Welche Werkzeuge, Geräte und Techniken verwenden Sie zum Löten feinteiliger SMT-Teile?

Möglicherweise wurden viele Fragen zum Löten von SMD-Bauteilen gestellt, aber ich habe keine konkreten Antworten gefunden.

1. Verwenden Sie beim Löten dieser Miniaturkomponenten ein Uhrmacherobjektiv oder eine andere Art von Lupe? Was wäre am besten, um ein größeres Bild zu sehen?

2. Wie löten Sie Komponenten, bei denen Pads unter der Packung liegen? Ich besitze keinen Reflow-Ofen und habe versucht, diese Packungen zu ignorieren, kann das aber nicht mehr. Gibt es Techniken zum manuellen Löten von BGA, iLCC, CSP unter anderem.

3. Welche Werkzeuge verwenden Sie, abgesehen von Pinzette, Lötkolben, Lötdraht und einem hellen / beleuchteten Arbeitsplatz? Gibt es eine geeignete "dritte Hand", die Sie gefunden haben und die das Monster auszeichnet?

4. Gibt es eine bestimmte Spitzendicke für den Lötkolben, was ist mit der Lötdrahtstärke?

5. Löten Sie diese Komponenten für das Prototyping auf ein Veroboard oder kaufen Sie ein Breakout-Board, wenn die Herstellung einer Leiterplatte nicht immer machbar wäre?

Sie könnten diese basierend auf Ihrer Erfahrung und Weisheit erweitern ...

Du bist dran.

Bevor ich anfange, sind dies viele Fragen in einer Frage. Bitte versuchen Sie es beim nächsten Mal ein wenig mehr aufzubrechen.

Erstens: Verwenden Sie beim Löten dieser Miniaturkomponenten ein Uhrmacherobjektiv oder eine andere Art von Lupe? Was wäre am besten, um ein größeres Bild zu sehen?

In dieser Frage wurde die Optik ausführlicher erörtert. Ich habe eine 10x-Lupe, mit der ich Lötstellen inspiziere, wenn ich nicht am Mikroskoparbeitsplatz in der Schule bin oder arbeite, aber es besteht kein Zweifel, dass das Stereomikroskop das beste Werkzeug ist. Stereo gibt Ihnen Tiefenwahrnehmung.
Wenn Sie das größere Bild sehen, haben Sie durch Herauszoomen (mit den von mir verwendeten Mikroskopen von ~ 3x auf 40x) genügend Platz, um Ihren Platz zu finden, wenn Sie sich darüber Sorgen machen. Zoomen ist jedoch, wenn ein Bereich scheint. Sie verbrennen eine Weile lang hohe Kunststoffteile (wie Steckergehäuse), aber irgendwann spüren Sie, wo sich Ihr Bügeleisen außerhalb des Sichtfelds befindet. Mit einem guten Mikroskop erhalten Sie eine Brennweite von ca. 3 Zoll (im Gegensatz zu einer billigen Lupe beträgt meine bei 1/4 Vergrößerung wahrscheinlich ca. 1,5 Zoll), sodass Sie Ihren Lötkolben auf halbem Weg zwischen den beiden schwenken können, bis Sie ein unscharfes Braun sehen Wolke bewegt sich durch Ihr Sichtfeld. Bewegen Sie das Eisen zurück, bis Sie die Spitze sehen, und senken Sie es dann auf das Pad, das Sie löten. Ein beleuchtetes Dioptrienobjektiv liefert meiner Meinung nach nicht genügend Vergrößerung. um zu rechtfertigen, dass die Linse im Weg ist. Gleiches gilt für die Lupen an den helfenden Händen.

Zweitens: Wie löten Sie Komponenten, bei denen Pads unter der Verpackung liegen? Ich besitze keinen Reflow-Ofen und habe versucht, diese Verpackungen zu ignorieren, kann das aber nicht mehr. Gibt es Techniken zum manuellen Löten von BGA, iLCC, CSP unter anderem.

Wenn möglich, halten Sie sich von BGA-Gehäusen zum Handlöten fern. Im Notfall können iLCC-Pakete (und die gängigsten QFN-Pakete) durch Platzieren kleiner Lotkuppeln auf dem Pad (das sich über die Chipgrenzen hinaus erstrecken muss), Fluxen des Bauteilbodens und Erwärmen des Lots hergestellt werden. Wenn alles gut geht, schmilzt das Lot, erwärmt den Kontakt auf dem Chip und die Oberflächenspannung zieht die Verbindung zusammen. Bei Geräten mit geringer Pinanzahl funktioniert dies recht gut, einschließlich Quarzoszillatoren. Wenn sich die Kontakte über die Seite des Chips erstrecken, erwärmen Sie diese einfach. Eine weitere Option sind Heißluftpistolen oder Heißluftlötstationen. Steinel macht gute Luftdruckwaffen, und viele Lötstationen haben Luftanschlüsse. Ich habe festgestellt, dass Luftdruckwaffen effektiver sind als Lötstationen zum Aufbringen / Aufschmelzen von Chips. Sie scheinen lediglich die Wärme gleichmäßiger und nachhaltiger aufzubringen. Beachten Sie die Reflow-Profile: Sie möchten langsam über einen Zeitraum von ein oder zwei Minuten aufheizen und erst dann die tatsächliche Wärme anwenden. Thermische Beanspruchung ist hier ein echtes Problem. Beachten Sie, dass ich diese Methode bisher nur für Nacharbeiten verwendet habe. Ich habe es nicht für Montageläufe ausprobiert.

