SMD-Löten leicht gemacht

1 SMD-L ten leicht gemacht Ver ffentlichung des DARC Ortsverbandes Selbstbau (A55). Text: Peter Zenker, DL2FI. Fotos: Frank Nockemann, DH8 DAP und Bastian M ller, DB1BM. Bearbeitung: Sabine Foryta, DD2KS. Informationen unter: SMD-L tfibel Version Seite 1 von 13. SMD L ten ist wirklich kein Problem - wenn man wei , wie es geht! Warum eigentlich SMD? In den letzten Jahren wurde die Beschaffung von bedrahteten Bauteilen zunehmend schwieriger. Einige Bauteile sind inzwischen berhaupt nicht mehr erh ltlich, es gibt sie nur noch in der sogenannten SMD (Surface Mounted Device = Oberfl chen montierte Bauteile) Bauform. Das liegt si- cher daran, dass SMD Bauteile viel leichter von Automaten best ckt wer- den k nnen und dass sie sehr viel kleiner sind als Standard-Bauteile und dadurch den Trend zur Miniaturisierung unterst tzen. F r uns als selbstbauende Funkamateure haben SMD einen gro en Vor- teil: sie sind sehr viel HF-tauglicher, als herk mmliche Bauteile.

2 Dadurch, dass die Anschlussdr hte fehlen, sind die st renden Streu-Induktivit ten nahezu null. Durch die kleine Bauform k nnen die Bauteile n her aneinan- der ger ckt werden, die Verbindungsleitungen werden also k rzer. Der Vorteil ist aber gleichzeitig ein Nachteil: Viele Funkamateure glauben, sie k nnten diese kleinen Bauteile nicht mehr beherrschen. Einerseits erwarten insbesondere etwas ltere OM wegen der Kleinheit der Bauteile Probleme, diese berhaupt zu sehen, andererseits gehen sie davon aus, das die Hand nicht ruhig genug ist, die kleinen Dinger an ihren Platz zu bugsieren. Ich gebe zu, dass ich anfangs die gleichen Bef rch- tungen hatte. Erste Misserfolge schienen alle Bef rchtungen zu best tigen und erst nachdem mir erfahrene Fachleuten einige ihrer Tricks verraten haben, ging es pl tzlich voran. SMD-L tfibel Version Seite 2 von 13.

3 Werkzeuge Die L tstation und der L tkolben Die Verarbeitung von SMD birgt eigentlich gar keine Geheimnisse, es sind eher einige Tricks, die das Arbeiten damit zur Freude werden lassen. Der erste gro e Fehler wird bei der Wahl des L twerkzeuges gemacht . Meine Versuche, mit einer sogenannten SMD L tnadel ein L tger t im Ma stab der Bauteile zu benutzen, sorgten bei den Fachleuten f r gro es Gel ch- ter. L tnadeln kann man dann benutzen, wenn die ganze Leiterplatte auf einem keramischen Heizelement liegt, das auf eine Temperatur kurz unter dem Schmelzpunk der benutzten Zinnlegierung aufgeheizt wird. F r Frei- hand-L tarbeiten ist die W rmekapazit t und die Leistung der Nadeln viel zu gering. Am besten l ten sich SMD mit einem ganz normalen 50-80 Watt L tkol- ben, der mit einer feinen 0,4mm oder 0,8mm Bleistiftspitze ausgestattet ist. Ich stelle bei meiner L tstation f r SMD die Temperatur auf 400 Grad ein, das ist erheblich hei er, als die Schmelztemperatur der Zinnlegierung.

