Wodurch „springen“ Bauteile beim Reflow-Löten?

Ich habe eine Heizplattentechnik (mit einem PID-Regler / Thermoelement / SSR-Setup) verwendet, um SMD-Platinen herzustellen. Ich hatte heute früh ein interessantes Erlebnis und ich hatte gehofft, dass einige erfahrenere Personen mir helfen könnten, zu verstehen, was es verursacht hat und was ich tun kann, um wiederholte Auftritte zu vermeiden.

Ich trug (nicht bleifreie) Lötpaste mit einer Schablone auf meine Platine auf, legte sie auf die Heizplatte (mit Deckel) und begann, die Platte langsam aufzuheizen (vielleicht 1,5 Grad C / Sekunde), um "einzuweichen". " das Brett vor dem Aufdrehen bis zum Schmelzpunkt. Lange bevor ich den Schmelzpunkt erreichte (vielleicht um 110 ° C), wurde ich Zeuge eines unglaublichen Phänomens. Eine Vielzahl (aber nicht alle) meiner Komponenten fingen an, wie Popcorn vom Brett zu springen. Einige (z. B. D-PAK-Spannungsregler) sind einfach umgekippt, andere (z. B. 0603-Widerstände) sind buchstäblich nach oben geschleudert und vom Deckel abgeprallt.

Bei meinen früheren Versuchen habe ich so etwas nicht gesehen, und ich bin mir nicht sicher, was ich in diesem speziellen Fall anders hätte machen können. Kann jemand die Umstände erklären, unter denen diese Art von Ergebnis auftreten könnte, und was man tun kann, um sie zu mildern?

Ich habe das noch nie gesehen oder gehört, also ist das nur eine Vermutung. Wenn Sie sicher sind, dass es keine dämonische Besessenheit ist, dann ist vielleicht Feuchtigkeit in Ihre Lötpaste gekommen, und das Kochen hat dies verursacht? Ich habe von ICs gehört, die beim Löten so explodierten, wenn genügend Feuchtigkeit vom Gehäuse aufgenommen wurde. Aus diesem Grund werden einige Teile in versiegelten Beuteln mit Trockenmittel geliefert. Ich nehme an, dieser Mechanismus könnte auch für Lötpaste gelten.
@OlinLathrop Leider kann ich eine dämonische Besessenheit nicht ausschließen...
Ich bin auch für Feuchtigkeit in der Paste, kann mir nicht vorstellen, was dies sonst (von schelmischen Geistern abgesehen) verursachen könnte, außer möglicherweise etwas Reinigungsmittel auf der Platine. Hast du deine Schablone vorher gewaschen? Oder die Platine mit etwas besprühen? (z. B. Isopropylalkohol, Flussmittel usw.) Wie alt ist Ihre Paste und wo/wie haben Sie sie gelagert?
@OliGlaser ja, ich reinige meine Schablone routinemäßig mit Isopropyltüchern ... Paste ist ein paar Monate alt, wurde gekühlt gelagert, aber über Nacht in einem geschlossenen Behälter stehen gelassen ...
Hmm, okay. Wenn Sie die Schablone nicht absolut mit den Tüchern gesättigt und sofort verwendet haben, kann ich die Ursache nicht erkennen, da sie schnell verdunsten sollte. Ich denke, ich würde versuchen, ein paar Blobs des Lötmittels selbst zu erhitzen, um zu sehen, was passiert. Wenn es knallt und spritzt, deutet dies darauf hin, dass irgendwie Feuchtigkeit eingedrungen ist (Kondensation in Ihrem Behälter? Gibt es einen großen Luftraum darin?). Wenn es in Ordnung ist, würde ich die Leiterplatte / Schablone / Arbeitsfläche / Heizplatte sehr gründlich überprüfen auf Verunreinigungen (z. B. Öl, Wasser, WD40 oder ähnliches), die dies verursacht haben könnten.
@OliGlaser suche in diesem Artikel nach "Jumper" sparkfun.com/tutorials/58 ... scheint darauf hinzudeuten, dass die Dicke der Pastenschicht eine Rolle spielen kann ...
Eine neue Variante des Popcorn-Effekts ? :-). Das ~ = 110 ° C ->> 100 ° C deutet darauf hin, dass es sich mit ziemlicher Sicherheit um einen Wasserkocheffekt handelt. Das Alter der Paste, wie andere anmerken, und wie sie gelagert wurde, ist einen Blick wert.
@vicatcu - Ich habe gerade nachgesehen, ich denke, es bezieht sich eher auf einen Jumper vom Typ Lötbrücke als auf die andere Art. Sinnvoll, da eine dünnere Schicht tatsächlich dazu beiträgt, dies zu verhindern.
Nie zuvor davon gehört. Ich habe 6-12 Monate alte Paste ohne Probleme verwendet.
@RussellMcMahon Ich muss fragen, ist der Popcorn-Effekt eine echte Sache?
@vicatcu - "Popcorn-Effekt" wird verwendet, um das explosive Ausgasen von Dampf aus IC-Körpern zu beschreiben, wenn sie lange genug Luft ausgesetzt waren, um Feuchtigkeit in Spalten oder zwischen Leitungen und Körper einzusaugen. Es kann tödlich destruktiv oder einfach nicht schön sein. Es ist denkbar, dass Sie mit der Paste oder möglicherweise mit Komponenten einen ähnlichen Effekt hatten.
Für Komponenten-Popcorn scheint die Temperatur viel zu niedrig zu sein, 125 ° C werden von JEDEC als Temperatur zum Trocknen angegeben. Ich glaube auch nicht, dass dies für Widerstände gelten würde. Bleibt die Paste, also scheint es eine gute Idee zu sein, einen Beutel Kieselgel mit der Paste zu werfen (ich bewahre sie in Gläsern von zB Marmelade im Kühlschrank auf).

Antworten (1)

Das Flussmittel in Lotpaste ist tatsächlich hygroskopisch.

Ich habe das gleiche Problem beim Zusammenbau von Prototypenplatinen mit alter Paste erlebt. Mit der Zeit scheint die Paste Feuchtigkeit anzusammeln und immer stärker zu platzen.

Die einzige Lösung, die ich gefunden habe, ist, neue Paste zu kaufen. Kühlen scheint die Haltbarkeit zu verlängern, aber es wird immer noch schlecht.

Es kann möglich sein, die Platine mit Lötpaste und Komponenten allmählich auf ~ 100 ° C zu erwärmen und sie dann eine Weile (vielleicht eine halbe Stunde?) Bei dieser Temperatur zu halten, um zu versuchen, Feuchtigkeit auszutreiben, und dann direkt zu gehen die eigentliche Reflow-Wärme, ohne die Platine abkühlen zu lassen. So gehen sie mit feuchtigkeitsempfindlichen Bauteilen um, ich weiß nur nicht, ob es auch für die Lötpaste funktionieren würde.

Wirklich, Lötpaste ist ziemlich billig, einfach neue Paste zu kaufen scheint eine einfachere Lösung zu sein.

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