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Problema posizionamento termocoppie sotto BGA (1 in linea) (1) Ospite
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Discussione: Problema posizionamento termocoppie sotto BGA
#12687
Re:Problema posizionamento termocoppie sotto BGA 5 anni, 4 mesi fa Karma: 2  
Un' ultima cosa....per la rimozione iniziale del bga (saldato lead free) mi affido ad un profilo medio consigliato dal produttore della macchina in base alla dimensione del bga e alla lega....verso il picco finale tocco un pò il bga con una pinzetta e quando vedo che si muove, lo stacco. Secondo te devo costruire un profilo accurato anche per la fase di dissaldatura?
pippo80 (Utente)
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#12688
Re:Problema posizionamento termocoppie sotto BGA 5 anni, 4 mesi fa Karma: 291  
Non mi hai confuso, anzi mi hai chiarito parecchi dubbi.
Ti chiedo qualche altra cosina .....grazie per la tua disponibilità.

Se fisso la termocoppia sopra il bga, con del nastro di alluminio e del kapton, durante il rework su schede da riparare, non schermo in parte il calore proveniente dal nozzle della macchina ottenendo quindi una non corrispondenza con il profilo creato in fase di test?

l' Alluminio, in generale è un buon conduttore termico, come noto viene usato per realizzare dissipatori termici, quindi non ti devi preoccupare. Nel giro di qualche secondo la teperatura sopra e sotto il tape (verso il package) si eguglia.

il Kapton (Polyamide) è meno conduttore termico, ma a quelle temperature e tempi, non ce la fa a "isolare" termicamente il flusso dell'aria calda.

A volte, si usa il tape di Alluminio, ma per essere certi che stia ben posizionato, viene posto sopra anche uno strato di kapton, senza impattare la conducibilità termica.

Il nastro di alluminio comunque va meglio, anche se quasi impercettibile la differenza sotto il flusso di aria calda che proviene dal nozzle della macchina.

E' importante lo spessore del nastro di alluminio? Possiedo del nastro di alluminio classico preso al ferramenta, è abbastanza spesso, va bene oppure è meglio usare del nastro sottilissimo?

Vale quanto sopra, se l'alluminio è sottile si adegua meglio alla punta della TC e quindi favorisce il corpo-unico tra TC e sottostante pad o superficie.

Per gli mcm dovrei posizionare la termocoppia proprio sopra il die o sul bordo di questo?

In centro al chip è meglio

Dopo la pulizia dei pad sulla scheda madre effettuo un passaggio con dello stagno al pb (e successsiva pulizia con treccia ed altro)...le balls sono 63/37, il filo di stagno è 60/40, va bene uguale?

Tieni presente che 60/40 è una lega fonde intorno ai 190°C e non è eutettica. Comunque va bene.

Un suggerimento: attenzione quando fai la pulizia delle pad, non stare troppo sopra alle pad con lega fusa altrimenti rischi di generare copper dissolution (il rame viene sciolto nella lega) e ne rimane magari troppo poco per costituire una pad che sia realmente in grado di garantire un solder joint affidabile.

Se disponi di un microscopio o un buon ingranditore, dopo la pulizia ispeziona bene tutte le pads pulite per vedere se qualcuna si è staccata dal sottostante laminato (PC.


Il foro sul pcb lo farò dalla parte superiore, dove ci stanno i pad in modo da centrarne uno (dal lato inferiore è un 'impresa centrarlo)......i pad di dimensioni piccole avranno quasi sicuramente un diametro pari o inferiore a quello del foro quindi salteranno completamente.....in pratica al posto del pad ci sarà il foro....questo ha influenza o comunque la misura della termocoppia a contatto con la ball sarà corretta?

Questa realmente è un'operazione non facile, forare dall'alto, cioè dalla pad, aiuta. ma dovresti però forare il PCB senza il BGA sopra. In pratica andrebbe forato il PCB e poi saldatoci sopra un BGA (MCM) e poi fare tutti i tuoi trials di profilatura.
Difficile stabilire quando la punta della TC tocca la ball, di solito, la verifica (chi può) la fa con X-ray. Comunque con un pò di pazienza si riesce.
La punta deve girare velocissima, oppure puoi tentare di forare tenedo la punta tra le dita e facendola girare piano piano sino a quando "senti" la pad. Punta ben affilata.

