SMD pasta aanbrengen met sjabloon

Eduard2

Golden Member

Beste forumleden,

Tot nu toe bracht ik voor smd printjes soldeerpasta aan met de spuit. Om vlotter te werken bestelde ik eens een keer een lasercut sjabloon, zo'n dun inox plaatje met gaatjes waar de soldeerpasta door wordt gespateld.

Ik heb de techniek nog niet in de vingers. Wellicht kennen jullie mijn problemen. Het sjabloon is veel groter dan het printje. Om het printje exact te positioneren zijn aan de onderkant stukjes printmateriaal aangebracht waartussen het te behandelen printje precies past. Wanneer de te behandelen print op is aangebracht plak ik die tijdelijk met een paar schilderstapes vast.
Ik duw wat met mijn vingers op het sjabloon om die tegen de print te drukken. Met een spatel geknipt uit een afgedankte cd smeer ik de pasta.

Volgende klachten: er wordt teveel gedoseerd. Na verwarming staan er aan beide kanten van een smd weerstand soldeerbollen. Het aandrukken lijkt me ook niet goed. Ik zie pasta restjes aan de achterkant van het sjabloon. Die zorgen ervoor dat er buiten de gaatjes wordt gesmeerd.

Hoe doen jullie dit? Wordt het sjabloon met een gereedschap tegen de print gedrukt? Doe ik iets fout bij het smeren met de spatel?

Op voorhand bedankt voor jullie tips,

Vriendelijke groeten,

Eduard

Zoals ik het lees doe je het op zich niet verkeerd.
Zelf gebruik ik op mijn werk een stencilraam maar thuis doe ik het op dezelfde manier als jij.
Ik denk dat het probleem bij de spatel ligt.
Ik gebruik een dunne RVS plamuur spatel van de Action die bedoeld is voor autoplamuur.
Een setje van verschillende breedtes kost een paar euri en gaan een leven lang mee.

Ik sluit mijn printje rondom op met wat stukjes afval, moet wel v/d zelfde dikte zijn.
Stencil lijn ik dan uit en zet het aan 1 zijde vast met een stukje plakband.
Net onder het plakband leg ik dan een rolletje pasta en strijk dit dan uit met een plastic spatel in de richting weg van het plakband.
Goed drukken en de spatel een beetje scheef houden.
Dikte v/d spatel is inderdaad belangrijk, ik heb een stukje kunststof van 0.8mm.
Hoe dik is jou stencil? Dit polyester stencil is 100 micron, vind ik zelf beter werken dan de stalen stencils van 120 micron.

http://www.uploadarchief.net/files/download/pb130038.jpg

http://www.uploadarchief.net/files/download/pb130039.jpg

Eduard2

Golden Member

Beste forumleden,

Buiten een paar tips zoals de methode van strijken en het soort spatel is hetgeen ik doe ongeveer wat jullie beschrijven.

Zou de fout bij weerstanden en condensatoren kunnen zitten in de vorm van het sjabloon? Ik heb de printlayout met een gewoon tekenprogramma gemaakt. De afmetingen van de pads deze opgegeven in de specificaties. Ik heb het sjabloon laten maken met dezelfde afmetingen van gaatjes als de pads. Voor een ic lijkt dit evident maar is dat ook zo voor weerstanden en condensatoren? Wordt hierdoor mogelijk meer pasta aangevoerd dan nodig?

Vriendelijke groeten,

Eduard

Op 3 december 2014 17:52:37 schreef Eduard2:
Na verwarming staan er aan beide kanten van een smd weerstand soldeerbollen.

Dan klopt de temperatuurcurve van je oven niet.
Soldeerbollen betekent dat het tin al gesmolten is, voordat de componenten de juiste temperatuur hebben bereikt.
Welke curve je moet hebben (en piek temperatuur) hangt o.a. af van de samenstelling van je tinpasta.
Neem bijvoorbeeld dit document van Vishay eens door over reflow profielen.

Fan van Samsung (en repareer ook TV's). :)

Een goede foto zou helpen. Zoals MNM het interpreteert, interpreteer ik het niet. Maar het zou ook kunnen.

Ik interpreteer het als "te veel pasta".

Ik heb van twee gaatjesprintjes een L-vorm gemaakt. Ik druk de te smeren print in de hoek, en leg het sjabloon er bovenop. Als ie uitgelijnd is tape ik hem vast zoals 2N3055 het ook doet. Daarna zijn er met de spatel twee bewegingen. 1 waarbij je probeert een egaal dun laagje op het PCB/stencil te krijgen, en daarna 1 waarbij je probeert om zoveel mogelijk weer weg te schrapen (dat lukt alleen in de gaten niet).

