Forum: Platinen QFN SX1255 Löten


von Mike V. (do3lk)


Lesenswert?

Hallo zusammen,

Ich bin am verzweifeln.
Ich würde mir gerne ein HF Board mit dem Lora SX1255 Chip bauen.

Der erste Aufbau leider direkt nicht geklappt.
Das Problem ist wohl das der SX1255 nicht viel hitze verträgt und ich 
bereits mit der Heißluft 3 Chips gegrillt habe.

Ergebniss:
2 Chip - SPI Tod
1 Chip - SPI funktioniert aber kein RF out

Gelötet habe ich wie folgt:
340°C 15% luft und mit verbleiten lot alles verzinnt und viel 
Flussmittel.
Die Platine vorgewärmt und dann den Chip aufgesetzt und etwa 14 Sekunden 
bis der Chip sichtbar abgesackt ist heiß gelötet.

Können die 340°C echt schon soviel schaden anrichten?

Ich habe was von 183°C Lötpaste gelesen, wäre das eine Idee? Wie heiß 
wird dann gelötet?

Grüße
Mike

: Verschoben durch Moderator
von Harry L. (mysth)


Lesenswert?

Mike V. schrieb:
> Gelötet habe ich wie folgt:
> 340°C 15% luft und mit verbleiten lot alles verzinnt und viel
> Flussmittel.
> Die Platine vorgewärmt und dann den Chip aufgesetzt und etwa 14 Sekunden
> bis der Chip sichtbar abgesackt ist heiß gelötet.

Klingt für mich eher nach zu wenig Hitze und als Folge keine oder 
fehlerhafte Kontaktierung. Ich würde eher mit 380°C arbeiten.
Der Chip muß auf dem Zinn "schwimmen", und wenn man den vorsichtig mit 
einer Pinzette "antippt" muß der von allein in die korrekte Position 
zurück flutschen.

Mike V. schrieb:
> Können die 340°C echt schon soviel schaden anrichten?

Eher unwahrscheinlich.

: Bearbeitet durch User
von Chris K. (kathe)


Lesenswert?

Mike V. schrieb:
> Gelötet habe ich wie folgt:
> 340°C 15% luft und mit verbleiten lot alles verzinnt und viel
> Flussmittel.
> Die Platine vorgewärmt und dann den Chip aufgesetzt und etwa 14 Sekunden
> bis der Chip sichtbar abgesackt ist heiß gelötet.
>
> Können die 340°C echt schon soviel schaden anrichten?

Hört sich nicht schlecht an. Ich denke auch eher schlechte Verbindung.

Leider gibt das Datenblatt nichts zum Lötprofil usw an.
https://datasheet.datasheetarchive.com/originals/distributors/DKDS-5/90665.pdf

Wo hast du die eingekauft ?

von Andreas B. (bitverdreher)


Lesenswert?

Mike V. schrieb:
> 340°C 15% luft und mit verbleiten lot alles verzinnt und viel
> Flussmittel.
> Die Platine vorgewärmt und dann den Chip aufgesetzt und etwa 14 Sekunden
> bis der Chip sichtbar abgesackt ist heiß gelötet.

Zu kalt und zu lange. Ich stelle da immer 360°C bei kleinem Luftstrom 
ein.
Lieber höher stellen und kürzer löten. Dann, wenn das Zinn geschmolzen 
ist, noch ein paar Sekunden draufhalten.

von Vanye R. (vanye_rijan)


Lesenswert?

> Können die 340°C echt schon soviel schaden anrichten?

Die Temperatur ist eine relativ irrelevante Angabe weil sie irgendwo in 
deinem Foen gemessen wird und nur wenig mit dem Wert auf der Platine 
zutun hat. Und vergleichbar ist das auch nicht weil jeder seine eigenen 
Abstaende, Bewegungsmuster und Duesengroessen hat. Wichtig ist nur das 
sie konstant ist damit du eine Chance hast den Rest nach Gefuehl zu 
machen.

