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Bleifreilöten Reparaturen am SMD Bestückte Platinen wird ein Herausforderung und warum reparieren die Hersteller kaum noch deren Platinen oder Geräten

Löten war früher einfach, dank der Blei – Zinn + X Mischung, sowie sehr große Elektronische Komponenten auf starke Platinen mit ordentlich fette Leiterbahnen, war löten / um löten / Austausch löten einer Bauteil und wieder nach löten,… problemlos mehrmals möglich. Es lag unter andren an der sehr Groß gebauten Transistoren / ICs / R und C und L usw., sowie an der niedrige Schmelzpunkt der Lötzinn, um die 200°C. Ach war das schön, als Kind mein Hobby auszuüben und immer wieder etwas gelötet zu haben.

Heute dank der SMD Technik und der Gesetzlich vorgeschriebenen Bleifreilöten mit Max. 0,1% Anteil, hat sich das ganze geändert. Für das Bleifreilöten mit auf Zinn basierte Metallmischungen braucht man Höhe Arbeit / Löt Temperaturen, so ca. bis an die 400°C. Die Leiterbahnen sind extrem geschrumpft und auf mehreren ebenen zusammen verknüpft, die SMD Komponenten sind extrem Hitzeempfindlich, die SMD Komponenten haben je nach Massen und Konstruktion unterschiedlichen Löttemperatur sowie ein Maximale verträgliche Zeit der löten. Die angaben der Temperaturen sind sehr unterschiedlich, und je nach Massen und Eigenschaft von Konstruktion der SMD Komponent, sowie Technische Zusammenstellung der Platine und Anwendungsgebiet, bleibt das Lötverfaheren jeder einzeln Platine meistens ein „Geheimnis der Hersteller“.

Was bedeutet das.
Wenn man meine Bilder betrachtet, wie z.B. das gelöteter SMD Teil nach der Austausch aussieht, erkennt man wie schwer war das Löten an der SMD Teil war.
Erstens, der defekte SMD Teil von der Platine ab zulöten = sehr riskante Blindflug, weil dabei die Multilayer / Mehrlagen Platine extrem erhitzt werden muss, weil Durchkontaktierung beschädigt werden können, weil naheliegende SMD Teile beschädigt werden können. Beim Löten der neue SMD Teil wird noch schwieriger, weil man nicht die Schmelzpunkt der Legierungen und der Lötzinn usw. kennt, sowie das von der SMD Maximal erträgliche Temperatur und Zeit Verträglichkeit. Für ein unerfahrene bedeutet das, mehr Zocken als Wissen Anwendung, für ein „Bastler“ ein Handwerkliche Kunstwerksversuch. Erfolgschance, so was erkennt man erst nachdem die jeweilige Platine viele Monate fehlerfrei funktionierte. Es gibt viele Studien die belegen, das dass löten der Aktuelle SMD Technik kaum ein Sinn macht. Das bedeutet, der Hersteller könnte nur im Notfall seine Platinen reparieren, sonst wie immer die Platinen werden mit Fabrikneuen ausgetauscht.

Für eine Laie ist schwer verständlich, ein Profi weiß es, das Freihand Löten wird zum große Handwerkkunst. Neben der sehr gute Werkstattausstattung braucht man eine menge Erfahrung und Geduld, man muss mittlerweile erkennen, an welcher SMD Transistor oder IC welcher Lötverfahren angewendet worden ist, da man über keine Informationen verfügt, muss man also vieles in voraus testen, viel nötige und unnötige rum löten um dabei eigene Erfahrungen zu sammeln.

Ein Hersteller sagte zu mir, zur Thema löten am SMD Bestückte Platinen, „Leon, das können wir der SMD / Platine / Gerät nicht antun“. Ja, sie haben schon recht, weil, sie wissen wie das verfahren der Produktion verläuft, wie die Haltbarkeit ist, was daraus wird nach der rumlöten an eine Platine, welche Restrisiko nach der rumlötet an der reparierte Platine haften bleibt

Ich bin der Meinung, und das wird man hier immer wieder in Bilder zu sehen bekommen, nach Jahrelange Übung, kann man alles was durch die Lötspitze gegriffen werden kann, immer noch Freihand gelötet werden.