Bij 2N3055 zie je links bij de USB connector nog net een dun laagje op het stencil zitten. Dat zou tot "iets te veel pasta" kunnen leiden, maar het zal in dit geval omdat het zo dun is wel meevallen.

Ik gebruik een standaard gamma spatel (linkje naar niet-gamma). Die zullen iets van 200 - 500 micron zijn. Maar ik zie niet in wat de dikte van de spatel er mee te maken heeft. Bij de eerste pass hou je de spatel onder een hoek van 10 graden om het er goed in te persen, in de 2e pass onder iets van 100-110 graden om het er weer af te schrapen.

UPDATE: ik heb nog even zitten googlen. Het heet een plamuurmes, niet spatel.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Bolletjes tin aan de zijkant van het component is te veel tin. Dus de CUT in het stencil is te groot. De CUT van de pad is altijd iets kleiner dan het print pad. Wij geven ook altijd nog de dikte van het pasta stencil op, dit bepaald nl de hoeveel tin onder de pootjes van het component. SMT/SMD is voor oppervlakte montage, dus een dun laagje onder het pootje/vlakje volstaat. Eurocircuits gaf eens een tijdje leuke pasta frames (van PCB materiaal) weg om een print te positioneren met Laser Cut stencil. Belangrijkste is hierbij, dat je print en stecil NIET kunnen verschuiven tov elkaar wanneer jij er met een rakel over heen trekt. (van boven naar je toe) Zo'n rakel is wel iets anders als een plamuur mes en zijn ook los te koop. Voor proto's en kleine series (10-25 stuks) gebruiken wij altijd even een los stencil met rakel. De DEK screenprinter instellen kost tijd en het schoonmaken achteraf ook. Als je wat verder hierin wilt gaan, moet je in het vervolg ook wat gaatjes opnemen in je print ontwerp om je print vast te kunnen leggen in je frame.

Webshop voor Electronic Prototype | http://eProto.nl/
Eduard2

Golden Member

Beste forumleden,

Ik vrees dat Plano gelijk heeft. Wellicht is het een combinatie gaatjes te groot + onhandigheid van de pasta smeerder. Aan beide is iets te doen.

Hier is een uitsnede uit een foto waarop je duidelijk ziet dat er een overschot aan pasta wordt aangebracht. Het soldeer en resten van het bindmiddel zoeken hun weg buiten de lijntjes. voornamelijk aan de zijkant en in het verlengde van de weerstandjes.

http://s20.postimg.org/m05aedgnd/smd01.jpg

Ik ga de twee problemen stuk voor stuk aanpakken. Eerst een ander plamuurmes aanschaffen en dan oefenen zonder verwarmen. Hopelijk kan bij de oefening de aangebrachte pasta weer verwijderd worden met plamuurmes en oplosmiddel.

Bedankt aan ieder voor de goede raad.

Eduard

Eduard, na het reflowen moeten de solderen tov van het component (pootje) hol zijn, bol is te veel soldeerpasta. Bij finepitch gaat te veel aan pasta kortsluiting geven tussen de pootjes. En er met een simpel plamuurmes erover heen strijken lijkt mij lastig. zie HIER een voorbeeld van een goed (helaas duur) rakel. (zelf maken ?) Je moet deze onder een bepaalde hoek en kracht in 1 keer van boven naar je toe bewegen. De goede hoek is om de soldeerpasta over je screen te laten "rollen" en de gecontroleerde druk die je uitoefent perst de soldeerpasta in de gaatjes. Je snapt wel dat de PCB en screen goed vast en super vlak dienen te liggen. Je perst anders de pasta onder het screen. Een tip voor de toekomst is, om altijd in je PCB 2 gaatjes te tekenen met een bepaalde afstand onderling. Je zou een screenframe kunnen maken met meerdere gaatjes. Zodat je PCB's altijd simpel te positioneren zijn. Zie het EC kitje met wat uitleg als voorbeeld.

Webshop voor Electronic Prototype | http://eProto.nl/

Wat ik op de postzegel kan zien is dat het perfect gelukt is. Maak eens een foto.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
Eduard2

Golden Member

dag Rew,

De postzegel ziet er misschien goed uit maar dat is het niet.

Hierbij het totale printje en een uitvergroting van de "postzegel"

Op de totale print zal je weinig detail zien. De uitvergroting maakt duidelijk dat de soldeer niet mooi is uitgevloeid. Ik ga wat experimenteren zonder de soldeer te smelten. Wellicht moet ik de handeling nog in de vingers krijgen.

Goede raad blijft welkom.

