Warum nicht eine Leiterplatte reflowen, bevor Teile platziert werden?

Eine Standard-Reflow-Methode für die Montage mit geringem Volumen ist:

Methode A

  • Lotpaste auftragen (mit Schablone oder Spritze)
  • Teile von Hand platzieren (mit Vakuum-Aufnahmestift oder Pinzette)
  • Ofen-Reflow

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Aber was passiert, wenn man stattdessen Folgendes tut? Gibt es mögliche Nachteile?:

Methode B

  • Lötpaste auftragen
  • Ofen-Reflow zum ersten Mal
  • Teile von Hand platzieren
  • Ofen-Reflow zum zweiten Mal

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Ich sehe keinen Nachteil für Methode B und einen ziemlich bequemen Vorteil:

Die Lötpaste wird sich bereits während des ersten Reflows verfestigt haben, so dass danach die Bauteilplatzierung die Lötpaste nicht mehr stören/verschmieren kann; So ist es einfacher, eine qualitativ hochwertige fertige Platine zu erhalten (weniger Lötbrücken oder fehlende Lötstellen). Im Gegensatz dazu erfordert Methode A eine größere Handpräzision, insbesondere für Fine-Pitch-ICs, und gibt Ihnen wirklich nur eine Chance bei der Bauteilplatzierung.

Wenn Sie eine Komponente auf einer SMT-Platine entfernen und ersetzen müssen, müssen Sie nach dem Entfernen des ICs oft zuerst das auf den Pads verbliebene Lot entfernen, oft mit Geflecht, um den Austausch des ICs zu erleichtern.

Antworten (5)

Denn die Methode, die Sie beschreiben, und ihr Vorteil, ist wirklich ein Nachteil. Es ist nicht nur schwieriger, SMD-Teile auf ungleichmäßig verzinnten Pads zu platzieren, es verhindert auch die Hauptvorteile von Lötpaste.

Die erste besteht darin, dass Lötpaste ein Stück an Ort und Stelle hält, ganz leicht, bevor es aufgeschmolzen wird. Es ist eine Paste aus winzigen Lötperlen und Flussmittel. Die SMD-Teile werden eingehängt.

Die zweite ist die Oberflächenspannung. Frisch aufgeschmolzen, frei von Oxidation und Verunreinigungen, weist es eine hohe Oberflächenspannung auf. Es ist unwahrscheinlich, dass sich die Teile ohne äußere Kraft bewegen. Zweites und drittes Aufschmelzen führen zu niedrigeren Oberflächenspannungen sowie zu kalten Verbindungsstellen.

Und der letzte Vorteil ist die Kapillarwirkung. Zwischen dem Flussmittel, dem Oberflächenkontakt des Pads und dem Stift zieht die Kapillarwirkung den Stift in die Mitte des flüssigen Lötmittels. Mehrere Stifte, die dies tun, machen ein SMD-Teil selbstzentrierend. Und solange man Lötstopplack zwischen den Pins hat, ist das natürlich noch effektiver, wenn nicht zu viel Paste auf den Pads ist.

Und am wichtigsten ist, dass Branchenführer Ihre Methode wahrscheinlich ausprobiert haben, und da sie sie nicht übernommen haben, hat sie ihnen wahrscheinlich nicht gefallen. Wahrscheinlich.

Toller letzter Punkt. Wenn die Methode funktionieren würde, würde ich sogar erwarten, dass die hobbyorientierten Boardhouses die Möglichkeit des Vorverzinnens bieten würden.

Haben Sie schon einmal Hand-Pick-and-Place-Arbeiten durchgeführt? Sie drücken die Komponente in die Lötpaste, und diese Paste hält die Komponenten an Ort und Stelle, wenn Sie darüber niesen oder die bestückte (aber noch nicht reflow) PCB anderweitig handhaben.

