Erreicht man beim Handlöten qualtitativ genauso hochwertige Ergebnisse wie beim Aufschmelz- (reflow-) oder Wellenlöten?

Sind Sie bereit für diese Herausforderung? Werfen wir einen Blick auf die Mini-Wellen-Technik.

Wenn Sie dieses Bild betrachten, stimmen Sie vielleicht zu, dass das richtige Werkzeug und Geschick die Grundlage für gute Ergebnisse beim Handlöten sind.

Das Handlöten ist in den meisten Fällen der letzte Schritt in der Prototypen-Bestückung. Häufig ist dieser Schritt jedoch schwieriger und weniger kontrolliert als die vorangegangenen. Jeder weiss wie es geht. Wir erhitzen die Leiterplatten und das Bauteil um eine Lötverbindung herzustellen. Ist doch einfach, oder?

Obwohl Leiterplatten- und Elektronik-Entwickler, sowie Techniker in der Ausbildung gelernt haben, wie man mit einem Lötkolben umgeht, hat sich heutzutage einiges geändert.

Lötanschluss - Lötverbindung

Eine gute Lötverbindung ist eine elektrische und mechanische Verbindung, die im günstigsten Fall im ersten Anlauf, mit einer möglichst niedrigen Temperatur, so schnell wie möglich hergestellt wird. Diese Regel gilt immer noch, selbst wenn sich das Lötzinn von Sn63/PB37 zum bleifreien Lot SAC305, bzw. SN100, o.ä. geändert hat.

Ein guter Lötkolben und das rechte Geschick sind gute Voraussetzung. Welche Temperatur benutzen sie heute für Ihren Lötkolben? Welche Geometrie und Zustand hat die Spitze des Lötkolbens? Welche Lötmaterialien verwenden Sie? Löten Sie bleifreie Komponenten?

Im Folgenden erlernen Sie mit dem mit der Mini-Wellen-Technik eine Löttechnik, um ein SOIC-16 (Small outline Integrated Circuit 16 I/O) oder PQFP-100 mit Flügelanschlüssen zu löten. Die dabei angestrebte Qualität ist gleich oder besser als die einer vollautomatisierten Produktionslinie.

(Mehr Details zu SOIC oder PQFP finden Sie auf deren Verpackung)

Was Sie benötigen:

• Lötstation (-kolben)
• Lötspitze
• Lötdraht
• Flussmittel Paste / Flussmittelstift
• Pinzette
• Reinigungsmittel
• ESD-Bereich

Vorgehensweise:

1. Wählen Sie die Temperatur unter Berücksichtigung des Leiterplattenlayouts so niedrig wie möglich (Lagen, Kupfermasse)
2. Setzen Sie die Spitze in den Lötkolben ein
3. Erhitzen Sie die Spitze und überprüfen Sie dessen Zustand: 
   • Das Lötzinn sollte fliessen und sich gleichmäßig über den beschichteten Bereich der Spitze verteilen. Falls dies nicht der Fall ist, reinigen Sie die Oberfläche, um Oxidation zu entfernen.
   • Andernfalls setzen Sie eine neue Spitze ein.
4. Platzieren Sie das SOIC-16 auf der Platine und befestigen Sie das Bauteil an 2 oder 4 Ecken (Geben Sie Flussmittel auf die Pads bevor sie das SOIC auf die Platine setzen)
5. Geben Sie Flussmittel auf alle Beinchen/Pads auf dem SOIC-16
6. Reinigen Sie die Lötspitze auf einem feuchten Schwamm oder Messingreiniger
7. Geben Sie Lötzinn auf die Spitze (Mini-Wellen- oder konische Spitze)
   • Beispiel Punkt-für-Punkt-Löten:
     • Löten Sie alle Anbindungen einzeln - Punkt für Punkt durch auftragen der richtigen Menge Lötzinn. Das Lötzinn wird manuell mittels feinem Lötdraht hinzugefügt.
   • Beispiel Mini-Wellen-Löten:
     • Setzen Sie die Mini-Wellen-Spitze parallel zu den Pads auf den ersten Stift des PQFP/SOIC und bewegen Sie diese mit einer konstanten Geschwindigkeit entlang den Stiften. Löten Sie alle Anbindungen in weniger als 5 - 10 Sekunden.
     • Verfahren Sie auf die gleiche Weise auf den anderen Seiten des PQFP/SOIC
8. Entfernen Sie alle Flussmittel-Rückstände mit einem Reinigungs-Lösemittel und einem ESD-sicheren Haltegriff
9. Überprüfen Sie alle Lötverbindungen mit einem (Video-)Mikroskop oder einer Lupe.

Im Unterschied zum Mini-Wellen-Löten benötigt die Punkt-für-Punkt Technik wesentlich mehr Zeit und es ist schwieriger die gleiche Menge Lötzinn auf allen Verbindungen aufzutragen.