In productie omgevingen wordt soldeerpasta altijd gebruikt in combinatie met eenstencil, een redelijk stevig doorzichtig masker met gaten op de plekken waar soldeerpasta moet komen. Je legt het stencil op een printje en smeert er dan een berg soldeerpasta overheen. Zo komen er op de plekken waar gaten zitten dunne laagjes pasta in precies de juiste vorm.

Als hobbyist wordt soldeerpasta meestal gebruikt met een injectienaald, maar iedereen die dat wel eens gebruikt heeft weet dat het erg lastig is juist te doseren. Het lukt allemaal wel hoor maar erg gelijk worden de pads niet en ICs met kleine pitch hebben vaak kortsluitingen. Nu kun je wel stencils laten maken maar dit is vrij prijzig.

Het leek me wel een leuk experiment eens te kijken of je zelf een stencil zou kunnen snijden. Bij deze dus mijn ervaringen daarmee. Het werkt nog niet ideaal allemaal maar er is nog ruimte voor verbetering, zie het maar als eerste test.

Eerst een stencil geprint met een laserprinter op een transparant. Zo'n transparant is redelijk stevig, iets dikker dan normaal papier en niet te vergeten transparant (dat is een beetje het idee achter transparanten :)). Dat ziet er dan ongeveer zo uit:
http://www.madwizard.org/extern/co/stencil/stencil.jpg
(De volgende foto's zijn van een ander ontwerp)

Met een stanley mesje kun je de pads uitsnijden. Dit lijkt veel werk maar op zich valt het nog mee. Je hoeft niet heel netjes te snijden en ICs met pinnen dicht op elkaar kun je als 1 groot vlak doen (hierover later meer).
http://www.madwizard.org/extern/co/stencil/cut.jpg

Vervolgens het transparant op het printje geplakt met plakband aan de andere kant. Het staat wat los van de print dus je moet het goed aandrukken later. Het is een dubbelzijdig printje, dit is de achterkant. Het koper is hier en daar wat slecht omdat er wat licht door de layout heen is gaan schijnen, maar evengoed bruikbaar.
http://www.madwizard.org/extern/co/stencil/taped.jpg

Een detail:
http://www.madwizard.org/extern/co/stencil/taped_detail.jpg

Dan wat klodders pasta in de buurt van de pads, op een of andere manier ziet het er wat onsmakelijk uit zo uitvergroot ;)
http://www.madwizard.org/extern/co/stencil/paste1.jpg

Dan flink smeren (met een plastic zakje om je vinger of iets dergelijks).
http://www.madwizard.org/extern/co/stencil/paste2.jpg

Sheet eraf halen, en dan ziet het er zo uit:
http://www.madwizard.org/extern/co/stencil/stencil_off1.jpg
http://www.madwizard.org/extern/co/stencil/stencil_off2.jpg

Zoals je ziet is het pasta hier en daar iets dikker en hoopt het wat op aan de randen. Waarschijnlijk kan je als je de boel beter smeert (en met iets rechts ipv je vinger) dit wel beter krijgen. Wel zijn de pads mooi volledig ingedekt wat met een injectiespuit vaak niet lukt. Ook is het een goed dun laagje.

Componenten erop:
http://www.madwizard.org/extern/co/stencil/components1.jpg
http://www.madwizard.org/extern/co/stencil/components2.jpg

Na het solderen met hete lucht komt dit er dan uit. Voor de meeste componenten werkt het heel goed, de soldeerverbindingen zien er goed en stevig uit. Het IC met 0,5mm pitch is helaas toch kortgesloten op een paar plekken. Een echt stencil heeft hier ruimte tussen de pads maar dat valt niet te doen met een mesje en plastic. Op een bovenkant van dit printje heb ik wat geëxperimenteerd met de pads maar voor de helft te bedekken met pasta (wel dus alle pads tegelijk maar gewoon een half zo groot rechthoekje). Dat werkt al beter maar is nog te veel. Ik denk dat als je een kwart zou doen of nog minder dat het wel beter gaat. Helaas had ik nu geen pads meer over om verder te experimenteren maar dit ga ik bij een volgend printje doen.
http://www.madwizard.org/extern/co/stencil/finished1.jpg
http://www.madwizard.org/extern/co/stencil/finished2.jpg

Volgens mij is dit wel een werkend idee, voor fijne ICs moet er alleen nog een goede oplossing bedacht worden. In ieder geval kan je hiermee de pasta doseren, de grootte van de gesneden rechthoek samen met de dikte van het transparant bepaalt de hoeveelheid pasta.