Drittens: Welche Werkzeuge verwenden Sie, abgesehen von Pinzette, Lötkolben, Lötdraht und einem hellen / beleuchteten Arbeitsplatz? Gibt es eine geeignete "dritte Hand", die Sie gefunden haben und die das Monster auszeichnet?

Lötdocht. Meilen und Meilen von dem Zeug. Für die meisten Arbeiten, auch für feine Tonhöhen, ist normales 11-Zoll-Zeug gut, aber das kleinere Zeug (0,05 Zoll oder 0,03 Zoll) ist hilfreich. In den meisten Tutorials werden Sie es eher wahllos anwenden. Für feine Arbeiten möchten Sie legen Führen Sie den Stift parallel zur Chipkante mit der Spitze Ihres Lötkolbens in die dem Pad am nächsten gelegene Kante und schieben Sie ihn über die Platine, bis er die Chipkante berührt. Achten Sie darauf, dass kleine Schnipsel abbrechen und Kurzschlüsse verursachen .
Für helfende Hände habe ich ein gebrauchtes Panavise 301 mit dem 312 Schalenboden . Er hält die Arbeit 10" von der Tabelle, die Sie Ellenbogen halten Sie das können. Einige Leute legen die Arbeit jedoch gerne auf den Tisch (natürlich auf ein antistatisches Pad), damit Sie stattdessen den Handballen festhalten können.
Zuletzt und wahrscheinlich am wichtigsten, wollen Sie Flussmittel. Flussmittelstifte sind billig und leicht zu finden, aber ich habe eine kleine Tropfflasche, die mir besser gefällt - Sie müssen sich keine Gedanken darüber machen, etwas zu beschädigen, wenn Sie das Flussmittel auf die Leiterplatte tropfen. Dies erfordert natürlich, einige Isopropylalkohol- und Wattebauschmittel zur Hand zu haben, um die Rückstände zeitweise zu entfernen. Oh, und Sie werden auch eine Spule 30-Gauge-Wire-Wrap-Draht benötigen, um Fehler zu beheben.

Viertens: Gibt es eine bestimmte Spitzendicke für den Lötkolben, was ist mit der Lötdrahtstärke?

Dies hängt ganz davon ab, was Sie tun. Ich habe einen 1/32-Zoll-Kegel, den ich für fast alles verwende, und ich verwende Standard-0,031-Zoll-Lötzinn für Steckverbinder, Durchgangslöcher und Verdrahtungsarbeiten sowie 0,01-Zoll-Kester 44 für Feinarbeiten Experiment.

Fünftens: Wenn beim Prototyping eine Leiterplatte nicht immer realisierbar wäre, löten Sie diese Komponenten auf ein Veroboard oder kaufen Sie ein Breakout-Board?

Ich in der Regel tot-bug winzige Komponenten: Superglue oben, auf Lochrasterplatinen befestigen (wie Twin Industries 8200-45-LF), und führen Sie dann 30-Gauge - Kabel an jeden der Pads, wie diese , und eine Verbindung zu Kopf- oder was auch immer Sie brauchen machen. (Anmerkung: Bild von der Arbeit eines anderen, nicht von meiner). Nachdem Sie sich vergewissert haben, dass sich alles an der richtigen Stelle befindet, verteilen Sie einen Klecks Heißkleber auf das Ganze, um den Drähten eine gewisse Zugentlastung zu verleihen.

Ich benutze:

• Stereomikroskop (mit einem Objektiv zum Vergrößern der Brennweite) und faseroptische Mikroskopbeleuchtung.
• Heißluft-Lötstation (billiger chinesischer Mist, deutlich modifiziert).
• Hochwertiger Lötkolben. (Ich habe eine OKI-Metcal RF-beheizte Lötstation).

• Eine Spritze Lötpaste

• und vor allem eine gute Pinzette

Ich würde sagen, die wichtigsten Dinge für den Erfolg sind eine gute Pinzette und Lötpaste. Sie benötigen keine Lötschablone. Mit einer einfachen Spritze mit einer feinen Dosierspitze können Sie das Lotvolumen viel besser steuern als mit Drahtlot. Ich komme sogar die meiste Zeit ohne Lötmittel davon.