OK es wird immer schwieriger, das bedeutet Zeit und Material aufwendiger Reparaturen, mehr Risiko am Material Verschwendung bei der Reparatur, kostspielige Werkstattausstattung, was am Ende durch der Auftraggeber zu ertragen sein wird. Ich lasse mich nicht entmutigen und fahre meine Schiene weiter vor, aber ich erkläre es jeder der etwas bei mir reparieren lässt, der Ausgang einer Reparatur mit löten am eine Platine erfahren wir erst Monate später. Weil u.a. SMD Teil gelötet sind die auf Keramische Strukturen / Materialien verbaut sind, Risse in deren Strukturen sind beim löten nicht zu erkennen, sie werden aber eines Tages Ihr Dienste versagen können, dazu zählen SMD Halbleiter / Kondensatoren / Spulen u.v.m.

Schöne Lötstelle ist Nebensache geworden, haltbar zu sein ist wichtiger, deswegen sieht man in viele meiner Bilder, sehr viel Lötzinn auf ein SMD Teil, wo der SMD nahezu unter der Lötstelle verschwindet. Wie so! Das Problem ist, was man mit dem freie Auge / Mikroskop usw. als „strafe Lötstelle“ wahrnehmbar nimmt, ist in der Realität nur „ein schlecht aufgetragene Mörtel“. Wie so! Weil man niemals die genauer Mischung der Zinn Legierung der Leiterbahnen und SMD kennen wird. Informationen aus dem Netz entsprechen allgemeine Infos, und hier nachdenken, „es sind diejenigen am werken, die um die Kartoffeln Möhren einpflanzen damit die Käfer ferngehalten werden!“. Probiere mal, ein SMD MOSFET Halbleiter Mikro SMD Tr. der Pinfrei auf dem Platine gelötet ist, ab zulöten und ein zulöten, Ja extrem schwer. Unkontrollierter Heißluft, oder IR bei über 400°C, damit die Lötstellen unter der MOSFET an der Schmelzpunkt gebracht werden kann, geht gar nicht, bleibt also nur das Lötkolben und das SMD MOSFET einmal im Lötzinn eintauchen, was passiert mit dem Leiterbahnen, und das soll in etwa 3-5sec geschehen, probiere einfach. Nochmal 3-5sec, wie soll das gehen! Schaft man nicht, rechnen man mit ein Materialermüdung durch über Thermische Belastung, mit Lageveränderungen durch Thermische Spannungen in der Halbleiterstruktur. Warum! Ein alte Transistor mit lange Pins, wo man nur die Pins mit 200°C gelötet hat, war der Halbleiter vielleicht keine 100°C warm dabei, bei eine 400°C löten einer 1x1x2mm Teil wird alles 400°C Heiß, deswegen die maximale Lötzeit von nur ein paar kritische Sekunden!

Wo führt das hin! Genau, Reparaturen so wie man kannte werden zum Basteln versuche, man wird nur ein Basteln versuch unternehmen um ein Gerät reparieren zu können. Man wird von Elektroniker zum Bastler „herabgestuft“, was aber nicht schlimm ist, den gerade wir die Bastlern können und machen mehr als diejenigen die nur nach irgend ein Schreibvorschrift einer Hersteller handeln müssen. Also man wird als Bastler bei der Reparatur zum berechneter „Draufgänger“ für die zu reparierende Platine. In ein „Streitdiskussion“ meinte ich, „ich bin in der Lage ein BGA Grafik Prozessor, je einzeln Kontakt mit ein Draht am Board Freihand zu löten“, sicher mit Geduld kann jeder das Tun, auch wenn anschließend, nur Spaß trotz einer Funktion bedeutet.

