hardnekkige mosfets solderen

fred101

Golden Member

Ik ben zwaar teleurgesteld in mijn trouwe Pace ;-) Voor het eerst heb ik hier een printplaat waar ik onderdelen niet van los krijg.

Het zijn 4 SMD mosfets van grofweg 1x1 cm die op een heel dik stuk pcb zitten. De achterkant van de mosfets zitten via veel vias vast aan een groot oppervlak aan de onderkant en het zou me niet verbazen als het meerdere lagen zijn (motor regeling uit een boot) Zou alleen wat PCB schade zijn door water. Dat was zo verholpen maar toen kwam ik er per ongeluk achter dat er 0,2 ohm weerstand tussen de plus en min ingang stond. Er zijn 3 gelijke groepen van steeds 4 mosfets met steeds de zelfde rand onderdelen. Een van die groepen is short en twee van de 4 mosfets daarvan meten 0,13 en 0,16 ohm Trek daar de kabel/probe weerstand af en het is een keiharde short.

Mijn Pace op 420 graden met grote beitelpunt zakt terug naar 400 graden, normaal krijgt hij op 350 graden alles los en vast met de gewone gullwing punt, maar nu zelfs met de hete lucht bout er boven, krijgt ik het stukje tab/pad wat uitsteekt nauwelijks gesmolten laat staan uitvloeien.

De achterkant bevat een soort dikke grijze laag wat lijkt op zo'n siliconenlap maar het verbrokkelt als je er aan komt. Het zit daarmee tegen een koelblok ofzo (ik heb het schip er niet bij gekregen :-) ) Geen idee wat het is, de boot-repareer-mijnheer weet het zo ook niet.

Ik durf niet veel meer hitte te gebruiken omdat ik bang ben dat het board ineens delamineerd. Ik heb een reflow oventje maar dan moet ik met de deur open en bloedheet board zo'n ding eraf vissen. Ik heb een oud kookplaatje wat ik via een temperatuur regelaar kan regelen als preheater maar ik heb nooit gekeken hoe heet dat kan worden. Ik heb ook nog een verfstripper die ik ook in temperatuur zou kunnen regelen waarmee ik soms afschermblik losmaak maar dat is ook vrij lomp.

1) Heeft iemand tips ?
2) Hoe heet mag een (verguld) PCB worden voor het delamineerd of verbrand ? Ofwel, hoe heet moet ik een preheater zetten.
3) Er zitten een grote hoeveelheid SMD elco's op met van die plastic voetjes. Die zitten zo strak tegen elkaar dat los halen en daarna weer solderen een "uitdaging" op zichzelf is. Die laat ik dus liever zitten. Dat beperkt de boel nog meer want die voetjes smelten volgens mij vrij makkelijk
4) Wat zou dat grijze spul zijn.

www.pa4tim.nl, www.schneiderelectronicsrepair.nl, Reparatie van meet- en calibratie apparatuur, ook maritieme en industriele PCBs
Arco

Special Member

Enige goede manier is waarschijnlijk met hetelucht. Gaat snel en pleegt weinig aanslag op de overige onderdelen.
Dit soort koelvlakken met veel doormetaliseringen krijg je met een bout niet los. (is waarschijnlijk een D2PAK/TO263 ?)

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard-, firm-, en software ontwikkeling: www.arcovox.com
fred101

Golden Member

Normaal doe ik dat ook met hete lucht, ik heb zoiets meestal binnen 30 seconde los. Maar nu zelfs na 5 minuten niks en toen de bout erbij gezet als extra warmte, op de plaats van de punt smolt de tin maar een mm verderop stolde het alweer. Ik weet zo niet hoe de behuizing heet. Het ding is qua maat wel zoiets maar het heeft een tab als drain, iets van 9 pinnen voor de source en 1 voor de gate (kan nu even niet het partnummer nazoeken)

Ik denk dat ik de meeste kans heb door de vias van onderaf ook te verwarmen. Het is zo bizar dat ik de printplaat aan de onderzijde bij al dat verhitten nog steeds kon aanraken.

www.pa4tim.nl, www.schneiderelectronicsrepair.nl, Reparatie van meet- en calibratie apparatuur, ook maritieme en industriele PCBs
Arco

Special Member

Ik zet een kleine nozzle op het heteluchtpistool, en richt die op het midden van de transistor tot die loskomt (opwippen met hobbymesje)
De transistor kun je dan het beste weggooien (maar die was waarschijnlijk toch kapot), de rest van de onderdelen en print loopt dan weinig stress op.