BGA-Gehäuse und andere Gehäusetypen mit vielen Anschlussdrähten an der Unterseite des Geräts sind für eine einfache Handmontage praktisch unumgänglich, da für die Überprüfung Ihres Lötauftrags eine Röntgenprüfstation erforderlich ist. Außerdem wird die Maskenregistrierung immer wichtiger, je kleiner die Teile werden, und die manuelle Abgabe der Lötpaste ist nicht mehr effektiv. Es mag möglich sein, mit einer Lötschablonenvorrichtung und einem Reflow-Ofen auszukommen, aber ich habe dort nicht viel Erfahrung, und das Beheben eines verpfuschten Lötauftrags ist wahrscheinlich sehr schwierig.

Ich benutze ein Veho-USB-Mikroskop (bei eBay ungefähr 50 Euro) oder eine x15-Lupe.

Manchmal benutze ich einen winzigen Fleck Blu-Tack, um eine Komponente an Ort und Stelle zu halten. Flussmittel ist ebenso wichtig wie der Lötdocht, um Fehler zu beseitigen.

Ich neige dazu, meine eigenen Breakout-Boards zu ätzen, deren Anschaffung erschreckend teuer ist.

Wenn in irgendeiner Menge gebaut wird, verwenden wir einen Bestückungsautomaten. Oder lassen Sie Ihren CM (Contract Manufacturer) einen verwenden. Es gibt sogar CMs, die kleine Auflagen machen.

Werkzeuge

Hakko 936 sind billig (bei der Arbeit waren es ca. 85 US-Dollar von einem Zulieferer), bieten aber eine hervorragende Leistung. Sie heizen sich nicht so schnell auf wie einige der neueren Eisen (bei denen die "Spitze" das Heizelement enthält), sondern in weniger als einer Minute. Die mitgelieferte Standardspitze habe ich zum Löten von QFNs bis zu 0,50 mm verwendet. Sie machen sogar Fälschungen von ihnen, wenn Sie versuchen, einen Dollar zu sparen.

Und ja, Pinzette. Holen Sie sich ein paar verschiedene Stile und wenn sie viel verbogen werden, werfen Sie sie weg.

Materialien

Für mäßig feine Tonhöhen sind 0,015 Zoll üblich, für Durchgangslöcher jedoch 0,025 oder 0,031 Zoll, sodass Sie nicht einen Zoll Lötzinn pro Verbindung verwenden.

Ich habe festgestellt, dass die Verwendung von klebrigem Flussmittel anstelle von Flussmittelstiften recht gut funktioniert. Beim Kauf eines Flussmittelreinigers erhielt ich eine 30-g-Tube mit einem klebrigen No-Clean-RMA-Flussmittel von Kester (vergessene Nummer) kostenlos (nach Ablauf des Verfallsdatums). Es hat sich als viel leistungsfähiger erwiesen, wenn auch etwas unbequemer. Eine feine Luer-Lock-Spitze, und ich kann einen Punkt genau dort platzieren, wo ich will. Es kann auch feine Teile ziemlich gut festhalten und eine Art Handvibration dämpfen, wenn Teile angestoßen werden.

30 AWG Kynar (Wire-Wrap) Draht ist großartig, wenn diese Verbindung irgendwie durch den DRC Ihres Layout-Pakets rutscht oder Sie die Pinbelegung FUBAR und das Teil drehen und die Hälfte davon in der Luft hängen lassen müssen

Techniken

Was die Techniken für einige bleifreie / untere Pad-Teile betrifft, entscheide ich mich normalerweise für den Dead-Bug-Ansatz von Reemrevnivek, wenn ich dasselbe Teil nicht in einem bequemeren Bleipaket erhalten kann.

Wenn Sie sie auf eine Platine legen möchten, können die unteren Pads gelegentlich mit einem ausreichend großen Kontaktloch unter dem Pad von Hand verlötet werden, auch bei BGAs mit großem Pitch ( BGAs wurden noch nicht persönlich erstellt). Alternativ können Sie die bleifreien Komponenten mit Lötpaste und Hot-Plate-Reflow befestigen, bevor Sie die bleifreien Komponenten von Hand bearbeiten.

Ich arbeite um das dritte Problem der SMT-Bestückung herum, indem ich eine minimale Menge Lötmittel auf ein Pad lege (sei es für einen TQFP-64 oder 2512) und das Teil dann festhefte. Bei ICs müssen Sie sie möglicherweise nur anstoßen, um sie ordnungsgemäß auszurichten. Dann müssen Sie eine gegenüberliegende Ecke festnageln und mit der Arbeit beginnen. Achten Sie darauf, die angehefteten Stellen erneut zu treffen, um eine ordnungsgemäße Verbindung zu erhalten.

Ich benutze eines dieser SM-20 Stereo-Seziermikroskope.

Zum Löten verwende ich ein Metcal-System. Sie sind teuer, wenn sie neu gekauft werden, aber ein altes STSS-Netzteil kann oft günstig bei Ebay abgeholt und mit den späteren MX-500-Handstücken und -Kartuschen verwendet werden. Ich denke, es kann auch mit dem neuesten MX-5000-Zubehör verwendet werden, aber ich habe sie nicht ausprobiert.

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Das wichtigste Werkzeug für mich ist eine Stirnbandlupe: