Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Пайка BGA
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Сборка РЭУ > Пайка, монтаж, отладка, ремонт
deast
Всем привет.
Есть вопрос связанный с пайкой микросхем в BGA корпусах. Дело это достаточно дорогое, а свое оборудование иметь для монтажа BGA еще дороже. Есть вариант делать это на коленках феном, тогда работает через раз. Бывают непропаи, бывает перегрев. В общем стоит задача оптимизации данного процесса.
Если попробовать при разработке плат контактные площадки для BGA делать в виде переходных отверстий? Тогда как минимум решается проблма позиционирования корпуса. Микросхема встала всеми контактами в отверстия и можно паять. Далее с обратной стороны снизу направлять поток горячего воздуха на микросхему. Есть конечно риск, что шарики расплавятся и припой через отверстия выльется. Тогда есть вариант плату перевернуть и направить воздух сверху, либо отверстия делать с малым диаметром, чтобы припой держался за счет сил поверхностого натяжения. Тогда будет возможность с обратной стороны и паяльником контакты пропаивать по одному. Подскажите кто что думает, может я что не учел? Каке еще факторы необходимо учесть при таком подходе? Кто владеет информацией, поделитесь. Спасибо...
ZZmey
1. Как будет видно, что МС точно встала на переходные отверстия?
2. Каким образом МС будет удерживаться при пайке в "перевернутом состоянии"?
3. При пайке припой будет в любом случае затекать в отверстия, что чревато, особенно если учесть, что диаметр переходных отверстий будет гулять.
4. При пропайке паяльником припой может затечь через отверстия под корпус МС.
ywg
Цитата(deast @ Feb 25 2009, 15:25) *
Есть вопрос связанный с пайкой микросхем в BGA корпусах. Дело это достаточно дорогое, а свое оборудование иметь для монтажа BGA еще дороже. Есть вариант делать это на коленках феном, тогда работает через раз. Бывают непропаи, бывает перегрев. В общем стоит задача оптимизации данного процесса.

Комплект для пайки BGA на коленке, чтобы работало:
1. Фен с регулировкой температуры и потока
2. Нижний подогрев или второй фен
3. Два тестера с термопарами
4. Часы с большой секундной стрелкой

Второй вариант:
СВЧ или простая настольная печь с грилем или с конвекцией и возможностью программирования рецепта и тестер с термопарой.

БГА на дырки паять не стоит.
dpss
Цитата(ZZmey @ Feb 25 2009, 16:14) *
2. Каким образом МС будет удерживаться при пайке в "перевернутом состоянии"?

Небольшие легкие БГА без проблем паяются на нижней стороне платы.
ZZmey
Цитата(dpss @ Feb 26 2009, 14:02) *
Небольшие легкие БГА без проблем паяются на нижней стороне платы.

Т.е. нанесли пасту, установили BGA, перевернули, опять пасту нанесли, установили другие компоненты, запаяли? Не смешите.

Если имеете в виду двухсторонний монтаж с запайкой сначала 1-й стороны на которой маленькие BGA, а потом с установкой и запайкой 2-й стороны, то это не тот случай.
Kompot
Цитата(dpss @ Feb 26 2009, 14:02) *
Небольшие легкие БГА без проблем паяются на нижней стороне платы.



Десять баллов. Прямо по Задорнову:
А какая ваша нижняя сторона сейчас сверху? Или уже поменяли?! bb-offtopic.gif
NikWik
Доброго времяпровождения.
При сноровке и нормальных руках можно легко паять микросхемы в БГА корпусах.
Мастера сотовых телефонов в день их по несколько десятков могут паять!

Минимальный набор для этого:
1. Термовоздушная станция:
из средней ценовой категории 500-2000$$: http://www.dipaul.ru/catalog/solder_termo/
из начальной до 500$: http://www.service-gsm.ru/production/15/termosoldering/ - используются большинством ремонтников сотовых, работают неудовлетворительно, но некоторые модели при сноровке можно использовать с успехом.
2. Хороший и качественный флюс, рекомендую http://www.partmobile.ru/vcd-3139-1-2953/goodsinfo.html , но надо осторожнее покупать, часто попадаются подделки!

Дополнительно:
1. Устройство для предварительного разогрева и поддержки подогрева, например http://www.dipaul.ru/pub/01_HAKKO_85_1175696333.pdf - удобная штука, но на любителя.
2. Очистители, например http://gsmservice.ru/accessories/item.html?id=287 , мне очень понравился вот этот: http://www.chip-dip.ru/product0/1696.aspx
3. Паяльную пасту, давно не покупал, даже не знаю какую посоветовать, для примера http://www.partmobile.ru/vcd-3138/goods.html
Это для случаев неудачной пайки, если микруха встала криво, то отпаиваем, удаляем остатки олова с платы, микросхему в трафарет (по трафаретам отдельный вопрос, гугл вам в помощь), накатываем новые шарики и по новой на плату.

Есть еще инфракрасные паялки, например: http://www.service-gsm.ru/production/15/termosoldering/3013/ говорят очень хорошая штука, сам не пользовался, не по карману.

Теперь немного технологии:
Рассматриваю случай с новой микросхемой (на ней уже есть шарики) и новой залуженной платой. Намазываем тонким слоем флюс на контактные площадки платы (для этого его удобно набрать в шприц с резиновым поршнем на 5 кубиков, но не полный, потом поймете почему, а иглу обрезать), ставим как можно ровнее микросхему, дуем сверху на нее горячим воздухом с термофена (поток воздуха и температура подбирается экспериментально, обычно окло 350 градусов, а воздух чтобы соседние элементы не сдувало), сколько дуть зависит от температуры, потока воздуха и еще некоторых параметров, если время разогрева более 1,5 минут то стоит задуматься о правильности выбора температуры и потока воздуха.
Держим фен как можно перпендикулярнее к плате, на расстоянии 7-10мм от микросхемы. Сначала закипит флюс, и начнет немного пузырится, если кипение проходит интенсивно (микросхема начинает прыгать), то нужно убавить температуру, либо использован некачественный флюс. Затем хорошо будет видно как микросхема "осядет" на плату и из под нее выступит немного флюса, обычно сначала оседает один угол, потом другой и так постепенно вся микросхема встанет на плату и выровняется по контактным площадкам, даже если вы установили ее с видимым перекосом.
Осталось остудить плату и проверить работоспособность.
Удачи!

Еще можно (а иногда и нужно) промыть плату очистителем, хороший флюс не вносит ни какого влияния на работу схемы на частотах до 2 Ггц, поэтому очистка платы от остатков флюса на ваше усмотрение.

Советую заглянуть сюда, много полезного: http://www.smtservice.ru/traf/traf_articles.php
Testek
Цитата(NikWik @ Feb 27 2009, 16:36) *
Сначала закипит флюс, и начнет немного пузырится, если кипение проходит интенсивно (микросхема начинает прыгать), то нужно убавить температуру, либо использован некачественный флюс.

Все верно. Флюс кипеть НЕ ДОЛЖЕН. особенно часто флюс закипает, когда вы паяете безсвинцовую микросхему, а используете обычный флюс-гель для свинцовой пайки, тут уменьшение температуры приведет к холодной пайке. У безсвинцовых флюсов температура закипания и коксования выше, чем у обычных. http://testmarket.com.ua/component/page,sh...emart/Itemid,1/
Цитата(NikWik @ Feb 27 2009, 16:36) *
Еще можно (а иногда и нужно) промыть плату очистителем, хороший флюс не вносит ни какого влияния на работу схемы на частотах до 2 Ггц, поэтому очистка платы от остатков флюса на ваше усмотрение.

Иногда коричневые остатки закоксовавшегося флюса бывает очень тяжело вычистить. Рекомендую такую химию:
http://testmarket.com.ua/component/option,...id,15/Itemid,1/

И еще. Не принебрегайте использованием нижнего подогрева. Это в любом случае облегчит вам пайку - сократит время пайки, облегчит термоудар по плате, а это безопасность платы и самого чипа.
Например Самсунг рекомендует температуру нижнего подогрева (для лидфришных плат) устанавливать 170 градусов. Вернее, они остановились на более широких рекомендациях: 170-190, но при 190 на некоторых моделях переставала работать мультимедиа.
Из теории: для безсвинцовых плата температура нижнего подогрева - 160 градусов, для свинцовых - 130. Это если нет строгих рекомендаций производителя.
ywg
Цитата(Testek @ Feb 27 2009, 16:58) *
Например Самсунг рекомендует температуру нижнего подогрева (для лидфришных плат) устанавливать 170 градусов. Вернее, они остановились на более широких рекомендациях: 170-190, но при 190 на некоторых моделях переставала работать мультимедиа.
Из теории: для безсвинцовых плата температура нижнего подогрева - 160 градусов, для свинцовых - 130. Это если нет строгих рекомендаций производителя.

Если вы не разобрались, что рекомендует Самсунг, зачем об этом писать в Рунете? 170 снизу зачем? Для такой температуры какой флюс и чей?
andrey_s
Цитата(ywg @ Mar 5 2009, 22:35) *
Для такой температуры какой флюс и чей?