4 Dadurch wird bewirkt, dass die W rmezufuhr auch bei gro en Massefl - chen erheblich schneller ist als die W rmeabfuhr wodurch der L tprozess in k rzester Zeit durchgef hrt werden kann. Die Bauteile werden bei kurzen L tzeiten sehr viel weniger aufgeheizt und somit braucht man auch weniger Angst vor Besch digung zu haben. Man denke einfach mal an das alte Kinderspiel, bei dem man mit dem nackten Finger schnell durch eine Kerzenflamme f hrt, ohne dass man etwas sp rt. W rde man das gleiche langsam machen, so w re mit Sicherheit eine Brandblase die Folge. 1) 2). 1). 2). 3). 4). 3) 4). Geeignete L tspitzen Ungeeignete L tspitzen 1) Nadelspitze 0,4 mm (f r einzelne Pins) 1) viel zu gro . 2) Bleistiftspitze 0,8 mm neu (f r alle F lle) 2) vollkommen verbrannt 3) Bleistiftspitze 0,8 mm gebraucht 3) verbrannt, muss dringend erneuert werden 4)Bleistiftspitze 2,4 mm (Ein-und Ausl ten von ICs) 4) verbogen L tspitzen sind Verbrauchsmaterial.

5 Rechtzeitig austauschen erspart viel rger! SMD-L tfibel Version Seite 3 von 13. Im Bild ist beispielhaft eine L t- station von Weller mit 60 W. Heizleistung in seit Jahrzehn- ten bew hrten Technik abgebil- det. Neu f r ca. 200 / gebraucht ab 50 zu bekommen Der linke L tkolbenst nder zeigt ein Modell mit Messingwolle statt des klassischen L tschwamms. Vorteil: Weil kein Temperaturschock an der Spitze entsteht, gibt es keine Mikrorisse an der L tspitze und die L tspitze hat eine l ngere Standzeit. Wichtige Hinweise zur Auswahl eines SMD-geeigneten L tkolbens: Keine Netzspannung am Kolben L tkolben-Zuleitung sollte hitzebest ndig sein Anschluss f r Potenzialausgleich f r ESD-sicheres Arbeiten Heizleistung mindestens 50W, lieber mehr Regelbare Temperatur (ggf. wie beim Weller-System ber die Auswahl der richtigen L tspitze). Licht und Lupe Der zweite gro e Fehler ist ein viel zu dunkler Arbeitsplatz.

6 Arbeiten mit SMD ben tigt Licht, Licht und nochmals Licht. Inzwischen halte ich das Licht f r wichtiger, als eine Lupe. Ohne Lupe kommt kaum jemand zurecht, der mit SMD umgeht. ber die Art der Lupe streiten sich die Geister. Ich pers nlich bevor- zuge eine Lupenbrille, die mir viel Bewegungsfreiheit l sst. Solche Lupenbrillen mit 1,5 bis 3 Dioptri- en, die offiziell Sehhilfe genannt werden, erh lt man f r ganz wenig Geld in Baum rkten und bei Aktio- nen der Discounter. Das die opti- sche Qualit t vielleicht einem Optiker das Gruseln beibringen w rde soll uns nicht weiter st ren, da wir die Brille ja immer nur kurz- zeitig benutzen. Das rechts ge- zeigte Modell kann auch SMD-L tfibel Version Seite 4 von 13. zus tzlich zu einer normalen Brille getragen werden. Bei besonders kleinen Bautei- len benutze ich zus tzlich eine gro e Lupe an einem Sche- renarm, die mit einer ringf rmi- gen Leuchtstofflampe ausge- stattet ist.

7 Ebenfalls eine gute Hilfe ist ein mittlerweile sehr preiswert (unter 60 ) zu bekommendes USB-Mi- kroskop. Nachteilig ist allerdings, dass unter diesem Mikroskop das L ten fast unm glich ist, weil es kein Stereo-Sehen erm glicht und daher kein 3D-Bild wiedergibt. Zum Untersuchen von fertigen L tstellen ist das aber eine gute Alternative zur Leuchtlupe. Es kann auch ohne das im Bild zu se- hende Stativ eingesetzt werden. Alle Platinenbilder in dieser L tfi- bel wurden mit den hier gezeigten USB-Mikroskop gemacht . Damit k nnen Bauteile der Baugr e 1206 bildschirmf llend dargestellt werden. SMD-L tfibel Version Seite 5 von 13. Pinzette, L tzinn und Entl tlitze Wichtig ist gutes Werkzeug. Eine billige Pinzette aus dem Kaufhaus schont zwar den Geldbeutel, strapaziert aber unweigerlich die Nerven, wenn die beiden Pinzettenarme pl tzlich aneinander vorbei scheren und sich das dazwischen befindliche Bauteil wie ein Floh davon macht.