Print vanaf onderen verwarmen is geen goed idee, de warmte moet dan door de hele print heen en sloopt via's / veroorzaakt delaminaties...

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard-, firm-, en software ontwikkeling: www.arcovox.com
Lucky Luke

Golden Member

Loskrijgen wil misschien nog wel met Chipquick (Bismuth soldeer, of eigenlijk is chipquick een merknaam en hebben ze meer dan dat), maar daarna moet het ook weer vast... Ik weet het ook niet - ik denk toch de preheater "zo hoog mogelijk maar zonder de elco's te mollen*" (En de rest met de bout of hete lucht).

*)dus niet op soldeertemperatuur, maar hoe ver er onder weet ik ook niet. Onder de 100 C?

[Bericht gewijzigd door Lucky Luke op donderdag 17 december 2020 18:06:58 (13%)

Eluke.nl | De mens onderscheid zich van (andere) dieren door o.a. complexe gereedschappen en bouwwerken te maken. Mens zijn is nerd zijn. Blijf Maken. (Of wordt, bijvoorbeeld, cultuurhistoricus)
Arco

Special Member

Het is mij tot nu toe altijd vrij makkelijk gelukt met alleen hetelucht...
Belangrijkste is dat je de heteluchtnozzle op het midden van de transistor houdt. Je moet de transistor zo heet stoken dat 'ie loskomt.

Met de helelucht in de rondte bewegen om de transistor heen om de zaak te verwarmen is bijvoorbaat een kansloze missie, je sloopt er alleen de print mee...
(zodra je de nozzle verplaatst koelt de plek direct weer af)

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard-, firm-, en software ontwikkeling: www.arcovox.com

Ik voeg altijd veel loodhoudende tin toe met de bout, dat helpt enorm.

Als het een D2PAK is het 7 pootjes (middelste ontbreekt, die zit aan de tab) noemen ze dat een soms een H2PAK-7

Het is zo bizar dat ik de printplaat aan de onderzijde bij al dat verhitten nog steeds kon aanraken.

Dat betekend dat de ontwerper de koeling goed heeft gedaan, de warmte wordt dus goed verspreidt over de print.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken
Shiptronic

Overleden

Je hebt in de werkplaats toch acetylene? >:)

Wie de vraag stelt, zal met het antwoord moeten leren leven.

De afgeschreven MOSFET's met de slijpschijf/dremel oid voorzichtig afslijpen?

EricP

mét CE

Kun je er eens een plaatje van plaatsen?

Het probleem - zoals reeds opgemerkt - is dat er iets voor koeling zorgt. Wat dat betreft: missie geslaagd :).
De oplossing is waarschijnlijk niet om er iets warmers op te zetten, maar iets met voldoende vermogen of warmtecapaciteit om eea. in korte tijd op te warmen.

Ik heb hiervoor een 'loodgieters' soldeerbout. Lomp en grof spul. Veel te warm voor electronica. Maar wel met een punt met 'veel koper' (en dus veel warmte opslag). Met een ordinaire lichtdimmer 'knijp' ik dat ding tot-ie lekker warm is (hint: IR thermometer). Dat ff laten opwarmen. De warmtecapaciteit van de punt moet het trucje doen.

[edit]Wat ik ook nog wel eens doe - paar extra handjes vereist - is met 2 soldeerbouten. Gewoon, om de capaciteit / het vermogen te hebben.

Slijpen... Ik ben daar heel huiverig voor. Statische electriciteit... Maar goed, soms moet je wel eens wat...

Lambiek

Special Member

Ik zou ook hete lucht gebruiken en tin toevoegen, door het toevoegen van tin vloeid het oude tin beter. Werkt hier altijd goed.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Even een foto van het koellichaam is misschien handig, ik kom dit probleem in de auto ecu's ook tegen en om de torren te vervangen, moet toch het koelblok of de behuizing los, je krijg het anders nauwelijks warm.