Что-то мне подсказывает, что от Вашего оппонента в ответ Вы получите ссылку которая начинается с httр://testmarket... laughing.gif

По теме, еслу уж дествительно надо так сильно греть снизу, то, к примеру, Interflux IF8300 вполне справится.

Удачи!
Testek
Цитата(ywg @ Mar 5 2009, 22:35) *
Если вы не разобрались, что рекомендует Самсунг, зачем об этом писать в Рунете? 170 снизу зачем? Для такой температуры какой флюс и чей?
Самсунг рекомендует 170-190, общая такая рекомендация для лидфришных мобильных телефонов. Я говорю, что при 190 на некоторых моделях переставала работать мультимедиа. Исходя из этого, я рекомендую придерживаться 170, но это основано только на личном опыте. Для любителей учиться на своих ошибках - эксперементируйте, потом поделитесь, может я не прав. Рекомендаций по флюсу у Самсунга нет, насколько я знаю.
Чем все-таки применение профессионального паяльного оборудования оправдано в случае с Самсунгом? Если оборудование с достаточной точностью воспроизводит термопрофиль, то за несколько секунд до оканчания термопрофиля можно "подрывать" микросхему, которая удерживается не только припоем, но и компаундом под ней. Это спасет вас от оторваных контактных площадок, хотя незадействованые пятаки все-таки могут "улететь". Автоматический подъем такой микросхемы не возможен - это минус rolleyes.gif
Цитата(andrey_s @ Mar 6 2009, 02:02) *
По теме, еслу уж дествительно надо так сильно греть снизу, то, к примеру, Interflux IF8300 вполне справится.
IF8300 - флюс не для бессвинцовой пайки. У Interflux есть специальные лидфришные флюсы, Информацию найти не так уж и сложно, если она действительно интерисует. rolleyes.gif
aaarrr
Цитата(Testek @ Mar 6 2009, 19:05) *
IF8300 - флюс не для бессвинцовой пайки.

IF 8300 is suitable for lead free soldering.
Ковылин_Константин
Если делать переходные под шарами, то по самой простой технологии по двум слоям для этого Бга можно развести 3ряда ножек. С площадками без отверстий - 4 ряда по той же технологии. Плюс расчёт сил натяжения - засосёт шар или нет - не очень интересно: поэтому рекомендуют на плате делать то же и с теми же размерами что и на микросхеме бга (на ней тоже площадка).

Далее очень важно свинец или нет в шарах.

Если без свинца - фены выкидываем! (Альтернативный способ - холодная пайка (без плавления шаров) свинцовым припоем, нанесённым через трафарет - пишут, что отстой)

Я запаяю свежую плату и свежий кристалл безсвинцовый и дома. У меня есть духовка с терморегулятором, цешка с термопарой, канифольный флюс и таймер в сотовом телефоне) . Кратко процесс выглядит так - разогреваю печку (это долго), сую чистую плату (которую выкину) и снимаю температуру во времени с датчика в переходном отверстии рядом с бга. Получаю профиль(температура от времени) с максимальным временем расплавления от того диапазона, что рекомендует производитель микросхем БГА. Беру свежую негретую) плату, мажу тонко и без пропусков канифолью(спирто-канифольный раствор), сушу флюс, ставлю только БГА, готовлю в духовке (по таймеру).

Враги этого процесса - 1)несвежие БГА, 2) мусор, 3) изгиб платы при разогреве (при больших корпусах БГА), 4)влага/спирт во флюсе, БГА, плате 5) несвежие платы.

Удачи!
Testek
Цитата(aaarrr @ Mar 6 2009, 20:07) *

Я пользовался 8300 еще до появления лидфришных технологий. Этот продукт очень популярный, поэтому, имхо, дописка что он сьютабле для лидфри - всего лишь маркетинговый ход. Иначе чем объяснить появление специализированого лидфришного флюса у них в линейке?
Лично мне не нравится долго оттирать закоксовавшийся остаток 8300 при замене лидфришной микросхемы. Мелкие микросхемы на нем подпрыгивают.
aaarrr
Вполне возможно, хотя паял им оба типа без проблем. Впрочем, у меня корпуса большие были.
andrey_s
Цитата(Testek @ Mar 9 2009, 12:26) *
Этот продукт очень популярный, поэтому, имхо, дописка что он сьютабле для лидфри - всего лишь маркетинговый ход. Иначе чем объяснить появление специализированого лидфришного флюса у них в линейке?

