Hallo Freunde

Ich habe hier im Forum in der letzten Zeit Fragen zum Thema Löten von Bauteilen wie z. B. einem LQFP100, ein STM32 Controller. Ich habe dankbar die diversen Antworten entgegen genommen und im Internet dazu recherchiert. Das Ergebnis, gerade wenn man sich auch die Systeme z. B. von Martin-smt.de ansieht, zeigt meines erachtens, dass es möglich sein sollte sich eine Umgebung zusammen zu stellen, zu bauen, mit der man wohl für längere Zeit alle Aufgaben rund um das Einsetzen beliebig komplexer Gehäuse erschlagen kann.

Ich würde mich freuen wenn sich weitere Interessenten fänden ein solches System zu erstellen.

Ein guter Ansatz ist es sich anzusehen wie die Profis es machen und davon zu lernen. Dinge wie "automatische" Erkennung und Bildverarbeitung, sowie Geschwindigkeit dürften für Hobby oder jemanden der nur für Einzelfertigung ein System braucht, zumindest am Anfang nicht relevant.

Das Projekt besteht aus mehreren Teilen:

1. Grundeinheit

Eine solche Grundeinheit sollte aus einer "Arbeitsoberfläche" bestehen in welche man die Platine einspannt.
Die Grundeinheit sollte, ähnlich wie hier im Forum beschriebene CNC-Anlagen die Möglichkeit bieten einen Aktoren über die Fläche zu bewegen und in der Höhe zu verstellen, sowie den Aktor um die senkrechte Achse zu drehen (z. B. Zum Ausrichten eines ICs!)

2. Unterhitze und Sensor

In der Grundeinheit sollte unter der befestigten Platine eine Vorrichtung mit IR-Strahlern sein, welche es ermöglicht, möglichst genau, die Platine zu erwärmen.

3. Visualisierung

Eine hochwertige USB-Kamera mit möglichst guter Auflösung damit der Benutzer auf dem PC-Schirm "sehen. positionieren und ausrichten kann".

4. Aktoren:

4.1 Dispenser

Man sollte die Möglichkeit haben sowohl Kleber, wie auch Lötpaste auftragen zu können

Diese Funktion beinhaltet einen Dispenser der die Kartuschen aufnehmen kann und der diese Betätigen kann. Gerade bei den feinen Strukturen der Pads ist das nach meinen Recherchen nicht trivial.

4.2 Bestückung

Der Benutzer sollte z. B., nachdem er Lötpaste auf die Pads aufgetragen hat, den Kleber aufgetragen hat, die Vorrichtung haben die Bauteile aufzunehmen an den Ort der Montage bringen, perfekt ausrichten und absetzen können.

4.2 Löten

Hier gibt es zwei Techniken die wohl komplementär sein könnten.

4.2.1 Löten im Reflow-verfahren

Das ist trivial, da nach dem Aufsetzen der Bauteile und ihrer Fixierung durch den Kleber die Platine in den Pizza-Ofen-Reflow-Ofen kann.

4.2.2 Löten in der Vorrichtung

Wenn man bei Martin-SMT.de schaut, so haben diese ein Heissluftverfahren und eine "Haube", welche die Heissluft geziehlt nur dem einzelnen Bauteil zuführt, während die "Unterhitze mit den IR-Strahlern die Platine an die Zieltemperatur heranführt.

4.3 Entlöten

Damit habe ich mich noch nicht genauer beschäftigt.

4.4 Rebumping

Martin-smt zeigt wie man sogar Flip-Chips, Ballgrid-Arrays nei mit den Lötkugeln versehen kann.

Auch dieser Teil ist jetzt für mich nicht relevant.


Hier im ersten Beitrag zusammenfassend:

Ich möchte mir ein System basteln mit welchen ich das Thema SMD Handhabung im Griff habe, und zwar egal wie klein die ICs sind, egal wie fein die Strukturen sind, welche die "attraktiven" ICs auf dem Markt verlangen. Ich fürchte den Trend, dass in Zukunft verstärkt interessante Komponentten nur noch in "schwierigen" Gehäusen verfügbar sein werden.

Dabei möchte ich aus Kostengründen, also Budget-Verfügbarkeit das basteln, was eingermassen gut selbst zu machen ist, und erwerben, wo der Aufwand für mich zu groß wäre!

Ich denke der Aktor für den Dispenser ist ein Kaufteil, da Lötpasten für Pads wie sie z. B. ein LQFP100 hat, Lötpaste der Klasse 6 benötigt und eine Vorrichtung "sauber" und ohne Fäden zu ziehen und in der richtigen Dosierung benötigt wird. Martin hat einen "Hand"-Dispenser der die Temperatur der Lötpaste im Dispenser auf den richtigen wert bringt und hält, eine Anlage, welche auch den Füllstand der Kartusche erfasst und berücksichtigt und den Luftdruckstoß erzeugt um die immer gleiche Dosierung zu gewährleiten. Wenn ich jetzt in einer durch Schrittmotoren betätigten Vorrichtung und der Betrachtung durch die USB-Kamera in meiner Vorrichtung den "Hand-Dispenser" führe, so kann ich Kleber und Lötpaste sauber auftragen. Nach Auskunft von Martin sind für solche Pads Alu-Düsen erforderlich. Durch die Verwendung des Hand-Dispensers von Martin habe ich auf das ganze Zubehör zugriff!

Für das Bestücken der ICs würde ich als Aktor den Dispenser durch eine Vorrichtung ersetzen die wie eine Pipette funktioniert. Diese Vorrichtung sollte durch eine Schraubverstellung sehr fein um die senkrechte Achse drehbar sein. Somit sollte eine exakte Positionierung möglich sein.

In einem späteren Schritt sollte es auch möglich sein einen Aktor zu bauen, der die Gehäusespezifischen Vorsätze für das Heissluftlöten von Einzelbauteilen zu ermöglichen.

Soweit dieser erste Beitrag.