Autor Thema: Löttechnik / Lötstation - was brauche ich zum basteln  (Gelesen 13907 mal)

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Offline matashen

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Re: Löttechnik / Lötstation - was brauche ich zum basteln
« Antwort #40 am: So 18.11.2012, 22:23:02 »

Noch kurz zum absoluten Offtopic:
Migration benötigt keine 100°, das geht auch per Raumthemperatur. Sowas nennt sich "stress Migration" oder "stress voiding" . Es gibt eine ganze Handvoll gründe warum das einsetzen kann.
Ich hatte schon Leiterbahnunterbrechungen wo sich das Kupfer dann an einer Kontaktleiste angelegt und dort einen Kurzschluss gebildet hat. Mit bloßem Auge kaum zu erkenn.
Aber für was hat man heutzutage 3D Röntgenanlagen  8)

Zurück zum Löten wir sind da abgeschweift.

Natürlich kann jeder löten wie er meint. Meine Hinweise dienten der Steigerung der Qualität. Man kann auch nen 100pol. QFPs in einer Stunde löten wenn man möchte, ich machs halt in hoher Qualität in 2 Minuten. und bei Thesa aufm IC braucht sich keiner zu wundern wenn durch Statische Aufladung mal ein Baustein hobs geht. Ich mag sowas nicht und es gibt viele hier die nur daheim und nur ab und wann löten, für die  aktuelle techniken aus der Industrie durchaus Interessant sein können.
Mit Techniken aus China die 20 Jahre alt sind gewinnt man in Deutschland heutzutage keinen Blumentopf, und viele praktische Dinge daraus lassen sich auch im Hobbybereich hervorragend nutzen.

Es gibt natürlich auch viele Dinge im Hobbybereich die im Industriebetrieb nie bestand hätten und dennoch gut funktionieren - wie ätzen im Kochtopf.

Back to Topic:
@Arthur: Herzlichen Glückwunsch zu deiner Station. Mit dem Gerät und der dazugehörigen Ausstattung hast du eine solide Grundlage um gut löten zu können. Mach mal ein Bild von der Lötspitze, evtl kann ich dir nen Meißel und ne Hohlkehle zuschicken. Ich hab zwar andere Stationen, aber da passt evtl was.
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Offline Arthur

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Re: Löttechnik / Lötstation - was brauche ich zum basteln
« Antwort #41 am: So 18.11.2012, 22:43:10 »
Hallo oneSTone o2o und matashen, schöne interessante Infos die hier von euch gepostet wurden. Sind ja einige Dinge die da auf den ersten Blick nicht sofort ins Auge stechen. Stimme oneSTone o2o zu das es jedoch nicht immer 100tig perfekt sein muß. Allerdings muß ich sagen dass wenn ich diese Infos etwas früher gehabt hätte, dann die Platinen für meinen 1040ST mit 4fach FlashTOS und IDE dann vorher voll verzinnt hätte.

@matashen, was ist denn eine gute Temperatur um einen BGA Chip mit Heißluft oder Infrarot und mit Flussmittel nachzulöten? Wenn ich dich richtig verstanden habe dann reichen 217 Grad noch nicht aus damit bleifreies Lot vollständig geschmolzen bzw. flüssig wird.

Bilder der Lötspitze folgen noch... :D
« Letzte Änderung: So 18.11.2012, 22:53:18 von Arthur »

Offline 1ST1

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Re: Löttechnik / Lötstation - was brauche ich zum basteln
« Antwort #42 am: So 18.11.2012, 23:02:06 »
Die BGA-Lötmaschine, mit der ich mal gearbeitet habe, hat den Chip (ua. Intel BX-Chipsätze, Ali Aladdin für K6-2, VIA wasweisich für den K7 usw. ) auf etwa 270-280°C aufgeheizt, das war allerdings noch zu Bleilot-Zeiten. Auch das von mir beschriebene (Ent-)Lötbad wurde mir der Temperatur betrieben.

Dass die Kisten mehr aushalten als man denkt, konne man vor ein paar Jahren mal auf der CeBit sehen, ein PC im Industrie-Backofen bei 70°C laufend, angeblich die ganze Woche CeBit über stabil: http://www.au-ja.de/artikel-cebit2004-24.phtml - auch einige Folgejahre hat MSI diese Demo wieder mit aktueller Hardware wiederholt.

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Offline Arthur

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Re: Löttechnik / Lötstation - was brauche ich zum basteln
« Antwort #43 am: Mo 19.11.2012, 00:52:47 »
Und das halten die Chips problemlos aus?

Bei Bleifrei wird das nix, da der schmelzpunkt  keinen fixen Punkt hat und bei 217° beginnt und erst bei 221° ist ein Bleifreizinn voll aufgeschmolzen.

Edit: Also 221Grad sind optimal wenn ich es richtig verstanden habe.