Es sollte ungefaehr 10-20s, vielleicht sogar 30s dauern bis dein 
Loetzinn schmilzt. Dann vielleicht noch 5-10s wo du die temperatur 
haelst oder dein IC notfalls einen schubs verpasst falls es nicht ganz 
richtig liegt.

Allerdings haengen diese Zeiten auch etwas von Groesse und Kupferanteil 
der Platine ab! Nimm erstmal irgend ein altes Board und nehme das die 
ICs runter und mach sie wieder drauf bis es fluffig und gut klappt. Das 
ist wie Inliner fahren, eigentlich total einfach, am Anfang glaubt man 
es aber nicht so richtig. :-D
Es ist jedenfalls nicht so das wir dir irgendwelche magischen Zahlen 
sagen koennen.

Vanye

von Nick (b620ys)


Lesenswert?

Mike V. schrieb:
> 340°C 15% luft und mit verbleiten lot

Ich würde erst mal die Temperatur anzweifeln. Bei meinem 858D+ war sie 
ziemlich daneben. Das lässt sich aber messen und korrigieren.

von Jük P. (tik-tak)


Lesenswert?

Eigentlich das Teil kann man von Hand gut löten.

von Mike V. (do3lk)


Lesenswert?

Nick schrieb:
> Ich würde erst mal die Temperatur anzweifeln. Bei meinem 858D+ war sie
> ziemlich daneben. Das lässt sich aber messen und korrigieren.

Interessant!
Ich nutze die selbe Station, wie groß waren denn die Abweichungen?

Grüße
Mike

von Nick (b620ys)


Lesenswert?

Mike V. schrieb:
> Ich nutze die selbe Station, wie groß waren denn die Abweichungen?

Die Frage hab ich erwartet. Ist aber leider schon paar Jahre her. Ich 
"glaube mich erinnern zu dürfen", dass es so 20 °C waren.

Die Messerei ist natürlich eher wackelig. Je nachdem wo man den 
Temperaturfühler positioniert kommt was anderes raus. Ausserhalb der 
Düse zieht der Luftstrom schnell kalte Luft mit rein (Venturi). Also hab 
ich knapp in der Düse gemessen.

Dadurch ist auch klar, dass jeder so seine Erfahrungen mit der 
"richtigen" Temperatur hat. Je näher man am Bauteil ist, um so weniger 
kalte Luft wird mit in den Strahl gezogen. Und so entwickelt jeder seine 
eigene "Beschwörungsformel".

von Vanye R. (vanye_rijan)


Lesenswert?

> Eigentlich das Teil kann man von Hand gut löten.

Jau, hast recht. Das Teil hat ja gar kein EP und sowas soll HF sein? :-D
Wenn man es nicht aus prinzip mit Heissluft machen will, dann geht das 
natuerlich auch sehr gut mit dem Loetkolben.

Vanye

von Gerd E. (robberknight)


Lesenswert?

Chris K. schrieb:
> Ich denke auch eher schlechte Verbindung.

Denke ich auch. Oder Zinnbrücken unter dem IC.

Bei meinen ersten QFN-ICs hatte ich öfters den Fehler dass es einen 
Kurzschluss zwischen einem oder mehreren der Signalpads und dem Exposed 
Pad in der Mitte gab. Daher hab ich gelernt: nur ganz ganz wenig Zinn 
auf das Exposed Pad, so dass wenn der IC durch die Kapillarkräfte nach 
unten gezogen wird er dieses Zinn nicht zur Seite rausdrücken kann.

Wenn man feine Messspitzen hat kann man diesen Fehlerfall auch mit dem 
Durchgangsprüfer rausmessen.

> Wo hast du die eingekauft ?

Gefälschte oder Ausschuss-ICs wäre bei manchen Quellen (wie Amazon, 
Aliexpress, ebay) auch eine plausible Ursache.

von Kilo S. (kilo_s)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Die Temperaturen sind zu niedrig, finde ich. 420-460°C und Luftstrom 
Stufe 4-5 minimal, eher höher an meiner(!) 8582D.

