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Heute, 10:23 Uhr
kph1959
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Prozessbeschreibung – Heißluftlöten mit Lötzinn anstelle von Lötpaste
Bei mir lagen schon einige Jahre mehrere Projekte in der Warteschleife. Bisher hatte ich nicht den richtigen Grund diese zu starten. Der Bedarf an V2DIP Modulen bei den Projekten mit dem Z80-Prozessor hatte mich dazu bewogen doch einmal eine Versuchsreihe zu machen.
Das Ziel sollte mit einfachen Mitteln erreicht werden. Da ich kein Freund von „bleifrei“ bin, wollte ich auch auf Lötpaste verzichten. Beides liegt bei mir noch im Kühlschrank für den Plan B. Lötpaste bleifrei und bleihaltig. Die bleihaltige Paste ist recht fest geworden.
Für die erste Versuchsreihe habe ich meinen besten Lötdraht L-Sn63PBAg1,4 ø=0,5mm und das Flussmittel FL112 verwendet.
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Zur Anwendung kam die Heißluftstation VTSS230 von VELLEMAN
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Um erst einmal ein Gefühl für die Heißluftstation zu bekommen, habe ich alte PC Leiterplatten zur Übung benutzt. Einige SMD IC`s abgelötet, beobachtet ob sich die Karte verbiegt oder sogar verbrennt. Es waren die ersten Versuche mit der Station.
Aus China habe ich mir einige SMD Leiterplatten für Übungszwecke beschafft. Es sollten nicht gleich meine Karten der Projekte das Zeitliche segnen.
Meine Devise mit dem Flussmittel ist: viel hilft viel. Das hat auch geklappt.
Da ich den Lötdraht verwende müssen natürlich erst einmal die SMD Pad`s verzinnt werden.
Mit einem Lötkolben und einer recht breiten Spitze, kann über mehrere Pad`s gehen, wurden diese verzinnt. Dabei sollte die Lötspitze über die Pad`s gezogen werden, in einer Richtung in der keine Lötstellen sind. Ziel ist die Auftragung von reichlich Zinn auf die Pad`s. Wenn es einmal zu einer Brückenbildung zwischen den Pin`s kommt, noch einmal mit Flussmittel darüber und noch einmal erwärmen. Das Zinn sollte möglichst gleichmäßig bei allen Pad`s sein.
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Dann wieder reichlich Flussmittel auf die gerade verzinnten Pad`s auftragen
Jetzt wurde der SMD IC manuell positioniert. Es hat sich gezeigt, dass es besser ist den IC an zwei Pin`s mit einem Lötkolben und einer Nadelspitze zu fixieren. Dies muss unbedingt spannungsfrei passieren, sonst schiebt sich der IC möglicherweise von den Pad`s. Bei ersten Versuchen ist der IC weggeschwommen bzw. vom Lüfter aus der Position geworfen.
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wieder reichlich Flussmittel auf die Pad`s bzw. IC Pin`s auftragen
Jetzt wird es spannend, die ersten Versuche mit der Heißluft.
Die Einstellungen an der Heißluftstation sind 400°C und der Luftstrom wurde auf 50% eingestellt. Verwendet wurde die mittlere Düse ø7mm. Mit diesen Werten wurden alle Arbeiten, auch die späteren, ausgeführt.
Als Unterlage wurde ein Stück Hartholz, 2cm dick verwendet.
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Nun die Düse 1,5 bis 2cm über den Pin`s kreisen lassen. Diese sollte immer in Bewegung sein um Überhitzung auf einer Stelle zu vermeiden.
Aufpassen wenn sich der IC bewegt bzw. wenn sich das Zinn glänzend zeigt.
Kontrollieren ob alle Pin`s auf den Pad`s liegen. Dabei immer die Düse bewegen!
Zur Sicherheit gebe ich immer noch einige „Runden“ drauf, damit sich das Zinn richtig mit allem verbindet. Das Zinn muss ja richtig fließen.
Am Prozessende ist ein leichter Geruch vom verbrannten Holz wahrzunehmen.
Es gibt auf dem Holz kaum sichtbare Spuren.
Hier sind Bilder der ersten Versuche mit den Übungsbord
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Ich war vom Erfolg sehr überrascht, saubere Lötstellen, alles Verbunden schon beim ersten Versuch bei einem IC mit SOP28 Raster.
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Leider hatte das Ganze auch seine Schattenseite. Ich hatte später grippale Effekte. Ursache war das verwendete Flussmittel FL112 was ich unterschätzt habe. Bei der weiteren Verwendung wurde von mir ein PC-Lüfter zur Absaugung in die Nähe der Lötstelle positioniert. Dies reichte aus um die Probleme zu beseitigen.
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Aber der Erfolg zählte und ich gab nicht auf. Der Prozess scheint zu funktionieren.
Deshalb traute ich mich schon an die Projekte.
Wie oben beschrieben wurden alle SMD IC auf diesen Platten so verlötet.
Hier noch einige Bilder
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In der ersten Phase wurden 5 Stück Carrierboard mit ATMega644 mit 44-lead TQFP und 4 Stück V2DIP1-32 bestückt.
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Hier in der Komplettbestückung
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Die Carrierboard`s mit AT Mega644 wurden weiter händisch aufgebaut. Getestet über die ISP Schnittstelle. Den Test haben alle bestanden.
Für die V2DIP1-32 war noch ein Programmierbord notwendig.
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Wieder manuell die restlichen Bauelemente verlötet. Anschließen wurden diese Programmiert und am Zielsystem ein KC87/Z9001 mit USB Stick getestet.
Auch diese habe es geschafft.
Jetzt konnte ich sichergehen, dass die SMD Prozessoren den Lötprozess ohne Ausfall überstanden haben.
So wurden 6 weitere V2DIP1-32 Module mit Erfolg aufgebaut.
Insgesamt wurden 15 Karten erfolgreich mit dem Heißluftgerät bestückt. Es gab keine Ausfälle dabei. Bei den ersten Versuchen wurde von mir noch alle Pin`s zur Leiterbahn überprüft. Dies war später dann nicht mehr notwendig.
Ich wollte hier der Gemeinschaft zeigen, dass es möglich ist, mit relativ einfachen Mittel zu sehr guten Ergebnissen zu kommen. Die Lötstellen sind in der Qualität sehr gut.
Mein Ziel war, nicht mit Entlötdraht usw. zu arbeiten.
Der Plan B war, auf Lötzinn zu verzichten und die Versuche mit Lötpaste bleifrei und bleihaltig zu machen. Darauf werde ich aber im weiterem verzichten, weil es einfach nicht notwendig ist.
Mich würden Rückmeldungen oder eigene Erfahrungen zu diesem Thema interessieren.
Danke, für die, welche bis hier her durchgehalten haben
Viele Grüße vom
Klaus-Peter
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Mein "Schätzchen" aus 1986 https://z9001-kc87-nachbau1986.jimdosite.com/ |