Forse sono domande un pò sciocche ma vorrei fare le cose nel migliore modo possibile anche perchè la rilavorazione dei bga è estremamente complessa ed i fattori che entrano in gioco sono numerosi.

Devi fare prove, prove ed esperienza, e tieni nota di tutti i risultati ottenuti durante le prove.



.....................MdL
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#12689
Re:Problema posizionamento termocoppie sotto BGA 5 anni, 4 mesi fa Karma: 291  
pippo80 ha scritto:
Un' ultima cosa....per la rimozione iniziale del bga (saldato lead free) mi affido ad un profilo medio consigliato dal produttore della macchina in base alla dimensione del bga e alla lega....verso il picco finale tocco un pò il bga con una pinzetta e quando vedo che si muove, lo stacco. Secondo te devo costruire un profilo accurato anche per la fase di dissaldatura?

Se parli di rimozione del BGA da una scheda in riparazione, cioè che non va danneggiata durante la rimozione e sostituzione del BGA, allora devi fare attenzione. Trattandosi di giunti in Lead Free, ma non sai con che lega è realizzato sial il giunto che le balls (un range che puo andare da 217°C sino a 228°C) devi essere certo che tale temperatura venga raggiunta e superata di qualche grado (235°C) proprio sui solder joint. Trova il modo di verificare se quel proflo suggerito ce la fa a raggiungere tali temperature.

Toccare con la pinzetta per capire se la lega è liquida equindi si può rimovere il BGA, può andar bene, se poi prendi la mano in pratica ti viene abbastanza facile. Però bisogna fare attenzione perchè se accidentalemente la temperatura non è sufficientemete calda e ben distribuita, si rischia di strappare le pads dal laminato senza che te ne accorgi (pad cratering) e poi nel tempo il problema del 'open può comparire.
Quindi, visto che disponi di TC di basso diametro, magari prova a curiosare infilandole sotto il bga quà e là, per vedere quali temperature sono presenti quando toccando con pinzetta ti sembra che la lega (junti) sia fusa.


Non dimenticare di eseguire il Bake della scheda da riparare prima di smontare il BGA guasto.


have a good luck..

........MdL

PS: qui, almeno una pizza me la sono meritata
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#12690
Re:Problema posizionamento termocoppie sotto BGA 5 anni, 4 mesi fa Karma: 2  
MDL, non una pizza...una cena completa...ed è anche poco....
Comunque per quanto riguarda la foratura del pcb devo per forza togliere prima il BGA perchè i profili da creare sono lead mentre tutti i BGA che tratto sono saldati lead free.
Ho acquistato una punta da 0,20 e dovrei, con molta pazienza, riuscire a forare il PCB mantenendo più o meno integri i pad.
Credo che 4-5 cicli di misurazione dovrebbe reggerli il bga, senza la necessità di toglierlo e risaldarlo nuovamente con delle nuove balls.
Per il bake sto ancora cercando una soluzione.......sono indeciso tra una preriscaldatore IR oppure il fornetto, anche se quest ultimo è più costoso. Conosci qualche azienda che vende questo tipo di fornetti a basso costo?
Penso comunque di fare 4 ore a circa 100°C anche se forse 8 ore sarebbe più corretto.
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#12691
Re:Problema posizionamento termocoppie sotto BGA 5 anni, 4 mesi fa Karma: 291  
pippo80 ha scritto:
MDL, non una pizza...una cena completa...ed è anche poco.... .

Ci conto........


Comunque per quanto riguarda la foratura del pcb devo per forza togliere prima il BGA perchè i profili da creare sono lead mentre tutti i BGA che tratto sono saldati lead free.
Ho acquistato una punta da 0,20 e dovrei, con molta pazienza, riuscire a forare il PCB mantenendo più o meno integri i pad.
Credo che 4-5 cicli di misurazione dovrebbe reggerli il bga, senza la necessità di toglierlo e risaldarlo nuovamente con delle nuove balls..


con un pò di pazienza e prove riuscirai.