Übung, Übung, Übung. Dann bekommt man auch mit der billigen Heißluft bei 
QFN brauchbare Lötstellen, bleifrei gelötet.

von Mike V. (do3lk)


Lesenswert?

Kilo S. schrieb:
> Die Temperaturen sind zu niedrig, finde ich. 420-460°C und Luftstrom
> Stufe 4-5 minimal, eher höher an meiner(!) 8582D.
>
> Übung, Übung, Übung. Dann bekommt man auch mit der billigen Heißluft bei
> QFN brauchbare Lötstellen, bleifrei gelötet.

Alle Bauteile sind von Mouser.
Von AliExpress halte ich nicht viel, da bin ich auch schon an Schrott 
gekommen.

von Kilo S. (kilo_s)


Lesenswert?

Mike V. schrieb:
> Alle Bauteile sind von Mouser.

Dann sind deine IC schon mal als echt einzustufen.

Mike V. schrieb:
> Von AliExpress halte ich nicht viel, da bin ich auch schon an Schrott
> gekommen.

Wir alle vermutlich mal.

von Keks F. (keksliebhaber)


Lesenswert?

Wenn das ein dauerhaftes Problem ist, würde ich das vom Platinendesign 
her anders angehen. Löcher in der Mitte, und die Außenpads länger machen 
und länger ohne Lötstopplack. Dann kann man zuerst außen von Hand 
verlöten, und dann mittig von der anderen Seite.

von Mike V. (do3lk)


Lesenswert?

Kilo S. schrieb:
> Die Temperaturen sind zu niedrig, finde ich. 420-460°C und Luftstrom
> Stufe 4-5 minimal, eher höher an meiner(!) 8582D.
>
> Übung, Übung, Übung. Dann bekommt man auch mit der billigen Heißluft bei
> QFN brauchbare Lötstellen, bleifrei gelötet.

Deine Lötstellen sehen super aus.

Ich habe mal eben mit mehr Hitze und mehr Luft probiert.
Da schmilzt das zinn super schnell aus und nach 8 Sekunden sinkt der 
Chip auch an und setzt sich gleich wieder.
Temperatur 435°C und 40% Luft laut Anzeige des Gerätes.

Der Reflow hat aber nicht gebracht, gleiches Ergebniss wie vorher.
Der Chip ist wohl defekt.
Ich werde jetzt mal auf die nachbestellung von Mouser warten und 
nochmals mit einem frischen Chip testen.

von Keks F. (keksliebhaber)


Lesenswert?

Nachtrag, ich stimme aber den Vorrednern zu und vermute, dass die 
Verlötung nicht richtig ist.

Du darfst den Chip nachdem er sich gesetzt hat kurz antippen, etwas 
abkühlen lassen, und dann nochmal das Zinn zum Schmelzen bringen mit 
Druck von oben. Dann den Überschuss seitlich mit viel Flussmittel und 
dem Lötkolben entfernen. Das sorgt einmal dafür, dass die Pads auf der 
Unterseite tatsächlich Kontakt haben, gleichzeitig lötet man dann noch 
seitlich nach, wenn die Pads bis dahin gehen.

Es kann nämlich passieren, dass der Chip bei zu viel Zinn auf dem 
mittleren Pad zu viel schwimmt und etwas schief steht.

: Bearbeitet durch User
von Mike V. (do3lk)


Lesenswert?

Ich verstehe was ihr meint.
Aber auch nach dem 6. mal löten und testen hat der Chip immer noch keine 
RF.

Wenn ich mit Dünner spitze seitlich messe sind alle Kontakte auch mit 
den dazugehörigen Leiterbahnen verbunden.

Kurzschlüsse sind nicht messbar.
Ich denke die Chips sind einfach Tod, hitzetod durch zu langes löten am 
Anfang mit zu wenig Hitze.

Der letze Chip der zwar ISP kann aber kein RF funktioniert ja immernoch 
SPI seitig nur keine RF, die beiden anderen Chips sind an SPI komplett 
tot, auch schon mehrfach aufgelötet und getestet.

von Kilo S. (kilo_s)


Lesenswert?

