintrag und das war's. 
Der Lötkolben ist so zwischen 350°C und 370°C eingestellt, wenn ich es 
besonders eilig hätte, würde ich aber auch mit 400°C löten. Das geht 
auch, da muss man dann aber wirklich zügig sein und für filigrane Sachen 
ist das auch eher schwierig.
Ich weiß aber, dass das geht und kann mir da einigermaßen sicher sein, 
weil ich das ausprobiert habe. Hier wird ja oft empfohlen, an 
irgendwelchen alten Platinen zu üben, wovon ich nichts halte. So alt, 
wie die sein müssen, um noch keine Multilayer mit riesigen Masseflächen 
zu sein, ist mittlerweile wirklich selten geworden. Alternativ gibt's 
einfachste Hartpapier-Platinen, die sich aber i.a. nicht für rework 
eignen und einfach sofort Probleme machen. Daher: Mach dir deine eigene 
Platine, die ähnlich aussieht wie das, was du sonst so machst, ggf. 
natürlich ein wenig erschwert. Probier dort das Löten bis zur Zerstörung 
aus, dann weißt du, wo die Grenzen liegen und kannst das in Zukunft 
besser einschätzen. Um die Platinen und Bauteile ist es natürlich 
schade, aber sieh es als Investition in die Zukunft, dann zerstörst du 
zukünftig kaum noch was.

von Monk (roehrmond)


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F. schrieb:
> Also keine Platine, die eine Schaltung enthält, die unbedingt
> funktionieren muss, sondern tatsächlich mal was, mit dem du üben kannst,
> wie sich Bauteile mit verschiedenen Verfahren und Techniken verhalten.

Gibt es für kleines Geld schon bei Aliexpress.

von F. (radarange)


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Monk schrieb:
> F. schrieb:
>> Also keine Platine, die eine Schaltung enthält, die unbedingt
>> funktionieren muss, sondern tatsächlich mal was, mit dem du üben kannst,
>> wie sich Bauteile mit verschiedenen Verfahren und Techniken verhalten.
>
> Gibt es für kleines Geld schon bei Aliexpress.

Ich weiß, selber machen ist aber besser, nicht zuletzt deshalb, weil man 
GEZIELT bestimmte Bauteile mit schwierigen Lötanforderungen vorsehen 
kann.
Die Übungsplatinen bei Aliexpress sind okay, aber relativ langweilig und 
auch total einfach, weil da nirgendwo tatsächlich realistisches, 
schwieriges Layout stattfindet.

von Peter D. (peda)


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Ich hatte mal auf einer neuen Platine einen Kurzschluß unter einem TQFP, 
der Whisker war von der Seite zu sehen. Ich hab dann die Pinreihe schön 
dick mit Bleilot voll gemacht und dann mit dem Lötkolben wieder zu einem 
Ende hin abgezogen. Das Bleilot perlt ja schön ab und zieht alles mit. 
Nach dem 3. Versuch war der Kurzschluß weggesaugt und die Schaltung 
funktionierte einwandfrei. Die ICs halten schon einiges aus.

von Johannes Fe (jofe)


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Peter D. schrieb:
> Die ICs halten schon einiges aus.

Ja, dem kann ich zustimmen:

Johannes Fe schrieb:
> lediglich bei dem AVR64DD32 auf dem
> ersten Foto bin ich noch unsicher (das war mein erster Versuch mit TQFP
> und Lotpaste, ich musste nach der Heißluft leider recht lange noch mit
> Lötkolben und Entlötlitze daran „herumbraten“, um die zahlreichen
> Lotbrücken zu entfernen – hatte wohl zu viel Paste aufgetragen :/);
> komme erst heute Abend oder morgen an mein MPLAB Snap, um es zu testen.

