DFN / QFN - Gehäuse löten

Begonnen von picass, 28.05.2022, 16:52:34 CEST

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picass

Planänderung!
Anstelle der bereits gekauften und vorgesehenen Sensoren, welche einen Feuchtigkeits- wie auch einen Temperatursensor enthalten, habe ich mich nun in einen anderen Typ verschaut und der sitzt in einem DFN Gehäuse. Dieser Microling hat eine Grundfläche von 2,5 x 2,5 mm, auf der 8 Anschlüsse untergebracht sind und hat eine Bau-"Höhe" von 0,9 mm. Sein Name lautet SHT31-ARP, letzteres bedeutet, dass er die Signale analog ausgibt, und er stammt von SENSIRION.
Innendrin sitzen nicht nur die beiden Sensoren, sondern ein Haufen an Elekronik, welche u.a. Linearisierungen, Anpassungen der Ausgangssignale an den gesamten Versorgungs-Spannungsbereich, Digital-Wandler, etc..  enthalten. Und im Datenblatt enthalten sind Formeln für die Umrechnung der ausgegebenen Spannungswerte in Prozent Luftfeuchtigkeit sowie Grad Celsius. Und z.T. sind in den Formeln Brüche mit dem Nenner 8 ! Was das Dividieren zu einer überschaubaren Aufgabe werden lässt. ;)   Also nun diese toll winzigen Typen.

Nachteilig sind der nicht geringe Preis von 8,40 € und die Micro-Bauform, aber egal, ich habe gestern den Restbestand bei Conrad aufgekauft. Räusper.... drei Stück.

Gettz die Gretchenfrage: Wie verlötet man solche Biester? Noch nie ausgeführt. Die Anschlüsse liegen alle auf der Unterseite, und – is klar – das Ding ist für Schwellbad-Lötungen oder ähnlich Raffiniertes gedacht. Eine Heißluftstation habe ich nicht und möchte auch ungern 100 € für die ausgeben, selbst die Hälfte für 3 Lötungen wäre ein wenig sehr viel finanzieller Aufwand.

Hat da jemand Erfahrungen mit eigenem Erfolg? Ich bitte um Vorschläge für heißes Tun.
Zudem wird eine neue Platine fällig werden müssen, welche den Sensor aufnehmen kann.
Grüße, picass

Peter

Die Beine sieht man ja aussen.
Mach die Pads auf der Platine was größer dann kannst du sie einfach löten.
Vielleicht vorher die Pins verzinnen, dann braucht der Lötkolben nicht so
lange an den Pins zu sein. Kannst ja vorher mal was an einem IC üben, indem
du die Pins umbiegst und dann versuchst, sie anzulöten auf der Platine.

picass

Jetzt wird es etwas schwierig für mich! :( Habe gerade beim Einsortieren von rumliegenden Elektronik-Bausteinen in Vorratskästen zwei solcher Miniplatinen entdeckt... und mich dann erinnert, wohl doch schon mal einen solchen Anlauf unternommen zu haben. Schwitz..., da muss ich jetzt durch. :-[
Verzinnt sind die Leiterbahnen. Jetzt bleibt noch die Frage nach dem für diese Zwecke am besten geeigneten Lötmaterial. Man könnte an Lötpaste denken, denn mit dem Löten an solchen winzigen Strukturen gibts immer das Prob, dass das Lötzin sich selbst und gerade an spitzig runden Lötnadeln am liebsten nach oben und damit von der Lötstelle weg zieht. Es wäre in der Tat gut, ICs zum Üben zu haben, mit den 8,40 € Teilen möchte ich ungerne üben. Das Üben wird aber 'ne Weile dauern, bin unter der Woche zu einem Kurzurlaub weg.
Grüße, picass

 

picass

Der Kurzurlaub ist rum und das Paket mit den Microlingen da. Die sind noch kleiner  als befürchtet. Die je vier Lötstellen an zwei Seiten, welche laut ihrem eigentlichen Verarbeitungsprozess ja gar keine sind, weil auf ihrer Unterseite gelötet werden soll, sind so winzig, dass man die überhaupt nur sehen kann, wenn man eine gute Lupe nutzt und das M. so ins Licht dreht, dass Reflexionen entstehen. Au man, das geht mit händischem Löten nicht mehr. :-[

Meinen obigen Rückzieher - siehe Beitrag oberhalb - ziehe ich wieder zurück. Die abgebildete Platine war für einen Baustein eine Nummer größer. Der Jetztige passt da nicht drauf, die äußeren Anschlüsse überschneiden sich schon wieder, mindestens einer jedenfalls. Entweder klappt nun gar nichts und ich habe bei der Auswahl des Bauteils "zu klein" gegriffen, oder es müssen Tricks her.

