CEK-Prototypen-Module Lötanleitung
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[bearbeiten] Einleitung
Im Folgenden wird beschrieben, wie die CEK-Prototypen-Module zusammengebaut werden. Weitere Informationen zu den Modulen finden Sie unter Systembeschreibung. Insbesondere wird hier auch der Unterschied zwischen
- Frontmodulen und
- Elektronikmodulen
beschrieben. Der Unterschied erkennt man am besten an Hand einer Zeichnung
In dieser Anleitung wird das Löten eines Frontmoduls gezeigt.
- Frontmodule haben eine vordere und eine hintere Stiftleiste, die sich unterscheiden.
- Elektronikmodule haben zwei gleiche Stiftleisten.
[bearbeiten] Module fertig aufgebaut
[bearbeiten] CEK-Front-Module
Am Beispiel des CEK-Front-Moduls D-Sub 9 Buchse [1] ist die Lötanleitung erstellt worden. Der Bausatz beinhaltet alle Teile, die für den Bau des jeweiligen CEK - Moduls benötigt werden. Im Bausatz nicht enthalten sind Werkzeuge, Hilfsmittel und Hilfsvorrichtungen. Die Bilder zeigen das fertig aufgebaute Modul.
Kontakte
In der Seitenansich ist zu erkennen, dass zwei verschiedene Typen von Kontaktleisten verwendet werden.
Hinten (links im Bild) werden lange Kontakte CEK-SL1 eingesetzt, die eine Kontaktierung von oben und unten erlauben
Vorne (rechts im Bild, wo sich der D-Sub-Stecker befindet) werden kurze Kontakte CEK-SL2 verwendet, die bündig mit der Oberseite der Printplatte abschließen.
[bearbeiten] Elektronik-Modul
In diesen Bildern ein Beispiel für ein Elektronik-Modul gezeigt (Lineare universelle Stromversorgung PSL01, [2], Artikelnummer 100472).
Kontakte
Die vordere und hinter Kontaktreihe ist gleich.
Die Kontakte entsprechen den hinteren Kontakten der Frontmodule
Es werden die langen Kontakte CEK-SL1 verwendet
[bearbeiten] Maße
[bearbeiten] Front-Module
Der Grund für die Einhaltung der angegebenen Maße: die unteren Enden der Kontakte sollen auf gleicher Höhe sein. Die Steckkontakte CEK-SL1-xx sollen bei Front-Modulen mit der Printplatte oben bündig abschließen.
Die Zeichnung rechts verdeutlicht die Abstände des CEK Frontmoduls in der Seitenansicht, die bei Verwendung der mitgelieferten Steckkontakte beim Einlöten eingehalten werden sollen. Folgende Steckkontakte werden verwendet:
- CEK-SL2-xx, kurze, linke Seite in der Zeichnung, Frontbereich des CEK-Front-Moduls
- CEK-SL1-xx, lang, rechte Seite der Zeichnung, hinterer Bereich des CEK-Front-Moduls)
Die untere Zeichnung zeigt die Seitenansicht mit den vollständigen Maßen des Frontmoduls. Für Elektronik-Module gilt der rechte Teil der Zeichnung, da sie symmetrisch sind.
[bearbeiten] Elektronik-Module
Bei den Elektronik-Modulen kommen nur Steckkontakte von folgendem Typ zum Einsatz:
[bearbeiten] Andere Kontakte
Es können auch andere Steckkontakte in die Module eingebaut werden, solange die folgenden Maße nicht überschritten werden:
- rechteckige Kontakte < 0,64 x 0,64mm
- runde Kontakte d<0,9mm
[bearbeiten] Gemeinsame Teile für alle Module
Stiftleiste CEK-SL1, lang
- Modulart
- Front-Module hinten und
- Elektronik-Module vorne und hinten
- Bestell-Bezeichnung: CEK-SL1-xx xx=Anzahl PINs
- Maße
- A 21,4mm
- B 5,8mm
- C 12,8mm
- bestellen
Stiftleiste CEK-SL2, kurz,
- Modulart
- Frontmodul vorne
- Bestell-Bezeichnung: CEK-SL2-xx xx=Anzahl PINs
- Maße
- A 6,06mm
- B 3,0mm
- Gesamt Pin-Länge 11,6mm
- bestellen
Abstandhalter für Modul-Kontakte
- Der Abstandhalter ist ein Kunststoffklötzchen mit Loch. Dieser wird nach dem Einlöten auf die unteren Eck-Stifte der Stiftleiste CEK-SL1-xx geschoben. Es werden je nach gewünschtem Abstand der Modulleiterplatte von der Steckplatine 1 oder 2 Abstandhalter verwendet.