Leuk gedaan :)
K'heb gister mn smd onderdelen binnen.
Waar haal je dat pasta?
En moet je dit solderden met een hetelucht soldeerstation?
Verbrand je de onderdelen daarmee niet?
Hoe heet moet dit dan gaan?
Je hebt al zo;n station voor 50 euro met verschillende nozzels moet dit er presies om heen vallen?

Niels

[Bericht gewijzigd door Technojunk op ]

Leuk idee. Voor die fijne pitches: kan je niet eerst heel stevig die pads insmeren met flux, dan de pasta erop en dan met de hete lucht bout erop? Als het goed is moet dan het tin mooi naar de pads/Pinnen vloeien, en heb je geen kortsluiting

madwizard, mogelijk is dit een domme opmerking (zelf loop ik in een grote bocht om smd's heen), maar is het niet handiger, de componenten van soldeerpasta te voor zien? Je hebt dan uiteraard iets nodig om de component stevig vast te houden, maar dat "iets" gebruik je wellicht toch al voor het bestukken.

Voor weerstanden en capaciteiten kan dat nog wel, maar voor IC's gaat dit zeer moeilijk worden.

Op 13 januari 2007 18:48:05 schreef Technojunk:
Waar haal je dat pasta?

Ik heb het van wiltec (de Duitse webwinkel van Aoyue). Zoek op 'paste' in deze pagina.
Conrad heeft het ook maar alleen loodhoudend. Het is wel beperkt houdbaar en moet eigenlijk gekoeld bewaard worden. Het is ook niet echt gezond spul dus oppassen met je vingers e.d.

En moet je dit solderden met een hetelucht soldeerstation?

Eigenlijk is het voor een hete oven, door de hitte smelt al het pasta dan ongeveer tegelijk. Met hete lucht kan ook goed alleen moet je dan onderdeel voor onderdeel doen en krijg je wat hogere warmteverschillen over de print heen. Het beste is ook nog een preheater te gebruiken die je printje voorverwarmd op een bepaalde temperatuur zodat de thermische schok wat minder is voor de componenten. Met een soldeerbout kan je grote onderdelen ook wel solderen met die pasta maar daar is het niet voor bedoeld. Kleine weerstanden en ICs e.d. verplaatsen al als je ze aanraakt met de soldeerbout dus daar heb je weinig aan.

Verbrand je de onderdelen daarmee niet?

De onderdelen kunnen wel wat hebben maar je moet niet te lang op de onderdelen blazen natuurlijk. Een soldeerbout op de pootjes van een IC is net zo erg voor het component.

Hoe heet moet dit dan gaan?

M'n hete luchtbout staat meestal op zo'n 360 graden (iets meer voor grote vlakken) maar dat zo heet worden de onderdelen niet. De temperatuur is al minder als de lucht het onderdeel bereikt en het onderdeel moet ook eerst nog opwarmen. Als het tin begint te vloeien zit je nog steeds veel lager en dan is het al bijna klaar. Dit is voor loodvrij trouwens, met loodhoudend pasta kan het waarschijnlijk nog lager.

Je hebt al zo;n station voor 50 euro met verschillende nozzels moet dit er presies om heen vallen?

Je kan voor elk IC een eigen nozzle kopen zodat je alle pinnen tegelijk kunt solderen. Dat is ideaal maar kost je een vermogen aan nozzles. Ik gebruik de kleinste nozzle die er standaard bij zit en heb nog nooit iets anders gebruikt. Rijen pinnen kun je gewoon in serie solderen, lijkt erg op hoe je het met je soldeerbout zou doen.

Op 13 januari 2007 18:52:09 schreef stecj366:
Leuk idee. Voor die fijne pitches: kan je niet eerst heel stevig die pads insmeren met flux, dan de pasta erop en dan met de hete lucht bout erop? Als het goed is moet dan het tin mooi naar de pads/Pinnen vloeien, en heb je geen kortsluiting

In de pasta zit al flux (pasta = tin in poedervorm + flux). Maar het probleem is dat er gewoon teveel tin zit. Dat moet ergens heen, hoeveel flux je er ook op smeert. Als je juist doseert gaat het gewoon goed zonder flux. Je hebt echt maar een minieme hoeveelheid nodig dus er zat gewoon te veel op.

Op 13 januari 2007 18:56:21 schreef pros:
madwizard, mogelijk is dit een domme opmerking (zelf loop ik in een grote bocht om smd's heen), maar is het niet handiger, de componenten van soldeerpasta te voor zien? Je hebt dan uiteraard iets nodig om de component stevig vast te houden, maar dat "iets" gebruik je wellicht toch al voor het bestukken.