Mike V. schrieb:
> Ich habe mal eben mit mehr Hitze und mehr Luft probiert.
> Da schmilzt das zinn super schnell aus und nach 8 Sekunden sinkt der
> Chip auch an und setzt sich gleich wieder.
> Temperatur 435°C und 40% Luft laut Anzeige des Gerätes.

Aus welcher Ecke Deutschlands bist du? Konnte keinen locator zum 
Rufzeichen finden. QRZ hast du ja auch nicht wirklich was drin stehen. 
;-)

Die Temperatureinstellung klingen schon mal ganz gut. Welche Station 
benutzt du? 40% Luftstrom ist untere Grenze, ich wähle den Luftstrom 
stark genug um die Temperatur zur Lötstelle zur bringen und nur knapp 
schwach genug das nix weg fliegt. "Klebrige" Flussmittel, gut verdünntes 
Kolophonium zb. Hilft auch sehr.

Du verzinst per Hand?
Mein Tipp, ich verzinne auch per Hand bei sowas, mach mal die Spitze vom 
Lötkolben sauber, geh mit viel Flussmittel nochmals über die Lötstellen. 
Wenn sie fast "leer" wirken hast du genau die richtige Menge Zinn, sogar 
noch immer zu viel, drauf.

von Mike V. (do3lk)


Lesenswert?

Ich bin aus JN58EN, Bayern Schwaben :)

Wenn hier jemand aus meiner nähe ist evtl kann man sich da mal zum löten 
treffen 😄

Ich habe hier so eine China 858D.

: Bearbeitet durch User
von Kilo S. (kilo_s)


Lesenswert?

Mike V. schrieb:
> Wenn hier jemand aus meiner nähe ist evtl kann man sich da mal zum löten
> treffen 😄

So mein Gedanke, bin aber bisschen weit weg. (Nähe Düsseldorf, JO31LE)

Ok, auch ne 858D, dazu vermutlich Recht neu (?) bei denen hilft halt 
wirklich nur üben. Nicht auf die Anzeige verlassen, wenn da 480°C steht 
heißt das nicht das die auch an der Lötstelle ankommen.

von Sebastian W. (wangnick)


Lesenswert?

Vorwärmen von unten mit den 65W USB-PD Heizplatten hilft auch, die 
eigentliche Heissluftlötung zeitlich zu verkürzen.

LG, Sebastian

von Mike V. (do3lk)


Lesenswert?

Vanye R. schrieb:
>> Eigentlich das Teil kann man von Hand gut löten.
>
> Jau, hast recht. Das Teil hat ja gar kein EP und sowas soll HF sein? :-D
> Wenn man es nicht aus prinzip mit Heissluft machen will, dann geht das
> natuerlich auch sehr gut mit dem Loetkolben.

Wie soll das gehen mit dem Center Pad?
Die verbindung ist wichtig.

von Vanye R. (vanye_rijan)


Lesenswert?

> Wie soll das gehen mit dem Center Pad?

Du hast doppelt recht. :) Das Teil hat ein EP und geht daher nur mit 
Heissluft oder MHP30. Ich hatte aber vor meiner News schonmal kurz in 
Datenblatt geschaut und war mir relativ sicher keins gesehen zu haben. 
Deshalb hatte ich mich darueber gewundert.

Vanye

von Kilo S. (kilo_s)


Lesenswert?

Mike V. schrieb:
> Wie soll das gehen mit dem Center Pad?

Hat deine Platine kein kleines Loch in der Mitte der Lötstelle des Pad? 
Manchmal sind die sehr winzig, reichen aber gerade so das Lot von der 
Unterseite her zu schmelzen.

von Axel R. (axlr)


Lesenswert?