LED-Blinkprogramm-Test war soeben erfolgreich, obwohl ich den Controller 
wirklich sehr lange mit viel Hitze drangsaliert habe – erst mehrmals mit 
Heißluft für je dutzende Sekunden erhitzt, und danach noch recht lange 
mit Entlötlitze (bei zunächst wieder zu niedriger Temperatur, mit 400 °C 
ging es dann prima) an den Stummelfüßchen „herumgebraten“, bis alle 
Brücken weg waren. Hätte echt nicht gedacht, dass der noch funktioniert. 
Wobei sich meiner Kenntnis entzieht, inwiefern die Hitzeeinwirkung 
Einfluss auf Zuverlässigkeit und Lebensdauer der MCU hat …

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Johannes Fe schrieb:
> Wobei sich meiner Kenntnis entzieht, inwiefern die Hitzeeinwirkung
> Einfluss auf Zuverlässigkeit und Lebensdauer der MCU hat

Hat sie natürlich *), aber in erster Linie wären natürlich die Daten im 
Flash einer erhöhten Gefahr ausgesetzt zu kippen. Das wiederum wird dich 
gerade wenig stören. "Produktiv" würde ich ihn nach der Behandlung 
trotzdem lieber nicht verwenden, für Experimente genügt es vollkommen.

*) Nutzt man sich auch beim HTOL-Test aus:

https://en.wikipedia.org/wiki/High-temperature_operating_life

: Bearbeitet durch Moderator
von Rainer W. (rawi)


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Johannes Fe schrieb:
> ... und danach noch recht lange mit Entlötlitze (bei zunächst wieder
> zu niedriger Temperatur, mit 400 °C ging es dann prima) an den
> Stummelfüßchen „herumgebraten“, bis alle Brücken weg waren.

Vielleicht solltest du einmal über die Anschaffung von Flux-Gel 
nachdenken.

von Gregor J. (Firma: Jasinski) (gregor_jasinski)


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Johannes Fe schrieb:
> ... und danach noch recht lange mit Entlötlitze (bei zunächst wieder
> zu niedriger Temperatur, mit 400 °C ging es dann prima) an den
> Stummelfüßchen „herumgebraten“, bis alle Brücken weg waren.

Mit Flussmittel und Entlötlitze geht das Entfernen der Brücken 
eigentlich innerhalb von 1-2 Sekunden und es passiert quasi alles von 
selbst – man kann sogar alle IC-Pins mit sehr viel Lötzinn miteinander 
verbinden und das lässt sich dann genauso schnell wieder entfernen, das 
Zaubermittel dafür ist aber Flussmittelgel. Wenn Du kein Flussmittel 
benutzt, was beim Anlöten (von Hand) von 0.5mm-ICs eigentlich einer 
Selbstquälerei gleichkommt, kann ich Dir probeweise etwas aus meinen 
Reserven zuschicken bzw. mitverschicken (wenn es unter 2cm-Dicke 
reinpasst) oder ich kann Dir per eMail ein paar Links durchgeben, um 
sich genau das gleiche selbst zu besorgen.

ICs mit 1.27mm-Raster kann man noch ohne Flussmittel anlöten, aber ab 
0.8mm abwärts ist es eine Selbstverständlichkeit, dass man das beim 
Handverlöten nur mithilfe des Flussmittels macht und zwar immer 
reichlich frisches dazutut. Am Ende muss man alles mit 
Leiterplattenreiniger dann wegmachen – ich benutze z.B. Kontakt LR mit 
der Referenznummer '84013' von Reichelt, weil sich das für mich 
persönlich als am besten erwiesen hat, auch jegliche Klebrigkeit und 
sonstiger Schleier, den andere Mittel manchmal hinterlassen, sind bei 
FR4-Leiterplatten nach mehreren Spülungen und längerer Trocknungszeit 
weg, zwischendurch wird es aber naturgemäß klebrig. Mit Isopropanol geht 
es auch, ist aber nicht so effektiv wie dieser genannter Kontakt-Spray.

: Bearbeitet durch User
von Johannes Fe (jofe)


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Rainer W. schrieb:
> Vielleicht solltest du einmal über die Anschaffung von Flux-Gel
> nachdenken.