Per il bake sto ancora cercando una soluzione.......sono indeciso tra una preriscaldatore IR oppure il fornetto, anche se quest ultimo è più costoso. Conosci qualche azienda che vende questo tipo di fornetti a basso costo?
Penso comunque di fare 4 ore a circa 100°C anche se forse 8 ore sarebbe più corretto.


In effetti, il fornetto ( a convezione forzata) è la soluzione più costosa, però lo potresti usare per fare altre operazioni di bake, tipo fare bake a BGA ( e non solo, esempio altri MSD) prima di montarli, specialmente se li hai in giro da tempo non sigillati, oppure quando li acquisti e non sono sigillati pur essendo MSD, oppure preriscaldo prima di rimozione BGA, oppure preriscaldo della scheda prima della pulizia delle pads ed altre operazoni che richiedono preriscaldo, ecc.

Fare bake alla scheda per 4-6 h a 100°C prima della rimozione BGA potrebbe bastare.
Il preriscaldatore IR potrebbe andar bene, ma rischi di spandere calore ecessivo (consumi) in ambiente. Il fornetto una volta raggiunta la tempertura , per il suo mantenimento consuma poco. Solo il risprmio energetico ti può aiutare a ridurre i tempi del ritorno dell'investimento.

questa marca di forni dispone di una ampia gamma, di bassa e alta capacità (litri) e potenza, potresti trovare il size che fa per tè.
Ne ho visti in giro diversi di quella marca, ma non conosco i prezzi. Prova a contattare la ditta.

www.iteco.it/forni_per_baking.html


....................MdL
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#12692
Re:Problema posizionamento termocoppie sotto BGA 5 anni, 4 mesi fa Karma: 2  
Ho inviato una richiesta di preventivo per il forno....speriamo non costi un botto.
Ci sarebbe anche questa soluzione:

sell.bizrice.com/selling-leads/2030606/1...ratory-workshop.html


e' reperibile in Italia a circa 500€.
Ho quasi tutta l'attrezzatura, mi manca qualcosina....appena avrò tutto inizierò la creazione dei profili....ho un bel pò di schede morte su cui fare test.
Mdl sei stato molto gentile e disponibile, grazie di nuovo per gli ottimi consigli e linee guida che mi ha dato.
Appena butto giù qualche profilo ti faccio sapere.
Grazie ancora.
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#12701
Re:Problema posizionamento termocoppie sotto BGA 5 anni, 3 mesi fa Karma: 291  
Ciao,

non ho dimestichezza con acquisti di questo tipo. Il prezzo sembra incoraggiante.

In generale, sembra che questo fornetto offra una dimensione/capacità ragionevole, adatta per farci stare qualche scheda per volta e magari BGA per fare il bake in contemporanea.

mio suggerimento è quello di acquistare qualche ripiano in più (oppure farlo costruire) in modo tale che ci possano stare ben in piano più di una scheda o vassoi, ecc, per volta e che l'aria calda possa circolare bene al suo interno.

assicurati che nel caso di guasto, esista chi ti possa fornire le parti di ricambio ed un minimo di assistenza. Si sa un fornetto così non dovrebbe essere complicato, però so di casi in cui chi ha dovuto sostiture la resistenza di riscaldamento ha dovuto tribolare per trovare pa parte di ricambio ed ha quindi dovuto pasticciare per adattarne una diversa a costi tra l'altro significativi.

altro aspetto, verifica che sia in accordo con narmative di sicurezza e machio CE, termostato di sicurezza, ecc...

in bocca al lupo..


.......MdL


PS: per l'altro quesito vedi risposta in PM
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Ultima modifica: 27/08/2013 21:45 Da MdL.
 