- Bestell-Bezeichnung: CEK-AH2.5
- Maße
- Länge 2,5mm
- Breite 2,5mm
- Höhe 2,5mm
- bestellen
[bearbeiten] Lötwerkzeuge
[bearbeiten] Lötstation / Lötkolben
Zum Löten wird ein Lötkolben, oder eine Lötstation, wie rechts im Bild gezeigt, benötigt. Idealerweise sollte eine Lötstation folgende Merkmale aufweisen:
- einstellbare und und geregelte Löttemperatur
- auswechselbare Spitzen
Aber auch ein Elektroniker-Lötkolben von 30-50W Leistung reicht zum Löten der Module aus. Das Printplattenmaterial der Module besteht aus dem hochwertigen FR4. Alle Kontakte sind durchkontaktiert, verzinnt und beide Seiten der Platinen sind mit Lötstoplack versehen. Das Löten ist daher ziemlich unkritisch.
[bearbeiten] Lötspitzen
Zum Löten werden in der Regel nur zwei Lötspitzen benötigt:
- eine zum Löten der Stiftleisten, relativ groß, meisselförmig
- Lötspitze Spitzendurchmesser 3.0mm
- Model N13
- Artikelnummer: 100493
- bestellen: [6]
- eine zum Löten von Bauteilen,
- Spitzendurchmesser 1mm
- Model N11
- Artikelnummer: 100491
- bestellen: [7]
[bearbeiten] Lötzinn
Als Lötzin verwenden wir z.B.:
- Lötzinn bleifrei 1mm x 50m 97% Zinn, 1% Kupfer, 2% Flussmittel 250g
- Artikelnummer: 101170
- bestellen: [8]
- weiteres Lötzinn: [9]
[bearbeiten] Weitere Hilfsmittel
Weiterhin wird benötigt:
- Flussmittel
- damit werden die Stiftleisten vor dem Löten eingepinselt
- F-SW 34 / EN29454-1 2.2.3
- Pinsel
- zum Einpinseln der Stifleisten mit Flussmittel
- Artikelnummer: 100427
- bestellen: [10]
- Weitere Hilfsmittel zum Löten nach Bedarf: [11]
[bearbeiten] Hilfsvorrichtung
Diese ist nicht unbedingt erforderlich, vereinfacht aber das Löten und die Montage des CEK-Moduls. Die Hilfsvorrichtung besteht aus einer FR4 Lochraster-Leiterplatte, auf der Kontaktleisten (Buchsen) aufgelötet sind. Die Abstände der Kontaktleisten entsprechen den Abständen der Kontaktleisten auf den CEK-Modulen. Die Kontaktleisten können die Kontakte für die CEK-Module aufnehmen.
Praktisch ist auch ein schwenkbarer Lötrahmen, in welchen die Hilfsvorrichtung eingespannt werden kann.
[bearbeiten] Hilfsmittel
U-förmig gebogene Stahldrähte
Die Stahldrähte dienen zum Einstellen der Abstände für die Kontaktleisten entsprechend der Seitenansicht CEK-Front-Modul und Seitenansicht CEK-Elektronik-Modul . Die Drähte werden so gebogen, dass sie entsprechend Bild Schritt 3 und Bild Schritt 6a zwischen die Kontakte der Stiftleisten des CEK Moduls passen. Es wird Stahl verwendet, da dieser beim Löten nicht festlötet.
Folgende Durchmesser werden verwendet:
- U-förmig gebogener Stahldraht 1,5mm, zum Einstellen des Abstands für die vordere Kontaktreihe bei Frontmodulen
- U-förmig gebogener Stahldraht 1,2mm, zum Einstellen des Abstands für
- die hintere Kontaktreihe bei Frontmodule
- die vordere und hintere Kontaktreihe bei Elektronikmodulen
Abstandhalter steckbar
Diese dienen dazu, den richtigen Abstand der Leiterplatte des CEK Moduls einzustellen und die Leiterplatte beim Löten waagerecht zu halten,
Bild Schritt 2.
Diese Abstandhalter können aus den Steckverbindern CEK-SL2, kurz, selbst hergestellt werden. Der kürzere von beiden Kontakten (mit B=3mm bemaßt)wird bündig am Isolator abgeschnitten.