Vriendelijke groeten,

Eduard

Anoniem

Misschien is je pasta oud?
Het lijkt erop alsof er niet genoeg flux in de pasta zit.
Wat je kunt doen is wat pasta op een stukje restprint verwarmen. Het moet dan samenkomen tot een mooi rond bolletje.

Eduard2

Golden Member

dag Jsaturnus,

Dat klopt. De houdbaarheidsdatum vermeld op de pot met pasta is al lang verstreken. Volgens het etiket is die 22 september 2010.

Is die datum zo kritisch? Kan ik de zaak verbeteren door er wat flux aan toe te voegen?

Bedoel je dat ik wat pasta op een volledig koper printplaat verhit en kijk of dat een mooi bolletje vormt?

Vriendelijke groeten,

Eduard

Anoniem

Nee, op een stukje waar geen koper meer zit.

Je kunt ook een stukje aluminium folie nemen.

Ik heb zelf nog nooit flux aan pasta toegevoegd, maar wat houd je tegen? Doe een proef met en zonder extra flux. Als het bolletje maar komt ;)

Filmpje: https://www.youtube.com/watch?v=tS7NY5qmOiA

Volgens mij is mijn pasta houdbaar tot 2009. Ik heb vorige week nieuwe gekocht, omdat deze bijna op is. Wel heb ik wat ipa toegevoegd omdat hij wat te dik werd.

Ik zie "iets" naast het onderdeeltje en dat zouden, voor zover ik dat kan zien, fluxresten kunnen zijn.

Laat eens zien op een foto hoe je boeltje er uit ziet na het smeren van de pasta.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
Eduard2

Golden Member

Beste forumleden,

Ik heb het filmpje waarnaar jsaturnus verwijst bekeken en dezelfde proef genomen.

De pasta gedraagt zich zoals het Chinese spul uit het Youtube filmpje. Niet één bol maar twee plus kleintjes. Bovendien een massa uitvloeiend bindmiddel. Mijn pasta is over de datum maar wel van Deens fabrikaat.
Na mengen met extra flux krijg ik wel één bol maar, zoals te verwachten, nog veel meer smurrie er rond. In isopropanol lost het bruinige restant niet op. Ik las dat sommige flux na verhitting moet worden verwijderd. Wellicht moet dat ook hier gebeuren. Weten jullie met welk oplosmiddel dat kan? Iemand uit de kennissenkring bezorgt me volgende week een spuitbus met een middel dat allerlei smurrie oplost. Het is een middel dat in een werkplaats wordt toegepast om vervuilde mechanische onderdelen schoon te maken. Ik vraag me wel af of dat spul onschadelijk is voor de smd onderdelen.

Door jullie antwoorden merk ik dat er vermoedelijk meer dan één oorzaak aan de grond ligt van het slechte resultaat met het sjabloon. Soldeer zal er al zeker eentje zijn. Ik ga eerst voor een bruikbaar soldeerbolletje en dan ga ik opnieuw met het sjabloon testen.

Vriendelijke groeten,

Eduard

Anoniem

Schoonmaken doe ik altijd met alcohol. (ethanol)

n.b. voordat ik de pasta aanbreng, maak ik de pcb ook schoon met alcohol.

Eduard2

Golden Member

Beste forumleden,

Bij deze wil ik ieder bedanken voor de geboden hulp. Voornamelijk door jullie aanwijzingen lukt nu het gebruik van het sjabloon. Zoals te verwachten waren er niet één maar meerdere fouten. Voor wie er iets aan heeft som ik ze op:
- De soldeerpasta was over de vervaldatum en te dik om goed te verwerken. De hoger vermelde proef met een gasbrandertje liet zien dat de pasta niet goed uitvloeit. Toevoegen van flux helpt maar dan rest er achteraf teveel smurrie. Ik liet me vertellen dat veroudering van pasta ontstaat door het verdampen van de vloeibare bestanddelen. Helaas wist de tipgever niet welke vloeistof verdwijnt. Alcohol toevoegen was niet de goede keuze. De proef met het brandertje spettert als in worst in de pan. Petroleum is het goede keuze recept. Door het mengen met petroleum wordt de pasta weer smeuïg. Kijk maar eens naar deze foto. De dotjes pasta hebben precies de vorm van de uitsparingen in het sjabloon. Na reflow is alles netjes.