Noch eine Frage.. wie die Temperatur kontrollieren? Infrarotmessgerät (funktioniert das auch nicht senkrecht also schräges ziehlen) oder besser Multimeter mit Temperaturfühler... was ist genauer?
« Letzte Änderung: Mo 19.11.2012, 01:20:03 von Arthur »

Offline 1ST1

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Re: Löttechnik / Lötstation - was brauche ich zum basteln
« Antwort #44 am: Mo 19.11.2012, 08:12:59 »
Matashen empfiehlt scheinbar 350°C für bleifreies Lötzinn. Anderen, siehe gleich, reichen 240°C. Was das Aushalten betrifft: Was sind denn in so einem Chip für Materialien drin und dran? Silizium, Keramik (Gehäuse), Pertinax oder inzwischen andere Trägermaterialien für die Kontaktflächen bei BGA, ein bischen Gold. Was will denn da bei 350° schmelzen? Gefährlich wird es nur, wenn bei 350°C Strom durch fließen würde, wegen Elektromigration und anderer Effekte. Aber das tut man ja nicht.

240°C wird zum Beispiel bei den taiwanischen Mainboardherstellern im Lötofen in der Mainboardproduktion genommen, siehe hier ein Video von Gigabyte: http://www.youtube.com/watch?annotation_id=annotation_418185&feature=iv&src_vid=Va3Bfjn4inA&v=5vWrEmpRX_Q - hier kannst du den Produktionsprozess bei Fujitsu sehen, allerdings ohne so ausführliche Kommentare wie bei Gigabyte: http://www.youtube.com/watch?v=ylk6VMBLrvM - Ähnliche Videos von ASUS, MSI, Asrock, Foxconn usw. finden sich auf Youtube sicher auch, aber nur in den wenigsten erfährt man auch mehr als man sehen kann.
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Offline matashen

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Re: Löttechnik / Lötstation - was brauche ich zum basteln
« Antwort #45 am: Mo 19.11.2012, 19:12:28 »
Achtung: Beschreibung gilt nicht für Dampfphasenanlagen nach dem Tauch oder Direkteinspritzungsprinzip.
Also gelötet wird im Reflowofen Bleifrei mit Spitze 230°, aber nicht zugeführte Temperatur sondern Temperatur gemessen an der Lötstelle. Dafür werden extra Profile gefahren um das zu ermitteln da die Temperatur die in einer Industrieanlage von der thermischen masse des Lötguts abhängt. Damit man diese Temperatur erreicht muss man mit der eingespeißten Temperatur etwas höher sein als die Temperatur die man erreichen will. Mann kann ja nur übertragen wenn man höhere Temperatur an der abzugebenden Stelle hat.
üblich sind 20° mehr. das Lötfenster im Industriebereich sieht aber etwas anders aus als im Hobbykeller. Die Temperaturangaben beim löten von Bauteilherstellen sind immer mit angabe der Löttechnik. Ich möchte jetzt nicht weiter auf Reflowlötungen eingehen, das es ein sehr umfangreiches Thema ist und jetzt hier im Thread nicht aktuell ist. Wems interessiert dem kann ich gern mehr posten.

Die Angabe bei Handlötungen ist deswegen anders da bei Handlötungen nur der Anschluß gestreßt wird und nicht der gesamt Baustein. wobei beim Industrielöten ja der gesamte Baustein gebacken wird.

Für Bleihaltig gilt an deiner Heißluftmuschel so um die 280 bis 300°, bei Bleifrei 350°
Die schmelztemperatur ist einfach um 43° höher, wobei das Fenster zur maximal zulässigen Temperatur kleiner wird. Es ist nie verkehrt wenn man sieht wann das Zinn am Baustein aufschmilzt. Dann noch etwa 10Sec warten um sicherzustellen das das gesamte Zinn aufgeschmolzen ist und nicht nur etwas Oberfläche. Ansonsten gibts kalte Lötstellen.

221° sind nicht optimal sondern der schmelzpunkt des Bleifreizinns. Üblicherweise muss mann dann mindestens 235° für 60 sec  oder max 250° bei 20sec. erreichen um eine saubere Lötung sicherstellen zu können. Soviel zur Theorie der Temperatur. Am besten den 10sec Tip von oben beachten.
Zitat
Silizium, Keramik (Gehäuse), Pertinax oder inzwischen andere Trägermaterialien für die Kontaktflächen bei BGA, ein bischen Gold. Was will denn da bei 350° schmelzen?
Das Trägermaterial von BGas hat einen Glaspunkt von 160° Aber viel schlimmer, die Materialien haben unterschiedliche ausdehnungen und abrissverhalten. deswegen Keramikbauteile unbedingt vorheizen auf 150° am besten langsam hochheizen. Beim Löten an Bauteilen und Baugruppen kann auch noch ein effekt durch die aufgenommene Feuchte in den Bauteilen auftreten. Deswegen neu einzulötende Bauteile - vor allem QFPs vorher für 60min bei 120° in den Backofen. Hab mir da selbst erst ein paar Atmegas geschossen die scheinen da extrem empfindlich zu sein. Grund: Der Kunststoff nimmt die Feuchte der umgebung auf. das Wasser geht bei über 100° in Dampf über und erzeugt kleine Microsprengungen im Baustein, die den Baustein so stark schädigen das er entweder sofort oder nach kurzer Zeit ausfällt. Der Aufwand zur unterbindung des Effekts der in der Industrie dafür unternommen wird ist enorm. Im Privatkeller sollte man darauf achten das Bausteine schön verpackt in ESD Folie trocken gelagert ist. Besonders empfindliche Bauteile (Datenblatt) mit MSD Level 3 bis 6 sollten unbedingt im Ofen getempert werden. In der Industrie wird getrocknet, aber so ne Trocknungsanlage kann man sich daheim nicht leisten. Also ab in die Röhre bei 120°. Achtung nicht übernacht durch heizen. Zuviel Wärme erzeugt wieder oxidationen an den Beinchen was wieder kalte Lötstellen erzeugen kann.
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Re: Löttechnik / Lötstation - was brauche ich zum basteln
« Antwort #46 am: Mo 19.11.2012, 19:33:05 »
Mit meiner Jahrelangen Erfahrung in dem Bereich, wobei Matashen sicher etwas aktueller ist da ich nicht mehr in der Bestückung arbeite, gebe ich Matashen zu 100% recht.  :)
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Re: Löttechnik / Lötstation - was brauche ich zum basteln
« Antwort #47 am: Mo 19.11.2012, 19:39:38 »
Elektromigration braucht aber nicht alleine nur Spannung, sprich ein elektrisches Feld, sondern auch Temperatur, damit sich die Atome lösen können, um zu wandern. Wie hoch diese bei Kupfer sein muss, weiß ich nicht, aber im Inneren von Chips (Silizium) passiert das erst ab 100°C. Ich will mal die Leiterplatte sehen, die so heiß wird.