Automotive engineer - www.easy-tech.nl
maartenbakker

Golden Member

Dat grijze brokkelspul zal wel vervangen moeten worden aangezien het brokkelt. Als je dat er volledig afsloopt is je thermische capaciteit waarschijnlijk al een stuk kleiner. Of je gebruikt het als thermische interface met je kookplaatje.

www.elba-elektro.nl | "The mind is a funny thing. Sometimes it needs a good whack on the side of the head to jar things loose."
fred101

Golden Member

Arco, jou methode van alleen de fet verwarmen zou kunnen werken maar als het ding dat niet overleefd heb ik daarna het probleem dat er daarna ook weer een nieuwe op moet.

De ontwerper is idd geslaagd, vooral als je bedenkt dat dit zonder het koelblok is.

Tin toevoegen is het eerste wat ik altijd al doe. Ook hier. Mijn Pace met beitelpunt werkt beter dan de 100W met enorme punt die ik nog ergens moet hebben. Dit is de eerste keer in grofweg 10 jaar dat hij het niet trekt en ik (de)soldeer erg veel, ik draai er ongeveer een kilo (load houdendsoldeer per jaar door.

acetylene: dat vind ik eigenlijk net iets te heftig, maar is een idee, ik heb met autogeen wel eens de neusbrug van mijn bril gelast :-) . Ik heb zo'n juweliers uitvoering dus het zou kunnen maar dat zou heel wat oefening en experimenteren vergen voor ik dat aandurf. (en volgens mij is de zuurstof op)

Thermometers zijn allen in meerdere smaken aanwezig aangezien ik regelmatig temperatuur calibrators repareer. (van camera tot gecalibreerde PT100 voor mijn Keithley 7510) dus dat is geen probleem

Met een frees het ding wegfrezen is op zich geen slecht idee alleen voor het kunststof deel en de die. De tab zal uiteindelijk ook los moeten maar die kan dan wel direct verhit worden ipv via die 1 mm die nu uitsteekt. Daaraan frezen zou ik niet aandurven, de kracht zou de pads kunnen losrukken. (ik heb een horloge/modelbout maat minifrees met kruistafel)

Ik heb wat zitten zoeken, pre-heaters worden blijkbaar rond de 350 graden gebruikt. Maar als ik bv 250 graden gebruik dan wordt het waarschijnlijk een stuk makkelijker om met hete lucht de mosfet los te krijgen. Dat lijkt me de veiligste manier want als dat lukt kan ik de nieuwe zo ook weer solderen.

Ik zou ook nog een blik "schuttingkje" kunnen maken zodat de hete lucht zoveel mogelijk geconcentreerd wordt op de mosfet.

Ik heb hier alleen de printplaat. Hij is groter dan het lijkt op de foto. Ik denk zo'n 15 cm in diameter en best zwaar

www.pa4tim.nl, www.schneiderelectronicsrepair.nl, Reparatie van meet- en calibratie apparatuur, ook maritieme en industriele PCBs
elmowww

Golden Member

Dergelijke zaken zijn zelfs met hetelucht icm soldeerbout soms onmogelijk...

Ik gebruik hiervoor een IR preheater op 200 C om het hele bord warm te stoken (5..15min). Vervolgens met een hele brede punt (litze punt van 10mm breed op de jbc) op 380 C over het smeltpunt helpen. Soms zelfs daar nog hete lucht bij.

Beetje flux of vers tuin helpt ook met smelten.

Als het bord reflow bestendig is kan je hem ook in de oven doen en halverwege de onderdelen eraf pakken.

PA0EJE - www.eje-electronics.nl - e.jongerius[aapje]eje-electronics.nl - EJE Electronics - Elektronica/firmware ontwikkeling

Ik zie dat de onderdelen die los moeten, voorzien zijn van M5 of M6 schroefdraad. Als je iets zou hebben in de vorm van een trechtertje van een goed warmtegeleidend materiaal (messing) en dat vervolgens op dit draadeind draait, kun je volgens mij met een klein brandertje het geheel dusdanig heet stoken dat loshalen moegelijk moet worden terwijl de rest van de print goed afgeschermd wordt.