Nicht ganz Faire Kritik meinerseits.
Möchte niemanden der repariert, einer meine Freude so zu sagen, aus aller Welt, ja, also möchte niemand mitteilen, das Rework von BGA Prozessoren nie oder kaum etwas in Langzeitwirkung gebracht hat. Schade, man sieht auf manche Videos, wie immer wieder der BGA von Lötzinn Reste erhitzt und gereinigt und Schabloniert und wieder erhitzt, . . ., frage! Bitte ehrlich sein, wie lange hat die Reparatur gehalten! Ich habe hier schon mal geschrieben, leider findet man wenige Studien über die Haltbarkeit dieser Art der „Reparatur“, Grund dafür wird der allgemeine Desinteresse sein sowie kaum etwas für ein Laie verständlich, sowie ein Techniker lernt oder kennt das nun mal.

Und was ist mit mir! Was tue ich!
Ich löte weiter, sei SMD oder BGA oder sonst was, auch wenn ich selber sehr oft am der getane Arbeit zweifeln. Es ist so, wie im wahre Leben, man hofft das es hält und das es funktioniert, man kämpft um die Maschine am Leben zu erhalten. Privat für mich in meine Bastelstube löte ich nach wie vor mit Zn-Pb-Cu, ist nun mal das Beste für die Maschine.

Wo kommt das Bleifreie Elektronik her!
Ich glaube zuerst sind die Japaner gewesen die alles möglicher auf Pb Basis aus der Herstellung raus nahm und als Verbot einführten, der Rest färbte nach, was Technisch gesehen etwa zu Freude der Obsoleszenz kam, etwas herzustellen wo viel Wissen und Technik investiert wird, was schwer zu kopieren und zu reparieren geht. Die Toren der Verschleiß der Maschine wurden somit weiter geöffnet.

Hm, und was machen wir jetzt!

Nicht aufgeben, zuerst gut informieren wie lötet man Bleifrei!, welche Technik dafür nötig ist!, Lohnt sich im Material zu investieren oder las ich lieber machen!, anhand der defekt an der Schaltung kann man die „Wichtigkeit“ der SMD Teile erkennen, entscheiden somit im voraus was und wie man vorgeht und was man dabei für die Zukunft der Platine / Gerät so riskiert. Cool ist, der Erfolg so einer schwieriger Reparatur, Krönt einer viel stolzer als vieles anderes, vorausgesetzt man gehört nicht zu denen die ständig gestreichelt werden wollen, denk nach!, es sind oft die „unscheinbaren“, also, leg los sei Optimistisch.

Zukunft.

Noch sind die SMD Teile Beschriftet, manchmal mit ein Code, der Trend geht aber in der „Verschleierung“ der Bezeichnung, oder sogar das weglassen der Beschriftung. Erstens hat man kaum noch platz dafür, siehe die Kondensatoren / Spule und manche Widerstände / Halbleiter. Zweitens warum soll man etwas beschreiben, man kann eh nicht reparieren und z.B. Eigen Werbung einer STI oder TI usw. Hersteller auf ein SMD Halbleiter anzubringen, wird nicht mehr so nötig sein.

Meine Prognose, in der folgenden Jahren, werden viele SMD Teile ihr Beschriftung verlieren, Reparaturen am Platinen werden somit ohne Mächtig Riesige Erfahrungen nicht mehr möglich sein. Es werden aber immer welcher Interessenten geben, so wie du der gerade das hier gelesen hast, die alles „knacken“ werden, und trotz aller dem, komplexe Schaltungen ohne Anleitungen durchschauen und reparieren oder Rework / verändern. Fang heute an zu lernen zu experimentieren, es dauert viele Jahre, du wirst sie dann verstehen.

Damit das hier kein Buch / Schrott Seler wird, mach ich Erstmal STOP, verfolge bitte einfach nach was hier so geschieht, und mal schauen wie erfolgreich, Wir die Maschine unterstützen können.

Maschine = ach, ich werde versuchen ein kleine Text bald dazu zu schreiben, nicht ganz uninteressant, wurde aber lieber in ein kleine Buch verfassen….

Sorry für das Schmiererei mit Buchstaben hier, könnte nicht kürzer machen / schreiben.

LdP

 

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