[bearbeiten] Löten
[bearbeiten] Schritt 1
[bearbeiten] Front-Modul
Stecken Sie die (vordere) Stiftleiste mit ihren langen Enden in die rechten Kontakte der Hilfsvorrichtung, siehe roter Pfeil. Die vordere Stiftleiste (CEK-SL2-xx xx=Anzahl PINs siehe CEK_SL2) ist die Stiftleiste, welche bei einem Front-Modul in den Bereich mit dem breiterem Rand eingelötet wird. Die Abstandhalter der Stiftleiste müssen dabei auf den Kontakten der Hilfsvorrichtung bündig aufliegen.
[bearbeiten] Elektronik-Modul
gehen Sie zu Schritt6
[bearbeiten] Schritt 2
Front-Modul
Stecken Sie die steckbaren Abstandhalter in die linke Kontaktreihe der Hilfsvorrichtung, siehe die roten Pfeile. Die steckbaren Abstandhalter sollen auf gleicher Höhe enden, wie der erste und der letzte Kontakt der Stiftleiste des CEK-Moduls. Der Abstand zwischen der vorderen Stiftleiste des CEK-Moduls und den steckbaren Abstandhalter soll dem selben Abstand entsprechen, wie dem Abstand der Kontaktreihen des CEK-Moduls.
[bearbeiten] Schritt 3
Front-Modul
Legen Sie den U-förmig gebogener Stahldraht 1,5 mm über die vorderen Kontakte des CEK-Moduls und die steckbaren Abstandhalter.
[bearbeiten] Schritt 4
Front-Modul
Stecken Sie die Leiterplatte des CEK-Front-Moduls mit der zugehörigen Lochreihe auf die vordere Stiftleiste. Die zugehörige Lochreihe ist die, wo der breitere Rand des CEK-Front-Moduls ist. Die Bestückungsseite der Leiterplatte ist oben, d.h. der Bestückungsdruck kann gelesen werden. Die Stifte der Stiftleiste müssen bündig mit der Oberfläche der Leiterplatte des CEK-Moduls abschliessen.
[bearbeiten] Schritt 5
Front-Modul
Löten Sie einen der mittleren Kontakte der Stiftleiste fest. Benutzen Sie hierzu die breite Spitze des Lötkolben. Geben Sie zunächst nur ganz wenig Lötzinn auf die Lötstelle. Das Flussmittel und der Lötzinn muss von dem Loch in der Lötstelle aufgesaugt werden. Erst wenn dies geschehen ist, geben Sie mehr Lötzinn hinzu, bis die Lötstelle bündig aufgefüllt ist, keinesfalls mehr. Löten Sie dann den ersten und den letzten Kontakt der vorderen Kontaktreihe fest, dann die restlichen Lötstellen der Reihe nach.
Das Ergebnis sollte so wie im Bild aussehen. Das Lötzinn sollte möglichst wenig über die Lötstellen überstehen, da hier später der Stecker montiert wird.
Das Lötzinn muss auf der Unterseite der Leiterplatte am Kontaktstift austreten und einen kleinen Kegel bilden, wie im Bild sehen. Sollte das Lötzinn nicht gut durch die Löcher der Platine gesaugt werden, können die Kontaktstifte der Steckerleiste und die entsprechenden Kontakte der Leiterplatte vor dem Löten mit Flussmittel eingepinselt werden.
[bearbeiten] Schritt 6
[bearbeiten] Front-Modul
- Nehmen Sie die Leiterplatte aus der Hilfsvorrichtung.
- Stecken Sie die hintere Stiftleiste CEK-SL1-xx mit den kurzen Enden in die entsprechende Buchsenleiste der Hilfsvorrichtung. In der Zeichnung für CEK-SL1 ist das kurze Ende mit B=5,8mm bezeichnet. Im nebenstehenden Bild ist diese Stiftleiste rechts zu sehen.
- Die Isolatoren der Stiftleiste müssen bündig auf der Buchsenleiste aufliegen.
- Der U-förmig gebogene Stahldraht 1,2mm wird auf die Isolatoren der Stiftleiste CEK-SL1 und die Abstandhalter aufgelegt.