Das Exposed Pad ist "K" 3.3mm x 3.3mm, also unten ein 2mm Via, mitm 
Kolben normal die Pins ringsrum verlöten und am Ende etwas Zinn von 
unten durchs Via? Kommt ja auch immer drauf an, ob man die Platine am 
Küchentisch auf dem TeeServierTablett ätzt, oder sich was anfertigen 
lässt. Also: das geht schon. Haben wir doch früher auch nicht anders 
gemacht, als die ersten Atmega16L im MLF-Gehäuse auf die Platine 
mussten. Da hab ich die Platine (einseitig selbstgeätzt), mangels Via, 
erst verzinnt und das Zinn mit Entlötlitze wieder entfernt. Schön darauf 
achten, dass oben alles plan ist und dann den Chip platziert und 
verlötet. Zum Schluss kam dann das Mittelpad dran und das wurde dann von 
unten durchs Loch mit etwas(!) Zinn und der Kolbenspitze verlötet. 
Flussmittel nicht vergessen.
Heissluft ist natürlich super komfortabel und der Chip schwimmt schön 
auf. Man kann auch gut so einen Heissluft-GasDings-Dremel hierfür 
verwenden. Immer, wie jeder hat und kann. Vielleicht lässt man das 
Exposed Pad auch etwas kleiner fertigen oder macht vier kleine Pads in 
die Pastenschablone, damit nicht soo viel Zinn aufgetragen wird. Hier 
hat sich in den letzten Jahren ja auch viel getan und ja - es kann sein, 
dass einiges an mir vorbeigegangen ist oder ich es schlicht ignoriere.
Viel Erfolg, Axel DG1RTO [JO62RJ]

von Vanye R. (vanye_rijan)


Lesenswert?

> Hat deine Platine kein kleines Loch in der Mitte der Lötstelle des Pad?

Ja, das ist ein guter Tip. Mach ich auch gerne mal so. Oft kann das Loch 
sogar relativ gross sein weil es ja eh aufs GND Layer geht. Oder man 
macht gleich zwei! Wenn man dann das erste von Hand loetet kann man 
unter dem Mikroskop beim zweiten Loch schaun ob dort Zinn ankommt. Dann 
weiss man das man eine Verbindung hat.

Vanye

von Mike V. (do3lk)


Lesenswert?

Das ist eine gute Idee!
Es sind 4 ganz winzige löcher, ich könnte aber eines Bohren.

Welche größe sollte hier Sinn machen? 2mm?

Ich wollte jetzt mal mit Lötpaste und dem Cerankochfeld testen.

von Jük P. (tik-tak)


Lesenswert?

Mike V. schrieb:
> Cerankochfeld testen.

Cool)

von Kilo S. (kilo_s)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Mike V. schrieb:
> Das ist eine gute Idee!
> Es sind 4 ganz winzige löcher, ich könnte aber eines Bohren.

Brauchst du nicht, große Spitze, gut mit Zinn benetzen und mal mit dem 
Lötkolben auf 400°C oder mehr mit der Spitze flach auf das Loch.

Das geht sogar mit Vias, bei mir zb. die unter den QFN16 Adaptern zum 
Pad gehen. Wichtig ist der Zinn auf der Spitze, die Hitze muss durch das 
Loch "getragen" werden, geht mit ausreichend Zinn aber in der Regel ganz 
gut.

Wenn's ne Via ist hilft auch das Kupfer minimal mit.

von Kilo S. (kilo_s)


Lesenswert?

Mike V. schrieb:
> Ich wollte jetzt mal mit Lötpaste und dem Cerankochfeld testen.

Pfanne mit feinem Sand (Vogelsand) füllen, gibt bessere 
Wärmeübertragung. ;-)

von Mike V. (do3lk)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Die Idee mit dem Sand und Pfanne ist auch eine gute Idee :)
Ich werde mal ein Laser Thermometer organisieren um zu sehen welche 
Temperatur ich da habe.

Anbei noch ein Bild von der Stelle auf der kleinen Platine, ist ein 
Raspberrypi Hat.
Gerne mehr Infos dazu per PN für Funkamateure :)

von Gerd E. (robberknight)


Lesenswert?

Die Platine sieht ja ganz ordentlich aus. Die Vias im Exposed Pad 
sollten eigentlich einen Teil des Zinns dort aufnehmen können und damit 
die Wahrscheinlichkeit von Kurzschlüssen verringern.

