Solderen kan zowel met through-hole componenten als met SMD, hierbij is SMD steeds meer voorkomend omdat de componenten veel kleiner zijn. Dit levert efficiëntere printplaten met meer onderdelen per oppervlakte op. SMD solderen is echter een vak apart en hierbij zijn diverse dingen anders dan bij through-hole. Dit artikel is bedoeld om een inleiding te geven in het solderen van SMD compenenten en er wordt uitgegaan dat het artikel over handsolderen al gelezen is.

Inhoudsopgave

Wat is SMD?

Smd componenten zijn zeer kleine "Surface-Mounted Devices". Dit begrip omvat vrijwel alle componenten die niet through-hole zijn. Van weerstanden tot leds tot complete Integrated Circuits (IC). Deze componenten hebben diverse standaardmaten en layouts. Dit is belangrijk om in de gaten te houden vanwege de bijbehorende footprint. De maten van simpele SMD componenten worden weergegeven in 4 cijferige codes die lengte en breedte afmetingen beschrijven in inch. Hiermee kan eenvoudig gezien worden hoe groot de componenten zijn.

Soldeergereedschap en soldeertin

Het soldeerstation is uiteraard het belangrijkste onderdeel bij het solderen van SMD componenten. Hierbij is het belangrijk om een goede punt uit te kiezen. Dit is belangrijker dan een goed soldeerstation want zelfs onze JBC stations kunnen niet goed gebruikt worden met een verkeerde punt. Bij het uitkiezen van de punt is het van belang om er een te nemen die bij het formaat van de SMD componenten die gebruikt worden past. Deze componenten hebben een bepaalde breedte van de pads en zijn dus makkelijker te solderen met een punt die er bij past qua maat. Ons advies is een beitelvormige punt tussen de 1 en 2 mm uit te kiezen. Deze zijn zeer geschikt voor warmte overdracht vanwege de vorm.

Soldeertin en flux

De keuze in soldeertin is afhankelijk van uw toepassing, gaat u reparaties uitvoeren aan bestaande elektronica dan is het handiger om loodvrije soldeertin te nemen. Dit omdat de soldeertin die aanwezig is op printplaten tegenwoordig uit milieu-overweging vrijwel altijd loodvrij is. Loodhoudende en loodvrije soldeertin mengen niet, en als u met loodhoudend wilt werken zal de pad helemaal schoon gemaakt moeten worden.
Als u zelf printplaten wilt gaan bouwen kan zowel loodvrij als loodhoudend gebruikt worden, hierbij is dan enkel persoonlijke voorkeur van belang. Verder is het mogelijk om soldeerpasta te gebruiken in plaats van tin, echter dit wordt vrijwel alleen gebruikt met reflow of hetelucht.

Flux is onmisbaar om soldeerwerk eenvoudig te maken. Door de pads van uw print in te smeren met flux stroomt de soldeertin vanzelf naar de juiste plek. Hierdoor kan heel eenvoudig gesoldeerd worden zonder dat pinnen van ICs aan elkaar vast gesoldeerd worden.

Ander nuttig gereedschap

Deze gereedschappen zijn zeer nuttig, want SMD solderen met de vingers en het blote oog is een stuk lastiger dan met hulpmiddelen. Zo is het bijvoorbeeld handig om een derde hand met vergrootglas te gebruiken, aangezien je snel handen te kort komt bij solderen. Daarbij zult u merken dat hoe groter de vergroting, hoe stabieler uw handen worden. Het is dus eventueel ook een idee om een losse loep of een microscoop te overwegen om goed te kunnen werken. Verder zijn pincetten onmisbaar om smd componenten te plaatsen. Om overtollige flux te verwijderen van de print is Isopropanol alcohol een goede optie.

SMD solderen

Het soldeerproces verloopt in een aantal stappen die elkaar in de praktijk snel kunnen opvolgen. Het is van groot belang dat de punt van de soldeerbout schoon is.

1. Vertin een van de pads om te zorgen dat het component geplaatst kan worden. Het pad moet volledig vertind worden maar let op dat er niet te veel op komt.
2. Plaats het component op de juiste plaats terwijl de soldeertin vloeibaar gehouden wordt. Hiervoor is een pincet essentieel. Het is belangrijk dat de plaatsing van het component vrij goed is, anders wordt de tweede pad lastig om goed te krijgen.
3. Smeer wat flux op het andere pad.
4. Voorzie de punt van een goede hoeveelheid soldeer.
5. Raak de pad aan met de punt, het soldeer zal vanzelf overvloeien naar de pad en een mooie soldeerverbinding vormen.
6. Inspecteer de soldeer-verbinding en reinig als het koel is eventueel de flux weg met Isopropanol alcohol. Dit hoeft niet perse, maar geeft een meer afgewerkt resultaat. Als er te veel soldeer op een verbinding zit is het het makkelijkste te verwijderen met een beetje desoldeerlint.

ICs solderen

Deze stappen komen in grote lijnen overeen met bovengenoemde, ICs zijna alleen nog een stapje moeilijker omdat dat ze veel meer connectoren hebben op een kleiner oppervlak. Hierdoor is solderen een stuk preciezer werk.

1. Verdeel flux over alle pads.
2. Vertin een van de pads met een goede hoeveelheid soldeertin.
3. Plaats de IC op de juiste plaats terwijl de soldeertin vloeibaar gehouden wordt. Hiervoor is een pincet essentieel. Het is belangrijk dat de plaatsing van het component vrij goed is, anders kunnen de andere pads niet goed gesoldeerd worden.
4. Soldeer de rest van de pads. Het vloeien van het soldeertin moet automatisch gaan, anders moet er wat meer soldeertin toegevoegd worden.
5. Inspecteer de soldeer-verbinding en reinig als het koel is eventueel de flux weg met Isopropanol alcohol. Dit hoeft niet perse, maar geeft een meer afgewerkt resultaat. Als er te veel soldeer op een verbinding zit is het het makkelijkste te verwijderen met een beetje desoldeerlint.

Soldeerregels

1. Binnen naar buiten. De handigste volgorde om te werken is van het midden van de printplaat naar de randen toe. Bij verschillende formaten componenten is het daarna het eenvoudigste om van klein naar groot te werken.
2. Houd de pad koud Als een pad op een printplaat te warm wordt is het mogelijk dat deze los laat. Dan is het mogelijk dat de hele print weg kan, als het een belangrijk onderdeel was. Het is dus vaak beter om te zorgen dat het geheel niet te heet wordt. dit is te doen door eenvoudigweg niet te lang te solderen op een plek. Als het niet lukt, probeer het dan later nog eens.
3. Houd de punt schoon. De soldeerpunt moet bij SMD solderen zeer schoon gehouden worden. Dit bevordert het afvloeien en de warmtegeleiding. Geoxideerd soldeertin is een slechte geleider, die bovendien de te maken soldering verontreinigt. Vandaar dat de soldeerpunt voor iedere serie te maken solderingen moet worden gereinigd. Het sponsje moet vochtig zijn, maar niet echt nat. Anders daalt de temperatuur van de stift te veel.

Verder gelden de regels die genoemd zijn in het handsoldeerartikel ook hier.

Met deze informatie is een begin te maken in de wereld van het SMD-solderen. Voor hobbyisten kan dit al genoeg informatie bieden om printjes te solderen, maar het belangrijkste bij solderen is oefenen. Zonder oefening worden de soldeerverbindingen nooit beter.

Om af te sluiten nog een dankwoord aan Marc van Stralen voor de bron waarop dit artikel gebaseerd is.