- De spatel. Mijn spatel gesneden uit een cd is te stug. Veel beter smeert het "Japans plamuurmes". Een set van 4 of 5 maten heb ik op jullie aanwijzing gekocht bij Action. Voor de prijs niet gelaten. Het geheel blijft onder 1 euro. Dat Action plamuurmes werkt veel beter.
- De handigheid om met sjabloon en plamuurmes te werken. Niet moeilijk maar je moet je even in de vingers krijgen. Op een ongebruikt deel van het sjabloon leg ik een kwak dikke pasta. Schroevendraaier even in de petroleum en zo enkele druppeltjes toevoegen en mengen. Petroleum toevoegen en mengen tot een goed uitsmerende mengsel ontstaat.

Iedereen nogmaals bedankt voor de hulp,

Eduard

Mooi verhaal en feedback. Maar hoe is het echte soldeerproces gegaan? Kun je daar ook foto's van posten en je ervaringen?

Ikzelf heb de afgelopen week getest met een nieuwe Severin mini oven en soldeerpasta van Kester (met lood :-) ) Dit gaat perfect.

De soldeerpasta is wel met een spuitje opgebracht en (nog) niet met een sjabloon. Het mooiste van deze Severin mini oven is dat hij precies de temperatuur curve heeft die soldeerpasta nodig heeft.

De PCB er koud inleggen en de oven aanzetten tot max 230 graden. Boven en onderwarmte aanzetten en precies vier minuten wachten.

Mij eerste test was meteen goed. Geen enkel onderdeel verschoof van zijn plaats bij het bakken. Inmiddels heb ik er al vele gebakken en zijn allemaal perfect. (tussen de bouwwerkzaamheden van mijn Work Palace)

Zie hier een 0805 100nF micro close-up. Nog niet behandeld met ultrasoon, tandenborstel en IPA.

http://www.uploadarchief.net/files/download/snap_3_r.jpg

En hier het gehele resultaat:

http://www.uploadarchief.net/files/download/dsc04341.jpg

Gebruikte hardware:

Severin TO 2034
Kester solder paste: R276 met lood.

Volgens mij kan ik zo meedoen met "Holland Bakt" :-)

I love it when a plan comes together !
Eduard2

Golden Member

dag Ritmeester,

Ik heb beroepshalve helemaal geen praktijk met smd. Voor die techniek in voege kwam had mijn directie de elektonica afdeling al afgebouwd. Neem daarom mijn informatie over smd op amateursniveau.

In tegenstelling tot de industrie soldeer ik ouderwets loodhoudend. Bij prototypes doseer ik pasta met een spuitje. Daarvoor werd een tool gemaakt op basis van een lijmpistool. Plaatsen van de onderdelen doe ik met vacuum. Een injectiespuit aangesloten op een oude koelkastcompressor die werkt als vacuumpomp. Zowel dosering als plaatsing ga ik verder automatiseren.

Een foto van de gesoldeerde print.

Ik heb geen reflow oven. Voor mij nog niet echt nodig omdat ik enkel eenvoudige enkelzijdige printjes maak. Mijn dochter heeft een soort pizza oventje dat enkel wordt gebruikt om kaarsen te maken. Daarmee heb ik eens geëxperimenteerd. Temperatuur via manuele aan/uit schakeling en meting met een thermokoppel. Naar mijn idee werkt het niet zo fijn als een simpele bakplaat van het merk Princess. Die was ooit bij Blokker voor 8 euro in aanbieding. Het printje gaat op een aluminium bakplaatje. Via een loupelamp bekijk ik het uitvloeien.

Op internet kocht ik 500g soldeerpasta. Helaas is die overtijd en te dik geworden maar petroleum doet wonderen.

Wil u me iets meer vertellen over de reiniging. IPA alleen lijkt de restanten van flux moeilijk op te lossen. Hoe gebruik je ultrasoon? Welke vloeistof in de us cleaner.

Vriendelijke groeten,

Eduard

Eduard2

Golden Member

sorry, even een storing en twee keer geklikt

[Bericht gewijzigd door Eduard2 op woensdag 17 december 2014 20:39:33 (95%)

Op 5 december 2014 16:54:23 schreef jsaturnus:
Misschien is je pasta oud?

Precies, pasta lijkt te oud. Dan krijg je dit effect. Oplossing, gebruik verse pasta en je zult zien dat de tin wel mooi samenvloeit.

This is the world we know best, the world of madness

Op 17 december 2014 19:28:12 schreef Eduard2:

Wil u me iets meer vertellen over de reiniging. IPA alleen lijkt de restanten van flux moeilijk op te lossen. Hoe gebruik je ultrasoon? Welke vloeistof in de us cleaner.

Eduard

Ik gebruik gewoon een standaard ultrasoonapparaat met daarin IPA. Soms is het extra gebruik van een tandenborstel ook nog even nodig voor een mooi en schoon resultaat.

I love it when a plan comes together !