Dit lijkt me niet goed werken, vaak zijn de pinnen zelf veel te klein qua contactoppervlak. Het tin komt niet alleen op het platte deel van de pin maar ook om de pin heen (aan de zijkanten en in de hiel zeg maar). Het lijkt me ook lastiger doseren. Voor weerstanden e.d. heb je ook te kleine oppervlakken, de pads zijn veel groter dan 1 zijkant van zo'n weerstand 'pin'.

lijkt wel handig. alleen in het vervolg een 'telefoonkaart' gebruiken. oude klantenkaart oid..

een betere oplossing is zeefdruk

een complete uitrusting kost ongeveer €100,00

je kunt de zeef belichten met je printbelichtingsbak

de zeef kan na gebruik, voorzien worden van een nieuw lichtgevoelig stecil, ook voor:

soldeermasker
componentenopdruk
frontplaatopdruk
PCBs in grotere aantallen

zeefdrukcursussen worden vaak gegeven in het plaatselijke buurthuis

Op 13 januari 2007 19:14:41 schreef MAH:
lijkt wel handig. alleen in het vervolg een 'telefoonkaart' gebruiken. oude klantenkaart oid..

Goed idee.

Op 13 januari 2007 19:21:14 schreef 6foot6:
een betere oplossing is zeefdruk

Waarschijnlijk wel ja, zijn die materialen en uitrusting een beetje goed te krijgen?

Ik heb ook nog een paar foto's van de bovenkant alleen helaas niet van het gesoldeerde resultaat.

Stencil:
http://www.madwizard.org/extern/co/stencil/front1.jpg
Pad van het TO IC moest niet helemaal vol met pasta dus daar een stuk uitgesneden. IC zoals je ziet ongeveer de helft van de pads uitgesneden, dit bleek dus veel te veel. Bij het TO IC werkte de helft van de pads wel goed, maar die heeft ook enorme pootjes.

Stencil erop:
http://www.madwizard.org/extern/co/stencil/front2.jpg

Pasta resultaat:
http://www.madwizard.org/extern/co/stencil/front3.jpg

Componenten:
http://www.madwizard.org/extern/co/stencil/front4.jpg

Alle componenten gingen eigenlijk wel goed behalve dus het TQFP IC. Daar zaten aan sommige kanten meer kortsluitingen dan goede pinnen. Volgende keer dus nog minder pasta, als je gaat snijden valt het ook altijd groter uit dan je gepland had. Heb zoals ik zei geen foto van het resultaat direct na de hete lucht omdat een paar componenten pads aan het grondvlak hadden en die kreeg ik niet warm genoeg met de lucht. Dus die heb ik handmatig gesoldeerd en meteen de kortgesloten pootjes van het IC gefixt.

Een vierkant/rechthoekig ponsje voor de kleinere pad's moet ook te doen zijn. De stempel kan vervaardigd worden uit een oude ijzerboor. Het gat, waar die stempel in moet passen, ligt wat moeilijker. Misschien uit messing, dat een goed te bewerken metaal is?

En dan bedenk ik plots: wat een moeite sommigen al niet doen om toch geen gaatjes in een print te moeten boren... :-)

@madwizard: beschouw die laatste opmerking maar als een blijk van afgunst voor je talenten. Prima werk!

[Bericht gewijzigd door pros op ]

Op 13 januari 2007 19:46:35 schreef pros:
Een vierkant/rechthoekig ponsje voor de kleinere pad's moet ook te doen zijn. De stempel kan vervaardigd worden uit een oude ijzerboor. Het gat, waar die stempel in moet passen, ligt wat moeilijker. Misschien uit messing, dat een goed te bewerken metaal is?

Zoiets zou kunnen ja, maar vooral voor fine pitch ICs zou het handig zijn op een reproduceerbare manier te doseren.

En dan bedenk ik plots: wat een moeite sommigen al niet doen om toch geen gaatjes in een print te moeten boren... :-)

Was het maar waar :), er zitten evengoed nog 114 gaten in het printje (vias, connectors numitron buisjes).

Op 13 januari 2007 20:02:06 schreef 6foot6:
http://www.levant.nl/zeefdrukmaterialen.htm

Dank, ik zal eens kijken.

[Bericht gewijzigd door madwizard op ]

[Gaten boren]

Was het maar waar, er zitten evengoed nog 114 gaten in het printje (vias, connectors numitron buisjes).

't Is ook altijd wat. Laatst een printje gemaakt voor een VFD'tje, afkomstig uit een oude video-recorder. En dan kom je tot de vaststelling dat je 4 schuifregisters en 4 high-end drivers nodig had om dat "gratis" dingetje te benutten. Ach wat, zolang het maar leuk blijft.

Tip: leg eens een meetlat naast je printjes. Ik ben er vrij zeker van, dat de meesten een foutieve indruk krijgen van de afmetingen.