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#12946
Re:Problema posizionamento termocoppie sotto BGA 4 anni, 10 mesi fa Karma: 2  
Ciao Mdl, come promesso vorrei farti vedere i primi profili che ho ottenuto.
Questo profilo è quello consigliato come linea guida dal produttore della stazione di rework:

http://digilander.libero.it/donatopaolon...FILO/profilobase.jpg

Dopo numerose correzioni ho ottenuto questo:

http://digilander.libero.it/donatopaolon...LO/profilofinale.jpg

I profili sono riferiti ad un MCM da 33mm con solder balls lead.
Ho considerato questi parametri:
110" - 120" preriscaldo ( da T ambiente a 150°C)
80" soak (da 150°C a 183°C)
55" - 60" TAL
Le termocoppie nei giunti sono quelle dei canali 1-2-3.
Il canale 4 misura le temperatura del PCB.
Il delta rilevato è di circa 5°C.
Nelle varie prove ho rilevato una temperatura maggiore nelle balls centrali.
Ho considerato un TAL di 60 secondi e non oltre per non rendere il giunto fragile.
La rampa di raffreddamento è di circa 2,5°C/S.
Come ti sembra?
Secondo te è meglio un andamento della curva a gradini oppure lineare?
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#12951
Re:Problema posizionamento termocoppie sotto BGA 4 anni, 10 mesi fa Karma: 291  
Ciao Pippo,

direi che hai fatto un bel lavoro ed anche la macchna risponde bene al profilo che hai impstato.

Il secondo profilo ( a cappello "hat", forse quello che tu chiami a gradino), è fatto molto bene, il delta T tra le varie TC è poco e regolare lungo tutto il percorso della curva.

Domande:
- a quanto dista la TC posta sui PCB dal BGA ?
- sai di lega sono fatte le balls ?

Quale profilo usare : dipende sempre dalla tipologia di scheda (massa, spessore, componenti vino all'area di rwk, ecc)

- hat ( a cappello o scalini) lo si usa abbastanza
- tent (tenda - lineare) durante il reflow in oven è abbastanza usato in funzione anche del tipo di pasta.

In entrambi i casi comunque si lavora bene, devi fare qualche prova considerando sempre : dimensioni, massa e spessore del PCB, la componentistica presente, il flussante usato, ecc. Insomma devi provare.

Monitorare la tempertura del PCB onde evitare che i giunti dei componenti vicini al componente da rilavorare raggiungano anch'essi la temperatura di melting o quasi, cosa da evitare.

...............MdL
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#12954
Re:Problema posizionamento termocoppie sotto BGA 4 anni, 10 mesi fa Karma: 2  
Ciao Mdl, grazie per la risposta.
La termocoppia sul PCB è posta ad una distanza di circa 10cm dal BGA (sul lato inferiore della scheda) e le solder balls sono 63/37.
Ho creato un altro profilo con un MCM da 23mm ma ho un delta di circa 8-9°C e non riesco a ridurlo....lo stesso problema mi si era presentato con il 33mm ma ho risolto alzando il nozzle da 2 a 3mm.

digilander.libero.it/donatopaolonoz/PROFILO/23x23.jpg

I canali 1-2-3 sono le termocoppie nei giunti (la linea rossa è la termocoppia posta su un giunto perimetrale)
Il canale 6 è una termocoppia posta ad 1cm dal BGA.
Il canale 4 è una termocoppia posta sotto un altro BGA distante 5-6cm.
Il canale 5 è la termocoppia posta sul PCB a 10cm di distanza.
Le schede che vengono rilavorate sono schede madri di notebook.
La mia stazione di rework, oltre alle piastre IR, sul lato inferiore dispone di un altro nozzle che segue l'andamento termico del top (può comunque essere programmato diversamente)......questo porta inevitabilmente la temperatura sulla parte inferiore del PCB, esattamente sotto il BGA da rilavorare, ad una valore tale da fondere i giunti dei componenti presenti (sono quasi sempre condensatori ed induttanze SMD, di piccolissime dimensioni)
Dimmi una cosa, se creassi un profilo in cui il PCB viene portato ad una temperatura di 140-150°C tramite IR per poi attivare i nozzle e completare il profilo, potrei ridurre il delta? In tal caso, avrei però una fase di preriscaldo di circa 5-6 minuti...... può crearmi problemi?
Stavo inoltre pensando di rendere un pò più ripida la fase di soak (nel profilo a gradini) per raggiungere i 183°C in maniera più "dolce".......cosa ne pensi?
pippo80 (Utente)
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Ultima modifica: 28/01/2014 09:11 Da pippo80.
 
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