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Hellmut1956
aus Mammendorf
offline
OC Newbie
5 Jahre dabei !
Intel Core i7
2630 MHz
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Hallo, Ich habe mit Elektronik während meines Berufes nur relativ abstrakt zu tun gehabt. Aber nach dem ich mich so um 1980-Jahre mit Graphikprozessoren so intensiv beschäftigt habe, wurde ich von einem der großen US Halbleiterfirmen als Graphik-Feld-Applikationsingenieur für die DP8500 Produktfamilie angestellt. Unser Wettbewerber war TI mit ihrem 34010. Wie es halt so ist habe ich irgendwann die Technische Leiter verlassen und bin in den Vertrieb gekommen.
Mit diesem Hintergrund beschloss ich mein altes Hobby des Modellbaues zu reaktivieren, da ich aber finanziell knapp dran ware habe ich mich mit dem Schiffsmodellbau begonnen zu beschäftigen. Nachdem ich so mit Holz, Glasphaser und Epoxid, sowie mit Buntmetallen beschäftigt habe fand sich bald ein Grund Elektronikentwicklung in mein Projekt einzubeziehen.
So kam Eines zum Anderen und viele Jahre später zeigte sich, dass die interessanteren Bauteile immer mehr SMD Teile waren. Auch bekammen die immer mehr Beinschen und diese in immer kleineren Abstand zueinander.
So beschloss ich mir eine reflow-Anlage zu basteln. Dazu erwarb ich bei Amazon sehr günstig einen Pizza-Ofen, der aus nur sehr wenig Plastik bestand. Da hier Hitze zum Einsatz kommt beschloss ich den Pizza-Ofen in eine Flammen-Sichere Kiste zu packen:
Hier sieht man meinen Pizza-Ofen, auch zum Schrank hin mit einem Sicherheitsabstand von 12 cm. Die geschwärzten Ränder rechts stammen von meinem Test wie sicher und isolierend diese Platten sind. Mit einem Butan-Schweissgerät konnte ih nur eine Schwärzung schaffen. Auch kann man hier erkennen warum ich großen Wert darauf legte einen Pizza-Ofen mit fast keinem Plastik zu erwerben. Die obere Platte über dem Pizza-Ofen ist leicht nachvorne erhöht, so dass Wärme gut und gefahrlos entwichen kann. Das weisse Kabel ist der Temperaturfühler der mit dem Multimeter kam und über 400 °C erfassen kann.
Zuerst dachte ich eine Schaltung zu entwickeln, welche das Temperaturprofil eines Bauteils für reflow-löten dadurch steuer kann, dass es die Stromzufuhr zum Ofen regelt. Aber wie das so ist, habe ich bei den kritischen Phasen die Zeitfenster leicht einhalten können.
Allerdings durchläuft man einige Lernschleifen! Wichtig ist, dass die Lötpaste frisch ist und einen hohen Silbergehalt hat. Lötpaste altert und schmilzt dann nicht mehr mit der gewünschten Temperatur. Lötpaste für reflow Anwendung gibt es in unterschiedlichen Partikelgrößen. Das ist wichtig wenn man Teile mit Pins von etwa 1 mm zwischen benachbarten Pin-Mitten hat. Die Pads sind dementsprechend klein. Kategorie 5 oder 6 sind zu empfehlen. Hier zeige ich wie ich eine LED auf einer kleinen Leiterplatte löte.
Bei den Tests die man zu seinem eigenen reflow-Ofen macht ist es wichtig ein paar Kleinigkeiten zu beachten. ich habe die Lötpaste auf eine Versuchsleiterplatte getan und dann verfolgt, welche Temperatur mein Multimeter anzeigt, wee die Paste von matt auf glänzend sich verändert. Das ist der Schmelzbereich. Sicher überflüssig zu sagen, aber liegt diese Temperatur in jenem Bereich des reflow Zeit-Temperatur Diagramms das im Datenblatt von ICs zu finden ist.
Zeitkritisch ist die Zeit nach dem Vorwärmen. Bis hier her kann man seinen Pizzaofen anfahren und feststellen wann diese Temperatur, häufig so bei 150 °C, erricht wird und welchen Wert das auf dem Drehknopf des Ofens hat. Von 150 °C bis zum erreichen der mehr als 217 °C ist zeitkritisch bis zu dem Moment wenn der Ofen wieder abkühlt. In diesem Zeitraum ist die Temperatur so hoch, dass ein Bauteil schaden nimmt. Mein Ofen muss sich also ganz schnell von etwa 150 °C auf über 217 °C Celsius erwärmen. Vorab festzustellen wie schnell das im eigen Pizza-Ofen passiert ist wichtig. Wenn der Ofen in einer Box wie bei mir ist, dann geht das sehr schnell.
Ich beobachte um zu erkenn wann dir Lötpaste von Matt auf Glänzend wird. Dann zähle ich bis 10, damit auch sicher alle Lötpasten geschmolzrn sind. Dann mache ich den Ofen aus und öffne dir Frontplatte. Die Temperatur fällt so schnell das man die Zeitangaben und die Abkühlsungsrate einhält.
Noch ein ige letzte Hinweise: Das Auftragen der Lötpaste auf sehr kleine Pads ist eine Herausforderung wenn die Pads sehr klein sind. Die Lötpaste wird in Kartuschen verkauft. Damit die Lötpaste kalt so flüssig wie nötig ist, sollte man die Lötpaste auf die vom Hersteller angegebenen Temperatur erwärmen, so um die 40 °C wenn ich mich richtig erinnere.
Es gibt spezielle sehr preiswerte "Spritzen" für die Kartuschen. Wenn man ein wenig übt und ermittelt bei welchem Düsendurchmesser man jeweils am Besten dosieren kann, hier weshalb auf möglichst feinkörnige Paste zu achten ist, dann kann man sehr kleine Lötpastendosierungen auf die Pads drücken.
Bleibt noch eine weitere Herrausforderung: Habe bis hier her die Lötpaste auf die Pads eines Controllers aufgetragen, z. B. 60 bis 100 Pins, wie aber setze ich den Controller auf die Pads mit der Lötpaste ohne diese zu Verschmieren und damit Brücken zwischen den Pins zu bilden?
Ich habe mir eine kleine Vakuum-Pumpe besorgt.Für das Aufnehmen von SMD Bauteilen gibt es extra Pipetten, welche mit einem kleinen Saugnapf und Unterdruck Bauteile aufnehmen. Ich habe mit einer kleinen Vorrichtung Diese Pipette in meine Bohrfräse eingespannt. Die Platine befestige ich auf meinem Koordinatentisch. Nun kann ich das Bauteil rotieren und positionieren, bis jeder Pin über seinen Pad liegt. Nun schalte ich die Vakuum-Pumpe aus und das Bauteil fällt die letzten 1-3 mm auf die Pads. Jetzt die Platine in den reflow Ofen und ich habe ein perfekt verlötetes Bauteil!
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Registrierung: Jan. 2019 | Dabei seit: 2135 Tagen | Erstellt: 0:48 am 21. Jan. 2019
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