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SMD Löten ATRF231



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Subject: SMD Löten ATRF231  -  Posted: 05.05.2011 - 18:49   -  
Hallo Leute,

ich habe in den letzten Tagen ein Neues BETA-Board bestückt und in meinem Reflowofen entsprechend verlötet. Auf diesen Board sind mehrere sehr kleine Bauteile, bzw. Bauteile mit vielen kleinen Pinabständen drauf:
1x AT 2560 bzw. 1280 TQFP100
1x Wiznet3150A+ LQFP64
1x Davicom DM8203 LQFP64
1x ATRF231

Jetzt habe ich zum ersten mal den Lötofen mit einer bleihaltigen Paste durchlaufen lassen, da sich die bleifreie bei Änderungen schlecht entfernen lässt.

Aber das Lötergebnis war soweit ganz ok, bis auf die oben genannten Bauteile bei den TQFP100 und den beiden LQFP64 gab es sehr viele Lötbrücken, diese muss ich halt dann mit Lötlitze und Flussmittel entfernen.

Bei dem ATRF sieht es aber auch so aus, als ob viel zu viel Lötzinn unter den Chip ist (evtl. Brücken) lässt sich schlecht kontrollieren, hier werde ich mal das Messgerät anwerfen müssen.


Bei den Bestückungen vorher habe ich mit einer bleifreien Lötpaste gearbeitet, dort gab es so gut wie keine Lötbrücken. Jetzt meine eigentliche Frage:

1. Ist das normal das die bleihaltige Paste so viel Brücken mehr macht als die bleifreie oder habe ich nur eine schlechte Quallität erwischt? Hat jemand evtl. eine bleihaltige Paste für Schablonendruck die er mir empfehlen kann?

2. Gibt es eine bessere Möglichkeit den ATRF231 besser zu löten, damit dies so nicht entsteht?

3. Ist die Schablone einfach zu dick und entsprechend zu viel Paste auf den Pad's?

Bei den anderen Bauteilen SO16, SO18, SO8, SO6, 0603 und 0805 war die Menge aber genau richtig, im Gegenteil, teilweise fand ich es schon recht knapp von der Menge, besonderst
wenig fand ich es bei den SMD-Tastern und bei den MINIMELF-Dioden.

Gruss
Thorsten
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Subject: Re: SMD Löten ATRF231  -  Posted: 05.05.2011 - 20:57   -  
Hallo Thorsten

Selber schuld wenn du mit Bleilot unsere Umwelt vergiftest :bandit: oder ist dies ein medizinisches Gerät? Dann wäre es erlaubt O-)

Aber Spass beiseite - ich hatte bei der Umstellung auf SMD und den Reflowofen gar nie mit Bleilot experimentiert. Ob Bleilot sich bei Reparaturen tatsächlich besser verhält, wage ich zu bezweifeln. Mein Bestücker (ich mache nur die Prototypen selber im Hause) behauptet, sein bleifreies Lot, bringe in jeder Beziehung bessere Resultate.

Bei der Prototypenbestückung ist es wohl eher der Umstand, dass beim Absetzen der Druck nicht ganz so stimmt wie bei einer Bestückungsmaschine. Auch der Schablonendrucker ist meistens nicht so optimal eingestellt wie beim Bestücker. Es kann auch am Lot liegen, ich hatte mein Lot jedenfalls 3 Mal gewechselt, bis ich einigermassen zufrieden war.
Trotzdem bekomme ich bei der Prototypenbestückung nie dieselben Resultate wie mein Bestücker obwohl der Pastendrucker und die Maske dieselbe ist.
Ich glaube dies liegt einfach daran, dass man den ganzen Prozess nicht so optimal im Griff haben kann, wenn man im Monat 1-2 Mal etwas bestückt, wie wenn man dies jeden Tag dauernd macht.

Also du wirst wohl nicht darum herum kommen häufig Fluxpaste und Fliessspitze bei der Reparatur zu benötigen.

Gruss
Thomas
Thomas vb.
This post has been edited 1-times. Last edit: 05.05.2011 - 20:58 by Thomas vb.
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Subject: Re: SMD Löten ATRF231  -  Posted: 09.05.2011 - 22:51   -  
Hallo Thomas.

Quote by Thomas vb

Aber Spass beiseite - ich hatte bei der Umstellung auf SMD und den Reflowofen gar nie mit Bleilot experimentiert. Ob Bleilot sich bei Reparaturen tatsächlich besser verhält, wage ich zu bezweifeln. Mein Bestücker (ich mache nur die Prototypen selber im Hause) behauptet, sein bleifreies Lot, bringe in jeder Beziehung bessere Resultate.

Bei der Prototypenbestückung ist es wohl eher der Umstand, dass beim Absetzen der Druck nicht ganz so stimmt wie bei einer Bestückungsmaschine. Auch der Schablonendrucker ist meistens nicht so optimal eingestellt wie beim Bestücker. Es kann auch am Lot liegen, ich hatte mein Lot jedenfalls 3 Mal gewechselt, bis ich einigermassen zufrieden war.
Trotzdem bekomme ich bei der Prototypenbestückung nie dieselben Resultate wie mein Bestücker obwohl der Pastendrucker und die Maske dieselbe ist.
Ich glaube dies liegt einfach daran, dass man den ganzen Prozess nicht so optimal im Griff haben kann, wenn man im Monat 1-2 Mal etwas bestückt, wie wenn man dies jeden Tag dauernd macht.

Also du wirst wohl nicht darum herum kommen häufig Fluxpaste und Fliessspitze bei der Reparatur zu benötigen.


Ja, das scheint so zu sein. Nee bei meinen BETA-Leiterplatten benutze ich lieber bleihaltig, ich habe oft das problem gehabt, dass das bleifreie LOT nur sehr schwer in die Entlötlitze gezogen wurde, trotz Tränkung in Flussmittel :( und gerade dann wenn es sehr kleine Pitch-Abstände sind :(

Aber ehrlich gesagt, habe ich mit meiner bleifreien Paste weniger Brücken :( oder es liegt wirklich an meiner seltenen Bestückung (alle 2-3 Monate mal eine Leiterplatte ), die Serie macht eh Mr. Robotik beim Bestücker viel schneller und hüpscher ;)

Der Ablagedruck sollte eigentlich immer gleich sein, da ich mit einen kleinen Handbestückungsgerät arbeite, die Vakuumpumpe wird elektronisch gesteuert, sobald der Kopf den Widerstand von der Paste spürt lässt er das Bauteil los. Wenn ich natürlich weiter nach unten drücke bringt das auch nichts ;)

Wie sind denn Deine Erfahrungen mit Entlötlitze und bleifreier Paste bei kleinem Pitchabstand?

Gruß
Thorsten
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Subject: Re: SMD Löten ATRF231  -  Posted: 10.05.2011 - 14:27   -  
Hallo Thorsten

Quote
Der Ablagedruck sollte eigentlich immer gleich sein, da ich mit einen kleinen Handbestückungsgerät arbeite, die Vakuumpumpe wird elektronisch gesteuert, sobald der Kopf den Widerstand von der Paste spürt lässt er das Bauteil los. Wenn ich natürlich weiter nach unten drücke bringt das auch nichts ;)


Ja einen solchen Betückungsplatz habe ich auch. Ich überlege mir aber, dass der Bestückungskopf nicht weiss ob ein QFP100 oder ein 0402 unter der Nadel ist. Die Kraft bleibt dieselbe und teilt sich auf unterschiedliche Anzahl Pins. Also ergibt dies unterschiedliche Andruckkräfte.

Also die QFP100 löte ich regelmässig mit Fluxpaste und Fliessspitze nach. Das geht sehr schnell und einfach. Wenn dann tatsächlich mal zu viel Lot da ist, geht das mit Fluxpaste und Entlötlitze sehr einfach weg. Wichtig ist eine gute Qualität der Fluxpaste, ich verwende immer die NoClean Varianten.

Wirklich Mühe und habe ich nur bei VSON-10 Gehäuse wie z.B. beim TPS61027DRCRG4. Durch die grosse Massefläche in der Mitte des Gehäuses die zudem noch als Wärmeabfluss dient, ist sogar das Entlöten eines solchen Bauteils sehr mühsam.

Gruss
Thomas
Thomas vb.
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Subject: Re: SMD Löten ATRF231  -  Posted: 04.07.2011 - 23:14   -  
Hallo Thomas.

Quote by Thomas vb

Also die QFP100 löte ich regelmässig mit Fluxpaste und Fliessspitze nach.


Was für eine Spitze benutzt Du denn genau für diese Arbeiten? Ich habe schon vieles probiert, fast alle Spitzen von ERSA :)

Im Internet sieht man immer so tolle Videos mit der Hohlkehle, damit komme ich überhaupt nicht zurecht, dann habe ich Brücken ohne ende :(

Am besten kann ich noch mit einer feinen Spitze Pin für Pin arbeiten und entsprechendes Flussmittel, das klappt bei mir am besten.

@ALL;
Leider habe ich wohl Heute meinen ATMEL ATRF231 (MIRF86) mein Messen zerstört :(

Das ablöten mit Heißluft ist kein Problem, NoClean drauf 330-360C eingestellt, kreisende Bewegung, nach 30 Sekunden war das Teil unten. Dann die PADs Entlötlitze und Glasfasserstift gereinigt. Leider habe ich für meine Paste keine soooo kleine Spitze für diese winzigen Pads.

Also habe ich die Paste an den Pads vorsichtig mit einer kleinen Steck-Nadel angebracht (die war eigentlich auch zu groß !! ). Dann mit der kleinen Heißluftdüse ca. 280-300C kreisend über die die Kanten mit den PADs. Verlötet sah es ganz gut aus, aber ich denke ich habe ein paar Brücken unter dem Gehäuse, es hat leider einen Kurzschluss. Also muss ich das ganze die nächsten Tage nochmal machen. Hat Jemand von euch eine Idee wie man das mit diesem blöden Gehäuse besser hinbekommt? Die SMD-Schablone kann ich nicht nehmen, wegen der bestückten Leiterplatte :(

Ich bin am überlgen, ob ich die Pads vieleicht vorher verzinnen soll und nur den Chip danach passend drauflege, dabei ist aber die Gefahr der Überhitzung bis das Lot schmilzt.

Gruß
Thorsten
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Subject: Re: SMD Löten ATRF231  -  Posted: 04.07.2011 - 23:35   -  
Hallo Thorsten,

mit Flussmittel vor dem Löten die Pads einstreichen. Das hilft ungemein.

rolf
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Subject: Re: SMD Löten ATRF231  -  Posted: 05.07.2011 - 14:08   -  
Hallo Thorsten

Quote
Im Internet sieht man immer so tolle Videos mit der Hohlkehle, damit komme ich überhaupt nicht zurecht, dann habe ich Brücken ohne ende :(


Wie Rolf schon sagt, richtig viel Flussmittel und mit der Hohlkehle arbeiten das geht super. Man muss etwas Abstand zum nächsten Bauteil haben, weil die Lotspitze etwas schräg gehalten wird. Wenn zu viel Lot Brücken bildet, Lot aus Hohlkehle entfernen, neue Flussmittelpaste auf die Brücken geben und darüberfahren. Mit der Hohlkehlspitze habe ich nur bei speziellen Steckern Mühe zum Beispiel bei Foliensteckern im 0.5 mm Raster. Diese Stecker haben manchmal senkrecht hochlaufende Pins und diese wirken stark kapillarisch.

Das beste Lotverfahren wäre natürlich das Dampfphasenlöten. Wenn ich mich recht erinnere, hat Rene, ein Benutzer dieses Forums eine solche Lötanlage mal selber gebaut. Wäre interessant zu erfahren ob diese immer noch funktioniert.

Gruss
Thomas
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Subject: Re: SMD Löten ATRF231  -  Posted: 09.07.2011 - 22:25   -  
Hallo Thomas.

Ich hab es hinbekommen, ich bin jetzt mal einen anderen Weg gegangen, 2 Lösungen haben sehr gut funktioniert, mit meiner Lötpaste klappt das nicht so gut, ich habe trotz Schablone zu viel auf den PADs, das gibt Brücken.

Für die Serienproduktion habe ich mal die PADs weiter aus dem Gehäuse gezogen, damit ich auch einzeln mit einer 0.4mm Spitze an die Pads komme. Weiterhin habe ich die Daten für die PAds nachgearbeitet, damit nicht so viel Paste auf die PADs kommt. Und die Schablonenöffnungen entsprechend kleiner sind.

Für mein BETA-Board habe ich 2 Lösungen die TOP geklappt haben.

1. Alte Lötpads ordentlich mit Entlötlitze und Glasfasser-Stift säubern.
2. Den neuen Chip auf den Kopf legen ordentlich Flussmittel auf die PAds
3. einzeln mit einer feinen Spitze die PADs verzinnen und die Masse-Fläche auch etwas,
hier vorsichtig sein! Nicht zu viel! Sonst kommen die Anschlusspads nicht komplett an Chip, da
die Oberflächenspannung vom GND in der Mitte den Chip zu weit oben hält.
4. RIchtig VIEL Flussmittel (No Clean) auf die Leiterplatte (Der Chip schwimmt !! )
5. den CHIP unter der Lupe oder Mikroskopkamera entsprechend ausrichten.
6. Fixieren ich habe ihn einfach mit einen kleinen Schrauben dreher an der Position gehalten.
7. Heißluftgerät anwerfen (nicht zu stark) etwa 280-340 C je nachdem welchen Schmelzpunkt das Lötzinn hat und heiß machen i, im Kreis über den Chip. Dauert nur ein paar Sekunden, dann zieht die Oberflächenspannung vom Lötzinn den CHIP in die richtige Position.
8. Abkühlen lassen und glücklich sein.

Die 2. Möglichkeit ist bis zum Punkt 5 identisch, nur dann wird der Chip von unten mit dem Heißluftgerät erwärmt, Vorteil ist hier, dass das Gebläse den Chip nicht wegblasen kann.

Hat beides beim ersten Versuch, ohne eine einzige Brücke geklappt.

Aber wie Rolf und Du schon gesagt hast, VIEL Flussmittel!!

Gruß
Thorsten
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