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Herstellung von hochzuverlässigen Lötverbindungen nach
ECSS-Q-70--08A und nach NASA NHB 5.300.4 |
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Herr Schöberle unser Kursleiter
erklärt die grundsätzliche Ausstattung des Arbeitsplatzes Höchste Sauberkeit und bestes Werkzeug ist eine unbedingte Voraussetzung. |
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| Das Biegen der Bauteile darf keine Druckstellen hinterlassen,
so muss man genau Maß nehmen und dann vorsichtig biegen. |
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Bauteile, wie z.B. Widerstände werden durch Unterlegen von der Leiterplatte abgehoben. Fixierung durch ein Capton-Band. |
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| Drahtenden sind auf der Lötseite vor dem Löten abzulängen.
Flache Seite des Seitenschneiders immer zum Bauteil hin, so dass sich eine flache Schnittfläche ergibt. Drahtenden sind sofort zu entsorgen, die Arbeitsfläche muss optimal sauber bleiben. Flussmittel auftragen Mit Lötspitze das Pin erhitzen, Flussmittel kocht und deoxidiert die Lötstelle. Lötdraht ansetzen und so viel in das Lötauge fließen lassen, dass sich eine optimale Benetzung ergibt. Hier ist Übung und Gefühl gefragt. Nach dem Löten möglichst sofort mit Alkohol (Isopropanol) reinigen. |
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| Das Lötergebnis kann nun sofort unter dem Mikroskop begutachtet
werden. |
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| Vorbereitende Arbeiten der Kursteilnehmer. | |
| Reinigen, verzinnen, die Leiterplatte festklemmen.
Die ersten Lötarbeiten können starten |
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| Eine ruhige Hand, gute Augen und immer wieder
Sauberkeit der Arbeitsstelle. Arbeitsfläche, Stuhl und Werkzeuge müssen den ESD-Anforderungen entsprechen. ESD-gerechte Kleidung und Armbänder waren nicht erforderlich, insofern die gelötete Prüfplatine keine elektrische Funktion hatte. |
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| Ausreichende Beleuchtung, einen perfekt beheizten Lötkolben,
immer genügend Flussmittel und das Ergebnis kann sich sehen lassen. | |
| Theorie vormittags mit allen Details einer guten wie auch
einer schlechten Lötstelle |
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| Das Innere der sechslagigen Prüfplatine zeigt dem Löter
wo er mit dem Lötkolben länger drauf halten muss. |
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| Aufmerksam den Zusatzerkärungen des Kursleiters folgen,
am Mikroskop löten will geübt sein. |
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| Das Mikroskop ist eigentlich nicht die geeignete Unterlage
zum Löten, aber dazu gibt es keine Norm. |
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| Unter dem Mikroskop werden die Fehler sichtbar,
besonders lernt man aber die eigenen Lötstellen zu begutachten und zu bewerten. |
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| Drähte anlöten erfordert eigene Handfertigkeiten | |
| Herr Schöberle wird nie müde alle Einzelheiten der Norm
und Probleme beim Lötvorgang zu erklären. Mit einer Webcam für Nahfeldaufnahmen zeigt er auf einem eigenen Bildschirm Arbeitsschritte und Handhabungen von Werkzeugen. Mit ruhiger Hand führt er den Arbeitsgang aus und gibt dazu die Erklärungen. |
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| Drahtstützpunkte auf einer Leiterplatte anbringen
ist eine Kunst für sich. |
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| Wie stark man den Drahtstützpunkt quetschen darf ist eine richtige
Gefühlssache. Hebelwirkung nur mit der Hand, ohne den Arm einzusetzen verhindert, dass man von vorne herein zu fest drückt. |
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| Der Drahtstützpunkt wird nun fachgerecht angelötet. | |
| Er muss noch frei beweglich sein, damit das Lötzinn bis zur
Bauteilseite durch rinnen kann. |
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| Richtig dosiertes Flussmittel ist unbedingt erforderlich. | |
| Das Flussmittel im Lötdraht ist niemals ausreichend, will man
eine normgerechte Lötstelle haben. Angeheizt wird auf einer Seite des Pins und wenn genügend Hitze übertragen wurde, so wird der Lötdraht von der anderen Seite des Pins zugeführt. |
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| Unter dem Mikroskop sieht man, dass die Benetzung mit Lötzinn
sehr gut ist, die Rückstände vom Flussmittel sind noch zu entfernen, nun gilt es noch die Lötstelle von der anderen Seite zu begutachten. |
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| Benetzung optimal, Rückstände werden noch entfernt,
ein Drahtstützpunkt, welcher große Belastungen aufnehmen kann. |
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| Der Draht, welcher anzulöten ist, wird nach Abisolierung,
und Verdrillung mit ESD-gerechten Handschuhen, im Zinnbad verzinnt. |
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| Kontrolle ob die Isolierung normgerecht auf drei
Drahtdurchmesser vom Drahtstützpunkt entfernt wurde. |
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| Das Biegen mit der Rundzange erscheint einfach, es dürfen
aber keine Druckstellen auf dem Draht zurück bleiben. Die Zange wird also niemals zugedrückt, sie bleibt etwas offen und richtig gehalten kann der Biegevorgang eingeleitet werden. |
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| Perfekte Biegung des verzinnten Drahtendes um 90 Grad
ohne jegliche Druckstelle. Sieht man aber nur unter dem Mikroskop. |
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| Draht einlegen in den Gabelstützpunkt und Maß nehmen für das
Abschneiden. |
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| Flache Seite des Seitenschneiders immer zum Draht hin.