EricP

mét CE

Die zijn best naar, Fred... Met een 'dikke punt' kom je er ook slecht bij - bij sommigen in elk geval. Wellicht te slecht.

Een pre-heater maakt het leven natuurlijk niet moeilijker. Immers, als je die PCB al op 200 graden hebt, is het toch weer 180 graden wat niet uit je pook hoeft te komen. Gezien al de kleine elco's, vind ik hete lucht toch wat eng. Gezien de berg via's zou je ook de hete lucht aan de onderkant kunnen zetten en aan de bovenkant de pook. Uiteindelijk zal het hele 'koelpakket' gewoon warm moeten worden.

Heb je de mogelijkheid om 'elders' wat te proberen te solderen? Dan kun je wellicht een idee krijgen van het smeltpunt van de gebruikte tin - onder de aanname dat alles met dezelfde tin vast gezet is.
Overigens zou je van dun alu plaat evt. nog wel een rechthoeking trechtertje kunnen vouwen. Dan kun je op 'het zwart' van die FET de warme lucht concentreren zonder de rest opgestookt wordt. Pootjes vooraf loshalen door warm maken en er een shim blade (of scheermes...) onderdoor te steken? Alhoewel ze thermisch wel niet zo heel veel zullen doen... alle beetjes helpen.

Waarom zouden die Power Elements eraf moeten?

Natuurlijk is dit reflow bestendig, zo is het er ook op gekomen. Ik zou het hele ding op 175-200C stoken en dan met de hetelucht helpen; met de bout kan ook, maar dan moet je eerst de pootjes doorknippen. Het afschermen van omliggende onderdelen die je gewoonlijk met Kapton tape.

Een nieuwe erop is vaak gemakkelijker, omdat je in eerste instantie het hele vlak het kunt stoken met de bout, dan de nieuwe MOSFET tegen de bout schuiven en het geheel op zijn plaats schuiven, dus de MOSFET tegen de bout houden en langzaam de bout van het pad schuiven. Ik vertin de onderkant van de MOSFET ook altijd vooraf. Als hij met het grote vlak goed ligt, kun je rustig de pootjes doen, de gate is triviaal en de rest cava de pinnen zit toch allemaal aan elkaar, dus je kunt de bout gewoon tussen 2 pinnen zetten.

Ik vind het wel een mooi board, het ziet eruit als veel ontkoppeling, in combinatie met dit aluminium-polymeer elco's is dat in ieder geval goed.

Zie ik nou 4 sets meetweerstanden? Eén set zou genoeg zijn als je de meting goed kunt timen, is wel gemakkelijker.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken
Thevel

Golden Member

Op 17 december 2020 17:23:33 schreef fred101:
Een van die groepen is short en twee van de 4 mosfets daarvan meten 0,13 en 0,16 ohm Trek daar de kabel/probe weerstand af en het is een keiharde short.

De pootjes loshalen van de print en een flinke stoom door de mosfet jassen.
De mosfet zal warm worden en zal uiteindelijk misschien vanzelf loskomen, eventueel bijwarmen met je soldeerbout.
Geen idee of zoiets lukt maar het proberen waard.

Arco

Special Member

Dat lijken me toch vrij standaard fets van Infineon?
Gewoon heetstoken met hetelucht en nieuwe erop zetten. Alle andere manieren brengen waarschijnlijk schade toe aan de print.

Behuizing is de PG-TO263-7-1 van Infineon: https://www.infineon.com/cms/en/product/packages/PG-TO263/PG-TO263-7-1…

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard-, firm-, en software ontwikkeling: www.arcovox.com

Op 17 december 2020 17:56:07 schreef fred101:
iets van 9 pinnen voor de source en 1 voor de gate (kan nu even niet het partnummer nazoeken)

Ik verwacht dat dit een DPAK-7 is. GSSDSSS als pinbezetting waarbij de D pin afgeknipt is.

Edit: Hey! Die met de NIET afgeknipte middelste pin kende ik nog niet!