Vor etwa 15-18 Jahren habe ich mal eine ganze Palette von Platinen mit dem Problem reparieren dürfen. Die Platinen waren sicher nicht hohen Temperaturen ausgesetzt da sie in Klimatisierten Räumen betrieben wurden.

Man hat mir damals auch erklärt warum das passiert ist (war immer schon Neugierig am nachfragen...) aber ich habe keine Ahnung mehr was die Antwort war.

Auf jeden Fall hat die schiere Anzahl der Baugruppen und die dringlichkeit der Verwendung den Auftrag einen Arbeitsplatz eine lange Zeit erhalten. Ich habe da nur als Urlaubsvertretung Hand angelegt.

Aber ich kann mir gut vorstellen das Temperatur den Vorgang beschleunigt!
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Re: Löttechnik / Lötstation - was brauche ich zum basteln
« Antwort #48 am: Mo 19.11.2012, 19:44:04 »
Für die Massenfertigung mag das alles stimmen, aber man muss es auch auf den Bastelkeller herunterskalieren, und da lohnt der ganze Aufwand nicht. Mit der Methode, die ich beschrieben habe, bin ich bisher immer gut gefahren, egal ob in der Boardreparatur damals bei der Firma, oder daheim. Wobei ich daheim keine BGAs löte, das kann man ohne sümdhaft teure Spezialgeräte nämlich vergessen.
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Re: Löttechnik / Lötstation - was brauche ich zum basteln
« Antwort #49 am: Mo 19.11.2012, 20:09:55 »
ich löte ohne Aufwand daheim BGAs. ist nicht kostenintensiv. Aber man braucht etwas know-how.
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Offline Arthur

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Re: Löttechnik / Lötstation - was brauche ich zum basteln
« Antwort #50 am: Mo 19.11.2012, 23:05:42 »
Welches Equipment benutzt Du dafür?

Offline matashen

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Re: Löttechnik / Lötstation - was brauche ich zum basteln
« Antwort #51 am: Mo 19.11.2012, 23:31:40 »
Das geht generell nur mit Heißer Luft und Unterhitze. Leiterplatte vorwärmen.
Die BGAs werden vor dem aufsetzen je nach Balls in Flux oder Feiner Paste (15u) gedipt. ausgerichtet nach Augenmaß. Aufheizen bis er aufsitzt, fertig.
Aber wie gesagt das wichtige ist nicht Ausstattung sondern Know How.
Profimaschinen machen nix anderes ausser automatische optische Zentrierung.

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Offline 1ST1

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Re: Löttechnik / Lötstation - was brauche ich zum basteln
« Antwort #52 am: Di 20.11.2012, 08:48:30 »
Augenmaß bei BGA? Wir hatten damals für jedes Mainboard eine Schablone aus Edelstahl, die man an markanten Komponenten oder Bohrungen anlegen musste. Man braucht eine Lötmaschine, bei der man das Mainboard auf eine art "Herdplatte" auflegt, und dann von oben, nachdem der Chip platziert ist, eine weitere "Herdplatte" (die natürlich nur so klein wie die Chips sind) runterklappt und auf den Chip auflegt. Das Ding hatte so 270-280 °C und man musste nur eine Weile warten bis ein grünes Licht anging, dass man jetzt wieder hochklappen soll. Dann die Platine vorsichtig rausheben und abkühlen lassen.
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Offline Arthur

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Re: Löttechnik / Lötstation - was brauche ich zum basteln
« Antwort #53 am: Fr 28.06.2019, 19:58:41 »
Habe hier ein Youtubevideo gefunden mit einigen, mir vorher nicht bekannten, Informationen rund ums Lötzinn.