Mit dem bereits geschmolzenen Lötzinn verpasst man nicht nur das „Kleben“. Das geflossene Lot wird auf allen Pads kleine "Hügel" gebildet haben, also müssen Sie jetzt Ihre Komponenten auf zwei oder mehr Hügeln ausbalancieren (obwohl sie für Sie klein erscheinen mögen).

"umflossen", vielleicht?? "Reflow" klingt seltsam
Die Antwort auf Ihre erste Frage ist eindeutig "nein".
@Scott: geändert, alles Englisch klingt für mich seltsam :)
Nicht genug Vokale in Wörtern? ;)
Danke schön; Das macht Sinn. Ich bin etwas neu in der Leiterplattenmontage und versuche herauszufinden, wie ich mich beschleunigen kann.
@OlinLathrop: Ich habe tatsächlich eine Handplatzierung durchgeführt. Nicht alle lernen im gleichen Tempo. Ich verstehe nicht, was diese Art von Herablassung bewirkt, besonders wenn Sie wenig über mich wissen.
„Beschleunigen“ Das wäre eine ganz andere Frage. Meiner Erfahrung nach: eine gute (nicht zu vollgestopfte) Platine mit (auch) Bauteilwerten in Seide, eine Schablone, Pinzette (= Pinzette) und gute Augen. Aber der beste Tipp ist, sich selbst zu beobachten und zu erkennen, was die meiste Zeit in Anspruch nimmt.
Der Abstand zwischen den Teilen an den wenigen Stellen hat wirklich geholfen; Ich habe beim Designen nicht daran gedacht. Verwenden Sie beim Platzieren von ICs eine Lupe? Ich werde morgen eine neue Frage zum Aspekt der effektiven Handmontage beginnen, damit diese Informationen nicht nur auf hier beschränkt sind.
Ich bin kurzsichtig, also nehme ich einfach meine Brille ab :) Für eine schnelle Inspektion ist eine 10x-Lupe OK, aber ich habe für alle Fälle ein binokulares Mikroskop.
@Wouter: Nur damit du es weißt, "kurzsichtig" bedeutet auf Englisch, nicht langfristig zu denken. Was Sie wollten, war "nahsichtig", was bedeutet, dass Ihre Augen nicht auf weite Entfernungen fokussieren können. Der medizinische Name dafür ist "Myopie", wenn ich mich recht erinnere. Auf Deutsch ist es Kurtzsicht, was wörtlich Kurzsichtigkeit bedeutet, also vermute ich, dass es auf Niederländisch ähnlich ist. Manchmal erwischen Sie diese geringfügigen Unterschiede in der Verwendung.
Danke, das ist heute meine zweite Englischstunde in diesem Forum :) Leider kann ich einen Kommentar nicht bearbeiten...
@OlinLathrop - Nur damit du es weißt ( :-), in England wird "kurzsichtig" verwendet, um zu bedeuten, dass deine Augen entfernte Objekte nicht fokussieren können. Dies ist zusätzlich zu der Verwendung, auf die Sie über "Denken" hingewiesen haben.
@Martin: Benutzt ihr überhaupt "kurzsichtig"? Haben Sie verschiedene Wörter, um zwischen kurzfristigem Denken und der Unfähigkeit, sich auf entfernte Objekte zu konzentrieren, zu unterscheiden?
@OlinLathrop: "kurzsichtig" würde meiner Meinung nach von den meisten Menschen verstanden werden, aber "kurzsichtig" wird viel eher verwendet. Die beiden Bedeutungen des Ausdrucks werden durch den Kontext unterschieden.

Reflow für viele Gehäuse funktioniert einfach besser, wenn die ICs flacher auf der Platine und in Paste sitzen können. Versuchen Sie, ein 100-Pin-Gehäuse auf die schön abgerundeten Kanten des Hartlots zu wippen, und sehen Sie, was passiert. Ihre Teile werden einfach direkt von den Pads rutschen, bevor das Lot schmilzt.