Bei Deinem nächsten Layout könntest Du die Kupferfläche für das Exposed 
Pad noch verkleinern. Das ist zwar bei Maschinenbestückung nicht 
optimal, hilft Dir aber beim Handlöten da es die Wahrscheinlichkeit von 
Kurzschlüssen weiter reduziert.

Und pack die Kondensatoren näher an den IC ran! An jeden Massepunkt 
eines der Kondensatoren auch direkt ein Via nach GND. Ansonsten muss der 
Rückstrom erst über die halbe Platine fließen um wieder in den IC 
reinzukommen.

von Jük P. (tik-tak)


Lesenswert?

Für Center Pad kannst z.B. 138° Löt nehmen, den Rest mit Lötkolben. 
Ergebnis 100%.

von Randy (r_w)


Lesenswert?

hallo,

und wenns nicht klappt, pack mir platinen und chip in einen umschlag und 
schicks nach muenchen rueber, dann kann ich ja mal mein glueck versuchen 
:)

hab diverse lotpasten, flux und geraetschaften hier.

gruss,
-- randy

von Mike V. (do3lk)


Lesenswert?

Randy schrieb:
> und wenns nicht klappt, pack mir platinen und chip in einen umschlag und
> schicks nach muenchen rueber, dann kann ich ja mal mein glueck versuchen

Komme ich gerne drauf zurück!
Vielen dank erstmal für die ganzen Tips, ich werde die kommenden Tage 
mal probieren!

Bisher hatte ich alle SMDs auf der Platine per Hand bestückt, mit so 
einer Paste kann man sich dann evtl doch ein wenig arbeit sparen, hoffe 
ich doch mal :)

von Markus B. (dalotel)


Lesenswert?

Ich baue mit dem SX1278 regelmäßig APRS Transponder.
Sollte das gleiche Gehäuse haben.
Anfangs habe ich das händisch mit dem Lötkolben und 0,5 oder 0,3mm Lot 
gelötet, dann mit Paste und Heißluft, jetzt bei meinen dünnen 0,6mm 
Platinen nur mit Wärmeplatte. Klappt problemlos. Da ist noch nie einer 
kaputt gegangen, schon gar nicht wegen zu viel Hitze.
Wenns nicht ging waren Zinnbrücken oder zu wenig Lot schuld, oder es lag 
an der Ansteuerung.

von Mike V. (do3lk)


Lesenswert?

Hallo zusammen,

Ich habe den fehler gefunden, ich habe von Mouser einen falschen  D-Type 
Edge Triggered Flip-Flop geschickt bekommen, habe das jetzt umgangen und 
schon ist RF da :)

Und ich mach mich da verrückt. Löten hat die ganze zeit wohl schon 
geklappt.

Danke euch für die Hilfe!

von Jük P. (tik-tak)


Lesenswert?

Sehr schöne Arbeit.

von Torsten R. (tom365)


Lesenswert?

Beim Design die Pads ~0.3mm überstehen lassen! Wenn sich das Zinn 
rausquetscht bzw. am IC-Pin hochsteigt, da sieht man schön das sich 
alles verbunden hat.  Auf das Mittelpad weniger Paste aufbringen sonst 
liegt der Chip später auf dieser Zinnmenge schon auf und die restlichen 
Pins haben zu wenig Zinn. Hab das am Anfang bei einen 6pol-QFN-Gehäuse 
nicht beachtet.
Mit em Resultat das nicht alle Pins verbunden waren.

Am besten Paste mit keiner Schablone(Dicke ~0.1mm) auftragen.

Kleine Platienen lassen sich auch wunderschön auf dem Bügeleisen löten.
Dieses umdrehen und auf 250°C stellen , Platine auflegen und warten bis 
Paste aufgeschmotzen ist.
Oder Aluplatte (zur gleichmäßgien Wärmeverteilung) auf der 
Ceran-Kochplatte.

: Bearbeitet durch User
Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.