- Die Leiterplatte wird mit der schon verlöteten Stiftleiste CEK-SL2 nach oben auf die Kontakte der Stiftleiste CEK-SL1 aufgeschoben bis sie auf dem Stahldraht aufliegt. Dies kann man am besten in der Seitenansicht sehen.
- Die Leiterplatte des CEK-Front-Moduls sollte nun parallel zur Leiterplatte der Hilfsvorrichtung liegen.
[bearbeiten] Elektronik-Modul
- Stecken Sie die hintere und vordere Stiftleiste CEK-SL1-xx mit den kurzen Enden in die entsprechende Buchsenleiste der Hilfsvorrichtung. In der Zeichnung für CEK-SL1 ist das kurze Ende mit B=5,8mm bezeichnet. Im nebenstehenden Bild ist diese Stiftleiste rechts zu sehen. Da die Elektronik-Module symmetrisch aufgebaut sind, kommen vorne und hinten (in der Seitenansicht links und rechts) der gleiche Stiftleisten-Typ zum Einsatz.
- Der U-förmig gebogene Stahldraht 1,2mm wird auf die Isolatoren der Stiftleiste CEK-SL1 aufgelegt.
- Die Leiterplatte wird mit der Bestückungsseite nach unten auf die Kontakte der Stiftleiste CEK-SL1 aufgeschoben bis sie auf dem Stahldraht aufliegt. Der Bestückungsdruck ist nicht zu sehen.
- Die Leiterplatte des CEK-Front-Moduls sollte nun parallel zur Leiterplatte der Hilfsvorrichtung liegen.
[bearbeiten] Schritt 7
Front-Modul und Elektronik-Modul
Löten Sie einen der mittleren Kontakte der Stiftleiste fest. Benutzen Sie hierzu die breite Spitze des Lötkolben. Berühren Sie den Stift der Stiftleiste und das Lötauge gleichzeitig mit der Lötspitze. Geben Sie zunächst nur ganz wenig Lötzinn auf die Lötstelle. Das Flussmittel und das Lötzinn muss von dem Loch in der Lötstelle aufgesaugt werden. Erst wenn dies geschehen ist, geben Sie mehr Lötzinn hinzu, bis sich an der Lötstelle ein kleiner Kegel gebildet, keinesfalls mehr. Löten Sie dann den ersten und den letzten Kontakt der jeweiligen Kontaktreihe fest, dann die restlichen Lötstellen der Reihe nach.
Das Lötzinn muss auf der Oberseite des Moduls(dort wo der Bestückungsdruck ist) der Leiterplatte am Kontaktstift austreten und ebenfalls einen kleinen Kegel bilden. Wenn das Lötzinn schlecht durch die Löcher auf die Bestückungsseite der Leiterplatte zieht, können die vergoldeten Kontaktstifte der Stiftleiste und die Kontakte der Leiterplatte vor dem Löten mit Flussmittel eingepinselt werden.
Das Lötergebnis sollte so wie im Bild aussehen.
[bearbeiten] Schritt 8
Front-Modul und Elektronik-Modul
Entnehmen Sie das Modul aus der Hilfsvorrichtung. Bestücken Sie von der Oberseite der Leiterplatte, dort wo der Bestückungsdruck ist, die restlichen Bauteile und fixieren diese gegebenenfalls. Drehen Sie die Leiterplatte um und stecken sie mit der hinteren Stiftleiste (Front-Modul) bzw. beiden Stiftleisten (Elektronik-Modul) in die Buchsen der Hilfsvorrichtung. Löten Sie die Bauteile fest. Benutzen Sie für große Lötstellen, wie z.B. die Befestigung von D-Sub9 Steckern, Anschlüsse von Reihensteckklemmen usw. die breite Lötspitze. Benutzen Sie zum Löten von dünnen Anschluss-Pins die feine Lötspitze.
[bearbeiten] Schritt 9
Front-Modul und Elektronik-Modul
Schieben Sie die Abstandhalter auf den ersten und den letzten Stift der Stiftleiste CEK-SL1. Diese sind im Bild für das Front-Modul mit roten Pfeilen gekennzeichnet. Beim Elektronik-Modul muss dies für beide Stiftleisten erledigt werden.
[bearbeiten] Schritt 10
Front-Modul und Elektronik-Modul
Führen sie eine Sichtkontrolle und elektrische Kontrolle durch.
Das Modul ist nun einsatzbereit.
[bearbeiten] Siehe auch (Artikel)
- CEK Prototypen-Module Systembeschreibung
- Mechanische Daten