Habe ich bereits: Flussmittelgel EDSYN FL 22 (Reichelt).

Hatte ich auch verwendet, ging trotzdem erst nicht, weil die Temperatur 
zu niedrig war (ca. 320…350 °C); nach Erhöhung auf 400 °C ging es dann 
sehr schön und flott. Vielleicht liegt es aber auch an meiner 
Entlötsauglitze, die scheint nicht besonders gut mit Flussmittel 
getränkt zu sein.

Gregor J. schrieb:
> kann ich Dir probeweise etwas aus meinen
> Reserven zuschicken bzw. mitverschicken (wenn es unter 2cm-Dicke
> reinpasst) oder ich kann Dir per eMail ein paar Links durchgeben, um
> sich genau das gleiche selbst zu besorgen.

Gerne, ich melde mich nachher nochmal per Mail ...

Gregor J. schrieb:
> ICs mit 1.27mm-Raster kann man noch ohne Flussmittel anlöten,

Hatte ich früher auch mal gemacht (mit dem Lötkolben), ging aber auch 
nicht so gut, die Benetzung war nicht sehr gut bzw. nicht gleichmäßig 
(Oxidation war zu sehen). Zuerst hatte ich dann diesen "Löthonig" auf 
Kolophoniumbasis verwendet, damit ging es schon viel besser. Inzwischen 
nehme ich auch dafür das Flussmittelgel von Edsyn.

: Bearbeitet durch User
von Monk (roehrmond)


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Entlötlitze nicht direkt von der Rolle benutzen, sondern kleine 
Abschnitte von ca. 1cm mit einer Pinzette halten und Flussmittel drauf 
tun.

von Gregor J. (Firma: Jasinski) (gregor_jasinski)


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Johannes Fe schrieb:
> Inzwischen nehme ich auch dafür das Flussmittelgel von Edsyn.

Ich benutze mein Flussmittel mittlerweile bei fast allen Lötarbeiten, 
auch bei anschließenden Nacharbeiten von SMD-Zweibeinern (0603, 0805, 
1206, 1210), um die Lötstellen gut machen und gut aussehen zu lassen, 
nur bei qualitativ guten Stiftleisten, Steckern, Klemmen usw. ist es 
meistens nicht notwendig – hier reicht das Flussmittel aus dem Zinn in 
der Regel aus, da man ja auch relativ viel für die deutlich größeren 
Lötstellen davon nimmt.

Noch kurz zu der Entlötlitze: die tränke ich manchmal kurz vorher in dem 
Flussmittel, das vor dem IC auf der Platine liegt, da beim Verlöten von 
SMD-ICs sowieso gerade sehr viel davon auf der Platine schwimmt. Bei den 
Entlötlitzen habe ich am Anfang diverse Dicken und Modelle gekauft und 
ausprobiert – das muss man dann für sich selbst ausloten, was mit 
welcher besser geht, denn bei manchen geht es tatsächlich nicht so gut. 
Wenn man zufällig eine weniger brauchbare erwischt hat und dann z.B. nur 
an dieser festhält, weil man glaubt, dass es mit allen so ist, wird es 
frustrierend und nervig mit der Zeit – das Löten sollte Freude bereiten, 
zumindest sehe ich das für mich mit dem Löten so. Probleme beim 
Lötkolbenlöten gibt es z.B. mit 0603-Kondensatoren und meinen für die 
Automatenbestückung optimierten (etwas kleineren) Pads, weil sie sich 
(a) nicht so leicht benetzen und anlöten lassen und (b) sich auf der 
anderen Seite bereits entlöten, wenn man zu lange auf der 
gegenüberliegenden Seite die Lötspitze hält – die Wärme geht über die 
Keramik relativ zügig auf die andere Seite über und das Bauteil bewegt 
sich dann; bei 0603-Widerständen ist es weniger problematisch und für 
die Automatenbestückung mit Reflowofen sind die Padgrößen genau richtig.

: Bearbeitet durch User
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