Zum Positionieren von ICs ist weniger Präzision erforderlich, als Sie denken, da die Oberflächenspannung die Chips an ihren Platz ziehen möchte - solange die Leitungen irgendwo auf den Pads beginnen, was bei Methode B möglicherweise nicht der Fall ist

Schließlich profitieren Ihre IC-Leads nicht vom Flussmittel in der Lötpaste, die bei einer Temperatur aktiviert wird, die niedriger als das Schmelzen ist (deshalb ist der Erwärmungsstandard eine Reihe von Rampen-Soaks).

Ja - das Verfestigen der Lötpaste ist überhaupt kein Vorteil, und Sie werden wahrscheinlich keine guten Verbindungen erhalten.
Es ist nicht immer Kolophonium, sondern "Flussmittel" im Allgemeinen. Es gibt viele Nicht-Kolophonium-Flussmittel.
@Scott: Wenn Sie sagen, dass für die IC-Position nicht viel Präzision erforderlich ist, stimme ich dem zu. Gleichzeitig habe ich jedoch festgestellt, dass es (für Fine-Pitch wie QFP mit 0,5 mm Pitch) für die menschliche Hand leicht ist, die Hälfte der 0,5 mm zu entfernen (zum Beispiel), und dies würde zu Brücken führen oder versetzt. Offensichtlich scheint es eine schlechte Idee zu sein, den IC anzustoßen, sobald er platziert ist, also versuche ich zu sehen, was ich sonst noch für dieses wiederholte Hindernis tun kann.
@ThomasE Abgesehen vom anfänglichen Prototyping wird das meiste SMD-Reflowing größtenteils mit Bestückungsmaschinen durchgeführt. Das menschliche Element ist für uns arme Individuen.
Habe es. Obwohl ich sagen muss, dass es Spaß macht, die Rolle der Maschine im DIY-Stil mit der Hand nachzuahmen und auch durch die Glastür des Ofens zuzusehen, wie sich die Teile an ihren Platz bewegen.

Um die anderen guten Antworten zu ergänzen, haben die PCB-Materialien eine begrenzte Anzahl von Reflows, bevor sie durch die Hitze zerfallen und beginnen, Ausfälle zu verursachen. Ihr Vorschlag verbraucht einen Reflow-Zyklus, der ansonsten später als Reparaturzyklus verwendet werden könnte. Einige Materialien bieten nur ein paar Gelegenheiten, etwas zu reparieren, bevor die Hitze beginnt, Dinge zu beschädigen, und diese Zyklen können sehr wünschenswerte Gelegenheiten sein, bevor man ein teures Board in den Müll wirft.

Wenn man Methode B verwenden würde, könnte man einfach manuell Lot auftragen. Hast du das mal probiert? Ich kann einen SOIC-8 nicht einmal gut löten, wenn noch Lötzinn auf den Pads verbleibt.

  • Paste hält Teile mit ihrer Klebrigkeit an Ort und Stelle.
  • Flussmittel reinigt oxidiertes Metall und unterstützt den Lötprozess.
  • Die Oberflächenspannung richtet Teile bis zu einem bestimmten Rand selbst aus.
  • Aufgeschmolzenes Lot verursacht „Blasen“. Nach meiner Erfahrung wollen Teile nicht darauf bleiben und abgleiten.
  • Mehr Wärmezyklen auf der Leiterplatte.
  • Was hat es mit Reflow-Profilen auf sich...?

Wenn Sie am Ende Lötbrücken haben, ist vielleicht die Paste falsch/alt oder Sie haben zu viel aufgetragen. Eine manuelle Nachbearbeitung wird das lösen, obwohl das bei großen Serien oder kleinen Paketen schmerzhaft sein kann.

Wenn ein Teil falsch ausgerichtet ist, entfernen Sie das Teil mit Heißluft, reinigen Sie die Platine sorgfältig und ersetzen Sie sie manuell. Dies kann ständig passieren, zum Beispiel Grabsteine ​​auf kleinen Passiven oder ein QFP/SSOP-Gehäuse, das von seinen Pads abdriftet (wahrscheinlich nicht gut genug ausgerichtet, während Teile manuell platziert werden).