Da die vorhandene Miniplatine noch zu groß ist, muss nun doch ein Layout und eine neu anzufertigende Platine her, was dem Projekt wieder eine ein bis zweiwöchige Pause verschaffen wird. Bei der Ausführung des Footprints muss versucht werden, die Leiterbahnen (LB) so zu verlegen, dass möglichst keine LBs im Abstand der Anschlüsse am IC vorkommen. Dazu könnte und wird hoffentlich der Umstand zu Hilfe kommen, dass von den 8 am IC vorhandenen Anschlüssen nur vier dringend benötigt werden..... und die liegen freundlicherweise genau an den äußeren Eckpunkten, also an den Pinnen 1, 4, 5 und 8.

Das könnte dann vielleicht doch noch klappen, zumindest, was die Abstände anbelangt. Was das eigentliche Verlöten betrifft, habe ich aber noch keine konkrete Vorstellung von Wahl der Lötmethode, etc..
Grüße, picass

picass

#4
Gettz der Entwurf einer Platine, welche so'n Micro-Teilchen aufnehmen könnte. Zur Erinnerung: in diesem speziellen Fall werden von den 8 vorhandenen Pinnen des ICs nur 4 benötigt und die liegen freundlicherweise an den vier äußeren Ecken. Also wurde ein orig Foodprint für das SHT31-ARP-Layout (analoge Ausgangssignale) genommen, aber nacheinander alle 8 "Füße" entfernt und für die 4 äußeren Füße je eine leicht verschobene Anschlussfläche eingefügt.
Beim ersten Entwurf hakte es, deshalb hatte ich in einem anderen Fred heute eine Nachfrage angekündigt. Da ging es drum, dass die neuen Fuß-Rechtecke als normale Leiterbahnen angesehen werden und deshalb auch mit Lötstopplack versehen würden.
Einem in Inet gefundenen Hinweis auf das Zufügen einer Reckteckfläche im Layer für die Lötstoppmakse - bei meinem alten Eagle war es der Layer 29 (top) - folgend, konnte das korrigiert werden. Die Bestellung via Aisler ist raus, in ca. 10 Tagen wirds hier eine Meldung geben, ob das Ganze von Erfolg gekrönt war.

Is klar, so'n DFN, rsp. QFN-IC händisch löten zu wollen ist je nach freundlicher oder anderer Formulierung eine elektronische "mission impossible" oder grober Unfug. Seh' ich ja selbst so. ??? Aber unter der genannten Sonderbedingung der nur-4-äußeren-Pinne-Notwendigkeit reizte mich der Versuch, zumal der Sensor schon ein tolles Teil ist: 2% Genauigkeit, die beiden Ausgangssignale (AS) für Temp und Hygro überstreichen den kompletten Betriebsspannungsbereich - also auch von 0 bis 5 V - , und dann sind die AS herrlich linear, was auf aufwendige interne entsprechende Anpassungsschaltungen zurück zu führen ist. Das war mir eine mögliche Mission wert. 8)
Grüße, picass

picass

#5
Das im oberen Beitrag abgebildete hübsche, niedliche Platinchen ist immer noch verschütt. Angeblich soll es noch existieren, aber ob es anlandet, ist noch nicht geklärt. In der vielen Zwischenzeit, welche verloren ging durch ständiges Nachfragen und teils ergebnisloses Warten auf Antworten von Aisler hatte ich via Ebay zugeschlagen und mir bei einem polnischen Anbieter von kleinen Fertig-Platinen-Adaptern was Passendes zugelegt.

Der polnische Adapter kam heute und - is klar - ich musste auch sofort versuchen, ob das Montieren des Microlings möglich sein würde. Und es war möglich, wobei ich allerdings - wie schon mal gesagt wurde - schummelte. Das IC ist ja ein 8-poliges, je vier auf gegenüber liegenden Seiten. Da unbedingt nur diejenigen an den Ecken benötigt wurden, hatte ich eben die je zwei inneren schlicht weg gefräst, damit die Aussichten halt wachsen oder etwa gar überhaupt erst entstehen könnten. Dann 'ne winzige Portion Löthonig auf die 4 Fußpunkte und dann ran. Das klappte besser als erwartet, wobei mir allerdings doch leicht schlecht wurde bei dem Gedanken, dass der M. die Hitze beim Anlöten auch irgendwie verkraften musste.

Dann angeschlossen und festgestellt, dass zwar irgendwie sinnvolle Signale an den Ausgängen anlagen, aber eine Reaktion auf Hitzezuführung konnte ich, rsp. mein Multimeter nicht erkennen. Konnte auch nicht, denn ich hatte die Anschluss-Leitungen falsch verlötet, also die Pin-Belegung durcheinander gewürfelt. Schwitz......
Im zweiten Anlauf mit "richtigem" Anschlus gabs wieder irgendwie sinnvolle Ausgangssignale, aber diesmal passte es wohl, denn bei Annäherung an meine Arbeitstischlampe, die als echtes, altes Glühobst vieeeel Hitze absondert, änderte sich die entsprechende Spannung. Das schien sehr plausibel zu sein. Wohl noch mal Glück gehabt.

Ob die Schaltung ohne komplette Anschlussbelegung wirklich brauchbar ist, muss sich noch erweisen. Aber immerhinque geht jetzt wieder was.
Grüße, picass

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