Reste sofort entfernen |
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| Draht einlegen und kontrollieren ob alles passt. | |
| Draht muss fixiert sein.
Bewegt sich der Draht beim Abkühlen des Lötzinns, so spricht man von einer bewegten bzw. gestörten Lötstelle. Und immer wieder die richtige Menge an Flussmittel. |
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| Lötspitze von einer Seite, genügend Wärme übertragen und
dann den Lötdraht von der anderen Seite zuführen. Eine ausreichende Menge an Lötzinn ist erforderlich damit alle Benetzungswinkel gut ausfallen. Zuviel Lötzinn ist auch wieder nicht gut, der Draht muss immer sichtbar sein. |
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| Das Mikroskop gibt Aufschluss.
Benetzungswinkel ausreichend, Draht gut sichtbar. Diese Verbindung wird vom Prüfer gut geheißen. |
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| Eine weitere Vorführung befasst sich mit Lötpaste.
Wie verhält sich eine Lötpaste wenn sie nicht mehr frisch ist? Dazu wird eine relativ frische Lötpaste (sechs Monate darf sie max. alt sein) und eine bereits verfallene Lötpaste verwendet |
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| Die aufgetragenen Lötpasten werden in einer Kreisschablone
verstrichen. |
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| Mit einem Heißlufterhitzer werden die zwei Proben zum
Schmelzen gebracht |
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| Die linke Lötpaste ist noch intakt und formt eine schöne
Kugel, die rechte hingegen ist bereits verfallen und viele kleine Lötkugelchen scharen sich um die zentrale Lötkugel. |
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| Bei dieser Vorführung soll ein SMD Schaltkreis mit Hilfe der
Lötpaste durch Heißluft gelötet werden |
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| Auftragen der Lötpaste mit einem Dispenser auf die einzelnen
Pins. |
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| Das Bauteil wird mit einem Unterdruckstift genau positioniert.
Mit Heißluft erfolgt das Verlöten. |
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| Unsere eigenen Testplatine müssen mehrere aufgelötete Bauteile
aufweisen und kommen dann zur Kontrolle. |
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| Die Vorderseite der Testplatine muss zusätzlich zu den Bauteilen
auch eine Drahtbrücke aufweisen. Sorgfältige Reinigung ist vor der Inspektion unbedingt erforderlich. |
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| Das Zinnbad für das Vorverzinnen war immer einsatzbereit. | |
| In Isopropanol Bädern mit unterschiedlichen Verhältnis
zu Wasser wurden die Leiterplatte endgültig gereinigt. |
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| Ein Trockenschrank zum Trocknen, Aufbewahren oder auch
zum Vorwärmen der Leiterplatten. |
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| Vor der Inspektion durch den Prüfer Kontrolle der
Leiterplatte durch den Kursleiter. Schöne Lötstellen sind eine Freude, aber wie leicht findet sich noch irgendein verstecktes Salzkristall. |
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| Die Tafel ist nun voll belegt, das heisst das Ende des Kurses
naht. |
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| Der strenge Prüfer kann nun sämtliche Prüfplatinen in Ruhe
begutachten, die Fehler markieren und in einer Liste festhalten. Hoffentlich wird die Liste nicht zu lang. |
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| Platine schwenken, leicht neigen und drehen.
Jedes Pin wird von allen Seiten bewertet. Welchen Winkel hat die Benetzung? Gibt es Lufteinschlüsse? Kann man doppelte Schichten Lötzinn erkennen? Wie sind die Übergänge? Wurde ordentlich gereinigt? Flussmittelrückstände oder Salze? und und und . . |
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| Das Prüfprotokoll ordnungsgemäß ausgefüllt. | |
| Zum Prüfprotokoll ein Test einmal zur Wiederholung
des Gelernten und zum Zeigen dass man nun aureichend über das hochpräzise Löten Bescheid weiß. |
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| Das Zertifikat ist zwei jahre gültig.
Es berechtigt Lötarbeiten für ESA-Aufträge durchzuführen und bestätigt, dass man sämtliche Prozeduren für das hochpräzise Handlöten beherrscht. |