[Bericht gewijzigd door rew op donderdag 17 december 2020 23:06:06 (12%)

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

Special Member

Zie link boven, is een TO263-7-1 (aka D2PAK-7-1)

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard-, firm-, en software ontwikkeling: www.arcovox.com

Sorry. De "2" vergeten, die stond er ook nog tussen. Right. IR heeft een serie mosfets die ik gebruikt heb in deze footprint. Kan even niet op het typenummer komen. Ik verwacht dat de footprint hier ook mijn IR mosfets kan huisvesten. Hier zit dan een pad voor de middelste pin die aan de source zit, maar de IR heeft daar een drain-pin die afgeknipt is. Update: bijvoorbeeld: IRFS7530TRL7PP

Fred, Het lijkt me dat de lompe stukken aluminium de grootste koelblokken zijn waar je last van hebt. Overweeg om een thermische-energie-toevoer direct op de bijbehorende aansluiting vast te maken. Stook die dan tot 250 graden (liefst gemeten op het alu blok) en dan "even met de hot air" en hij is los.

Toen ik begon aan deze posting was het plan nog: "Zet hem op de hotplate" (heb ik niet, jij wel :-) ) en stook de hele zooi op naar 180 graden. Als je DAN met de hotair aan de gang gaat is het veel makkelijker. Dat is zo, maar op 180 ben ik bang dat je elcos een kort leven beschoren zijn. Die mogen waarschijnlijk maar 1x in hun leven volgens het normale reflow-profiel snel even boven de 105 komen en daarna liever niet meer....

Dus zowiezo... Na al het mislukte gepruts zouden de elcos al wat degradatie voor hun kiezen kunnen hebben gehad. Dus overweeg om er een paar los te solderen en te controleren of die nog goed zijn nadat je klaar bent met de mosfets.

Tevens: Het is een plausibele theorie: "De elcos werden langzaam slechter totdat de mosfets zijn doorgeslagen".

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

Volgens mij heb ik precies deze printen eens vastgehouden bij Ellage in De Krim. Daar zit inderdaad erg veel koper in en op, naast die dikke studs nog. Hele zware printen..

Ik denk dat je er niet aan onderuit komt de hele print tegen reflow-temperatuur aan voor te verwarmen en dan, gezien de langdurige procedure, ook de elco's in de reparatie mee moet nemen.

fred101

Golden Member

Bedankt voor alle adviezen en ideeen. Als je erbij stil staat is internet het equivalent van het werken in en bedrijf met veel ervaren collegas waar je prakische dingen van opsteekt.

Rew, ik heb maar 1 fet gemarteld, Ik gebruik alu tape om omliggende onderdelen te beschermen. Dat werkt beter om warmte tegen te houden dan kapton (hoop ik, ik zou dat eens moeten nameten)

zoals jullie zien, zitten de elcos en condensators heel dicht bij elkaar. Ik heb er een af gehaald en dat ging makkelijk qua warmte maar je kunt er vreselijk slecht tot niet, bij met een bout. Hitte overdracht viel mee, Ook het IC waaronder corrosie zat was er zo af. Best heftig, dit waren vergulde traces en pads en best dik soldermask en toch waren ze aangevreten.

Die bouten loshalen zou wel eens handig kunnen zijn maar het is misschien ook handig om ze te gebruiken om warmte toe te voegen ipv een preheater.
Als ik een stukje messing afdraai tot punt dikte en er dan schroefdraad in tap, kan ik een soldeerbout direct op zo'n stud schroeven als een soort lokale preheater. Als ik tijd genoeg had was dit een mooi excuus om een inductieve heater te bouwen, Dan kan ik zo'n boutje verwarmen en ook een blokje wat bv precies op de mosfet past (of aan de onderlant bij de vias

Ik denk dat de veiligste methode van verwijderen Arcos methode is maar dan zit ik met het solderen van de nieuwe. Een preheater is wel het meest gecontroleerde proces en het meest elco vriendelijk
Eens kijken of ik een blokje metaal onder 1 fet kan verhitten zodat de warmte via de tin in de vias omhoog kan, De pootjes krijg ik wel los, die tab is het probleem.

Het PCB is idd erg dik.

Edit, de nodige vauten weggehaald, via een telefoon typen is niet mijn ding

[Bericht gewijzigd door fred101 op vrijdag 18 december 2020 11:03:33 (16%)

www.pa4tim.nl, www.schneiderelectronicsrepair.nl, Reparatie van meet- en calibratie apparatuur, ook maritieme en industriele PCBs