8 An die- ser Stelle sollte man nicht sparen, und sich eine anst ndige, stabile Pin- zette zulegen. gute Pinzette gute Pinzette diese bitte nicht Als L tzinn benutze ich grunds tzlich 0,5mm Elektroniklot mit 2% Kupfer oder Silberanteil. Da es bei SMD-ICs mit sehr geringem Abstand zwischen den Anschl ssen enorm nervt tend ist, L tbr cken zwischen den Anschl ssen zu vermei- den habe ich mir auf Anraten eines Experten angew hnt, gar nicht mehr darauf zu achten. Ich l te das IC ohne R cksicht auf L tbr cken ein und entferne die Br cken anschlie end mit Entl tlitze. Wichtig ist dabei die Qualit t der Entl tlitze! Man erkennt eine gute Quali- t t daran, dass die Farbe des Kupfers stark in Richtung rosa geht (Elektro- lyt-Kupfer) und die Oberfl che seidig matt schimmert. Dieser seidige Schimmer wird durch die Menge Flu mittel bewirkt, mit der die Litze ge- tr nkt ist.

9 Das Geflecht der Litze ist sehr, sehr eng! Hat die Entl tlitze die Farbe eines Kupferdrahtes, wie wir sie von den Schaltdr hten her kennen, dann verdient sie den Namen nicht da sie bei aller M he nicht gut saugt. 1). 1). 2) 2). 3). 1) dickes L tzinn (1mm) zum Ausl ten 1) Entl tlitze mittlere Qualit t 2) feines L tzinn (0,5mm) zum L ten 2) Entl tlitze hohe Qualit t 3) Entl tlitze geringe Qualit t SMD-L tfibel Version Seite 6 von 13. Der Arbeitsplatz Die L tstation soll kr ftig sein, das wurde weiter oben schon erw hnt. Je moderner die Leiterplatten werden, um so gr er muss die Heizleistung sein. Konnten wir in der R hrenzeit noch mit einem 15 oder 30 Watt L t- kolben zurecht kommen, weil nur eine L t- se mit dem Drahtende eines Widerstandes gel tet wurde, so sollten es bei Platinen mindestens 50. Watt sein. Handelt es sich bei den Platinen um solche mit durchgehender Massefl - che die wom glich, wie heute auch bei Baus tzen schon blich in 3 oder sogar 4 Layer Technik hergestellt sind, dann sind 80W sehr viel besser, wenn man l ten und nicht kleben m chte.

10 Die Arbeitsfl che sollte so beschaffen sein, dass man ein heruntergefalle- nes Bauteil auch wiederfindet. Ich habe mir aus diesem Grund ein Holzta- blett besorgt, wie es sonst zum Transport des Mittagessens benutzt wird. Herunterfallende Bauteile landen auf dem Tablett und k nnen dort viel leichter wiedergefunden werden. Das Tablett bietet aber noch mehr Vortei- le: Muss ich meine Arbeit unterbrechen, packe ich einfach das gesamte Tablett zur Seite. Gegen zittrige H nde hilft es, die Unterarme auf die Kan- te des Tabletts aufzulegen. SMD-L tfibel Version Seite 7 von 13. Tricks und Tipps zum eigentlichen L tvorgang (Beschreibung f r Rechtsh nder. Linksh nder bitte alles spiegelbildlich durchf hren!). 1.) Bauteile mit zwei Anschl ssen (Widerst nde, Kondensatoren, Drosseln). F r jedes Bauteil mit zwei Anschl ssen sind auf der Platine auch zwei L t- pads vorgesehen.