Begrijp ik het goed dat je bij Soldeerpasta geen tin nodig hebt, dus dat de tin al in deze pasta zit ?

Dit is met een ''normale'' soldeerbout gesoldeerd, en dat ging vrij goed, alleen het positioneren valt een beetje tegen, omdat je inderdaad met de bout het component een beetje opschuift.

http://www.uploadarchief.net/files/download/printplaat%20onder%20vol.jpg

Maar kei goed gelukt, het staat hier nogsteeds te draaien!

Ziet er mooi uit henk !

Maar waarom zou je in godsnaam tegenwoordig zelf nog een hubje maken ?

Het was voor m'n 2 externe schijven.....foto komt eraan....

hiero:

Dit is het standaardje voor m'n schijven
http://www.uploadarchief.net/files/download/hub%20bovenaanzicht.jpg

Hier staan de schijven er in:
http://www.uploadarchief.net/files/download/Hub%20met%20schijven.jpg

Ik heb het nu langs me staan, en het werkt nog steeds.

[Bericht gewijzigd door Henk hobby op ]

Ah kijk, dat valt alweer onder kabelbesparing ...

Alleen jammer dat het een 1,1 hubje is voor hddtjes, 1MB per seconde is niet echt turbo.

Dat het een 1.1 is, is niet zo heel erg, m'n laptop is ook niet vlugger.....(krijg steeds die vervelende melding: dit apparaat kan sneller werken als u het aansluit op een usb 2.0 poort) alleen die zit er (nog) geen in:(

Maargoed, geduld is een schone zaak.

[edit] Sine, dit was je 4000e bericht!!!, krijgen we nu gebak?

sorry voor off topic..;)

[Bericht gewijzigd door Henk hobby op ]

Ziet er zeker mooi uit madwizard, dat ga ik ook eens proberen.

Op 13 januari 2007 20:33:34 schreef pros:
[Gaten boren]
[...]
't Is ook altijd wat. Laatst een printje gemaakt voor een VFD'tje, afkomstig uit een oude video-recorder. En dan kom je tot de vaststelling dat je 4 schuifregisters en 4 high-end drivers nodig had om dat "gratis" dingetje te benutten. Ach wat, zolang het maar leuk blijft.

Ja, ik hoop ook dat dit allemaal gaat werken want ik ga het echt niet opnieuw maken :) Gelukkig zit er niet zo veel bijzonders op maar een prototype met SMD maak je niet even dus het meeste is er vanuit gaan dat het werkt en desnoods een klein dingetje fixen.

Tip: leg eens een meetlat naast je printjes. Ik ben er vrij zeker van, dat de meesten een foutieve indruk krijgen van de afmetingen.

Achterkant:
http://www.madwizard.org/extern/co/stencil/soldered1.jpg
Voorkant:
http://www.madwizard.org/extern/co/stencil/soldered2.jpg

Op 13 januari 2007 20:40:48 schreef MMSoft:
Begrijp ik het goed dat je bij Soldeerpasta geen tin nodig hebt, dus dat de tin al in deze pasta zit ?

Klopt, het is tin in poedervorm (kleine bolletjes) en flux wat samen een pasta vormt. Het plakt ook een beetje waardoor het goed blijft zitten en de componenten op hun plek blijven (meestal kun je het bord met alleen pasta+componenten op z'n kop houden zonder dat er onderdelen af vallen).

Als je de boel dan verwarmd zal eerst de flux activeren (lagere temperatuur dan het tin) en daarna smelt het tin het onderdeel vast. Als je alle pinnen tegelijk doet (wat bij een IC lastig is met een kleine nozzle maar met weerstanden gaat het automatisch) trekt het smeltende tin de pootjes ook nog eens naar de pads toe.

Op 13 januari 2007 20:42:43 schreef Henk hobby:
Dit is met een ''normale'' soldeerbout gesoldeerd, en dat ging vrij goed, alleen het positioneren valt een beetje tegen, omdat je inderdaad met de bout het component een beetje opschuift.

Knap gedaan, het opschuiven is wel vervelend. Zelfs componenten plaatsen is al lastig laat staan dat je ze ook nog tegelijk moet solderen en vasthouden.
Mooi kastje ook eromheen!

bedankt!, maar ik sta ook erg versteld van jou ''soldeer'' kunsten;) erg netjes, net alsof het van een fabriek komt:)

Heeft iemand hier geprobeerd om een stencil te frezen met een CNC?
Ik ben op het moment bezig een CNC te maken. Dit lijkt me zeker een mogelijkheid! :D

Er bestaan ook snijdende plotters, het is alleen de vraag of die met dit soort afmetingen weg komen.

Etsen lijkt me ook een optie, maar waaruit ?