Reflujo BGA sin plomo de aire caliente

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Estoy experimentando con intentar hacer un reflujo de un BGA de 0,8 mm para prototipos / reparaciones.

He resuelto el problema principal: la alineación. He usado mi impresora 3D para imprimir guías de tablero personalizadas que se alinean en grandes almohadillas de orificio pasante y guían los BGA en su lugar. Hasta ahora, estoy 100% en alineación para los 4 BGA que he hecho hasta ahora.

Ahora, estoy tratando de hacer reflujo con mi sistema de aire caliente. Tengo una punta de BGA que encaja sobre la pieza, y he seguido algunos consejos generales de un técnico que me dijo que lo configurara a 450 grados centígrados y que coloque el BGA boca abajo casi en la PCB que cubre totalmente el BGA por más tiempo. de 20 segundos.

Estoy notando que incluso la fila exterior de almohadillas (Todo lo que puedo examinar) no es brillante. Se han reflejado maravillosamente, pero todo el flujo no se ha consumido. Me doy cuenta de que las pastillas de pasta que han estado bajo el aire caliente durante mucho tiempo se vuelven completamente brillantes, y muchas otras almohadillas nunca queman el flujo (supongo) y permanecen un poco aburridas. ¿Esto está bien, o eso indica que no reflujo correctamente?

¿Qué tan bien penetra el aire de estas cabezas BGA de aire caliente en las almohadillas internas de una BGA de tamaño mediano (14 mm cuadrados)? ¿Debería subir hasta mi máximo de 480 ° C y / o calentarlo por más tiempo ...?

Después de darme cuenta de las almohadillas opacas de mi primera tabla, intenté volver a hacerlas durante un período más largo (40 segundos) y casi quemé la tabla. Entonces, sé hasta qué punto NO tomarlo.

¿Algún consejo sobre el flujo real de estos?

EDITAR: olvidé mencionar que estoy usando una unidad de precalentamiento IR. (De hecho, uso la pistola de aire caliente con la placa en la unidad de precalentamiento). Dejo la unidad de precalentamiento a unos 250 ° C durante un par de minutos antes de comenzar.

Estoy viendo algunos videos en línea que muestran el uso de una pistola de aire caliente y seguimos un perfil de horno de reflujo real a temperaturas más bajas. ¿Debería estar haciendo eso? Estaba pensando que el aire caliente no iba a ser tan eficiente y que necesitaba ser un poco más alto.

EDIT 2: He intentado seguir un perfil usado en un video de Youtube para hacer un nuevo chipset de XBox, e incluso la pasta en la superficie de la placa no se vuelve a hacer. Supongo que si realmente quiero hacer esto bien, necesito algunos termopares y medirlos directamente. Volví a ejecutar el perfil de Youtube con 460C en lugar de 360C, y se ve bien visualmente. Completaré ese tablero y veré si funciona.

EDIT 3: ¡Funciona! Un procesador i.MX283 ARM que ejecuta Linux completo a 454 Mhz. 0.5-1 vatios w / Ethernet. Obtendré estos 6 BGA (3 tableros, 2 BGA cada uno) con rayos X y veré cómo lo hice.

    
pregunta darron

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Honestamente, no intentaría soldar mis propios BGA. Sé que esto no aborda directamente sus problemas, pero escúcheme.

Se necesita mucho trabajo y esfuerzo para soldar un BGA. Hay mucho ensayo y error. Un montón de tableros de prueba en mal estado. Pero luego se suelda. ¿Ahora que?

Ahora tienes que probar que está soldada correctamente. Para eso necesita uno o más de los siguientes: prueba JTAG (US $ 10k, nunca tiene una cobertura del 100%), inspección óptica (US $ 20k para el equipo) o rayos X (US $ 500k). El costo de hacer estas pruebas es demasiado para el aficionado normal, e incluso supera a muchas pequeñas empresas.

Al omitir esas pruebas, continúa con la depuración de tu PCB. Y digamos que el BGA es una CPU compleja. Inevitablemente encontrarás un error. La CPU se bloqueará aleatoriamente. ¿Es su software, su diseño eléctrico o la soldadura en el BGA lo que está causando el problema? Depurar esto, a la luz de algunas soldaduras posiblemente problemáticas, va a ser terrible. Le agregará mucho tiempo a su proceso de depuración, posiblemente meses, y perderá mucho pelo en su cabeza. Y luego puedes repetir esto para el siguiente error importante.

Sin la confianza de que su soldadura es perfecta, siempre tendrá esta nube oscura sobre su cabeza. Cada pequeño error que aparece "podría ser un problema de soldadura BGA". Esto se agrava si tiene varios ingenieros trabajando en el mismo PCB, ya que el responsable del software cuestionará al responsable del hardware, etc.

Entonces, incluso si la soldadura BGA es perfecta, ¿el chip se calentó demasiado? ¿Destruiste el chip calentándolo demasiado? Incluso en las líneas de montaje modernas esto es un problema. Pero con el equipo adecuado, puede ajustar y medir los perfiles de temperatura para, al menos, obtener el estadio adecuado. En un tablero que hice recientemente, los BGA estaban siendo dañados. Las bolas de soldadura se veían geniales, pero bajo una máquina de rayos X muy agradable, pudimos ver que los cables de oro se fundían con el calor.

He estado allí. No en el nivel más hobbiest, pero profesionalmente cuando estábamos trayendo nuevas tablas mientras el taller de ensamblaje estaba aprendiendo a hacer BGA's. No teníamos JTag. No hay inspección óptica. Y los rayos X fueron terribles. Nuestro PCB tenía 11 BGA en ellos. Eso fue 2 años de infierno que no deseo repetir.

Entonces, aquí está mi recomendación:

Consiga a alguien que tenga el equipo, la capacitación y la experiencia adecuados para soldar sus BGA. Hay muchos fabricantes contratados que harán un solo BGA. Se necesita dinero, pero es mucho menos que el tiempo que pasará intentando depurar su propia soldadura.

Si debe hacerlo usted mismo, debe obtener el equipo, la capacitación y la forma adecuados para obtener la experiencia requerida. Para que esto resulte rentable, necesita tener una empresa lo suficientemente grande y debe justificar la enorme cantidad de tiempo y dinero que dedicará a esto.

Pero nunca intentaría simplemente juntar algo. Esa es una receta para, um, cosas malas.

    
respondido por el user3624

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