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Salve a tutti utenti di ConsoleOpen,realizzo questo tutorial per tutto gli utenti che sceldono di adoperare una stazione Full IR per il reballing.
Premetto che la mia stazione è autocostruita e che utilizzo il noto controller P.I.D. PC410 della Altec.
Premesso ciò iniziamo
1) Cos'è un profilo
Il profilo è la curva che seguirà la nostra rework station al fine di dissaldare e saldare i nostri componenti BGA.
Il profilo si compone di 4 fasi ben distinte che andremo di seguito ad analizzare.
1) Preheater: fase in cui la scheda da rilavorare verrà portata ad una temperatura uniforme (nei lmiti possibili) di circa 150°-160°, temperatura che non intacca le saldadure dei componenti della nostra schea,ma serva a diminuire il delta T tra top e bottom cosi da non danneggiare ne scheda ne bga.
2) Soak: fase in cui la nostra scheda sarà portata alla temperatura di attivazione del flussante. Questa dase è importante poiche il flussante deve attivarsi in un certo lasso di tempo e per un tempo ben preciso,infatti in questa fase il nostro flussante fa il suo lavoro principale.
3) Reflow: fase in cui lo stagno delle sfere andrà a sciogliersi/saldarsi sul relativo pad. E' una fase delicata poichè arriveremo alla temperatura di fusione delle sfere. Anche questa fase deve durare il giusto tempo,poiche i biga non sopportano temperature alte per molto tempo. Di norma i bga resistono circa 20-30 secondi ad una temperatura di 260°. Qindi 260° è da considerare come limite invalicabile per la sopravvivenza dei bga più comuni.
4)Cool Down: è la fase in cui il bga si deve raffreddare,di norma non si deve superare i 2°-3° gradi al secondo.
Come si realizza un profilo
Per poter traciare il nostro profilo bisogna innanzitutto partire da alcuni punti che andremo ad analizzare:
1)Flussante utilizzato (REL0, REL1 / ROL0, ROL1)
2) Tipi di sfere (Lead o Lead Free)
3) Spessore della scheda
4)Grandezza della scheda
5)Grandezza del bga da rilavorare
Analizziamo i punti:
1) Flussante:
Esistono vari tipi di flussante che si dividono in categorie in base all'uso e alla lavorazione da eseguire.
Per quanto riguarda il reballing/rework vi consiglio il tipo NO-CLEAN - ROL0, flussante che non lascia residui e deriva da resina naturale con bassa aggressività/acidità e senza alogeni (cloro o bromo).
In base al flussante e al suo datasheet risaliremo cosi alla sia curva di attivazione che quindi ci servirà per la costruzione del profilo di saldatura.
2) Tipi di sfere
In base alla lega che adopereremo ricaviamo il picco di reflow del nostro profilo; vale a dire che se useremo sfere lead (con piombo) che iniziano a fondere intorno i 183° circa,il nostro picco di reflow dovrà essere almeno di 15°-20° superiore, mentre se usiamo sfere lead free,che iniziano a fondere a circa 217° circa, il nostro picco sarà anche qui di 15°-20° superiore.
3) Spessore della scheda
E' un altro parametro che ci aiuterà a costruire un giusto profilo,infatti se la scheda è tropo spessa dovremo creare un profilo che compensi la dissipazione di calore dela scheda stessa.
4) Grandezza della scheda
Stesso discorso vale se una scheda è troppo grande o troppo piccola,aumenterà o diminuirà il fattore dissipazione del calore della scheda stessa.
5) Grandezza del BGA
Altro fattore che determina una buona creazione del profilo sono le dimensioni del bga che andremo a rilavorare. Infatti anche in questo caso maggiore è la superficie del bga e maggiore sarà il tempo che occorrerà per raggiungere una qualsiasi temperatura.
Fatte le opportune considerazioni su come realizzare un profilo andiamo a vedere come si crea una profilo per una macchina Full IR.
Essendo macchine Full IR, costituite da solo irradiatori ceramici, la creazione de profilo è piuttosto semplice, poichè essendo il top heater e il bottom delle ceramiche non possiamo gestire a piacimento come fosse una top/bottom ad aria calda.
Il profilo reale infatti si dividerà solo in due fasi:
1) Determinare il valore da impostare sul controller del nostro preriscaldatore al fine di raggiungere una temperatura di circa 155°-160° a bordo bga
2) Impostare il picco di reflow da raggiungere in base al tipo di sfere del bga
Ad esempio la mia stazione utilizza un profilo con un solo step sia per saldare che per dissaldare.
Profilo dissaldatura e saldatura:
PID Bottom = 170° rilevati sotto la scheda in un punto distante dalla zona da rilavorare da cui si rileva a bordo bga una temperatura di 160° circa.
Pid Top= rampa (R1) Step, Picco (L1) 350°, Dwell (D1) 100 secondi.
Utilizzo questo profilo poichè con questa configurazione riesco a far seguire al mio top un'andatura di circa 1°/sec.
Dissaldatura:
Aziono il PC410 premendo il tasto Star,poi ripremo Start per metterlo in pausa cosi da far in modo di non dover fissare un tempo al mio profilo, arrivato al picco di reflow (visualizzandone la temperatura sul PID) tocco il componente per vedere se si muove dopo di che aziono il tasto Stop per fermare il PC410, sposto il top mantenendo acceso il preriscaldatore,aziono la vacuum e tiro via il componente,dopo di che stacco il preriscaldatore e aziono la ventola tangenziale per raffreddare il preheater e la ventola del top per raffreddarlo.
Saldatura:
In fase di saldatura l'unico accorgimento da osservare è che una volta raggiunto il picco di reflow e messo in Stop il PC410,non spostata il top,ma mantenetelo sul BGA per circa 15-20 secondi in modo da esser sicuri che tutte le sfere si siano fuse e saldate sui relativi pad.
Fatto ciò, spostate il braccio che sorregge il top ed azionate la tangenziale e la ventola del top; una volta raggiunta la teperatura ambiente non vi resta che rimuovere la carta argentata o il kapton e testare la scheda.
Spero che questa guida aiuti a charire i dubbi si chi si cimenta in questo tipo di riparazioni e con questi macchinari cosi belli quanto complicati.
Per qualsiasi tipo di delucidazioni resto disponibile a chiunque non trovi chiara o abbia ancora dubbi sull'utilizzo di queste macchine e sul reballing in genere.
Grazie a tutti gli utenti di console open per avermi fatto conoscere persone speciali che hanno contribuito ad arricchire la mia esperienza e/conoscenza nel mondo del reballing.
A breve posterò un video sulla saldatura di un bga.
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Originariamente Scritto da marcus78
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