А наименование модели назовете? Только именно гель, а не IF6000 - разницу, надеюсь, обьяснять не требуется...
Цитата(Testek @ Mar 9 2009, 12:26) *
Лично мне не нравится долго оттирать закоксовавшийся остаток 8300 при замене лидфришной микросхемы. Мелкие микросхемы на нем подпрыгивают.

К сожалению (счастью?) у меня результат прямо обратный - после фена остатков нет вообще или легко отмываются ИПС-ом. После примерно 170С гель резко разжижается и случаев "подпрыгивания" чего-то лично я не наблюдал.
Впрочем, не подумайте что я как-то продвигаю продукцию Interflux - я ее не продаю, я ее потребляю smile.gif Уверен что есть еще масса BGA-гелей ничуть не хуже. Знаете лучше - укажите, с удовольствием попробую.
Testek
Цитата(andrey_s @ Mar 10 2009, 14:37) *
Уверен что есть еще масса BGA-гелей ничуть не хуже. Знаете лучше - укажите, с удовольствием попробую.

тут http://testmarket.com.ua/component/page,sh...emart/Itemid,1/
ywg
Цитата(Testek @ Mar 10 2009, 21:28) *

Говоря о флюсах давать ссылку на Martin, то же самое, что давать ссылку на ERSA. И та и другая фирма - производители паяльного оборудования - торговцы чужими паяльными материалами под своей маркой. Мартин - на порядок меньше Эрсы, а Эрса перемаркирует Интерфлюс.

Цитата(Testek @ Mar 9 2009, 12:26) *
Лично мне не нравится долго оттирать закоксовавшийся остаток 8300 при замене лидфришной микросхемы. Мелкие микросхемы на нем подпрыгивают.

Фотку шприца с IF8300 на котором коксуется и подпрыгивает прислать можете? В Польше нормальный 8300 купить так же сложно как в РФ IF8100.
andrey_s
Цитата(Testek @ Mar 10 2009, 22:28) *

100 грам мин. упаковка? Впрочем, наличие S23 в MSDS - лично мне не подходит в принципе.

biggrin.gif А вообще, это я сам нарвался...
Цитата(andrey_s @ Mar 6 2009, 02:02) *
Что-то мне подсказывает, что от Вашего оппонента в ответ Вы получите ссылку которая начинается с httр://testmarket... laughing.gif



2ywg
Цитата(ywg @ Mar 11 2009, 00:44) *
Фотку шприца с IF8300 на котором коксуется и подпрыгивает прислать можете? В Польше нормальный 8300 купить так же сложно как в РФ IF8100.

Нужна фотка баночки 30сс, на которой не происходит ни того, ни другого?


Удачи!
Dimmix
Цитата(deast @ Feb 25 2009, 15:25) *
Дело это достаточно дорогое, а свое оборудование иметь для монтажа BGA еще дороже. Есть вариант делать это на коленках феном, тогда работает через раз. Бывают непропаи, бывает перегрев. В общем стоит задача оптимизации данного процесса.
Если попробовать при разработке плат контактные площадки для BGA делать в виде переходных отверстий? Тогда как минимум решается проблма позиционирования корпуса.


НЕ факт, собрали станцию за практически 100$ нижний подогрев, керамический верхний нагреватель, термодатчик поставили хотя в приципе не нужен если поставить датчик смещения бга т.е. впринципе как только сел и все, если доделаем будет еще и автоматическая установка, сенсорный жк монитор с профилем.
andrey_s
Цитата(Dimmix @ Mar 12 2009, 18:22) *
если доделаем будет еще и автоматическая установка, сенсорный жк монитор с профилем.

Простите, что вмешиваюсь, но лично мне просто интересно: чей именно профиль планируется отображать на сенсорном "жк мониторе", если
Цитата(Dimmix @ Mar 12 2009, 18:22) *
термодатчик поставили хотя в приципе не нужен

? Наверное, это будет профиль пользователя. Ну или кого-то из разработчиков...

Удачи!
Dimmix
на сенсорном мониторе будет термопрофиль и коректироваться +- ручечкой как на покете хотя можно и его поставить, а профиль пользователья тоже можно запоролили настройки вот Вам и профиль.

Термодатчик в принципе не нужен но не помешает, их просто нужно штук 10 по всему периметру, а так как нужно только контроллировать установку бга, т.е. как только встала на место и все, просто сам держатель имеет мальенький ход и как только бга садится срабатывает датчик и подогрев отключается и все, и также снимается. Еще правда с установкой шаров возимся но с этим тоже разберемся, может загружать трафарет и просто дозатором, или чисто расставлять установщиком, вобщем посмотрим как лучше...
andrey_s
Цитата(Dimmix @ Mar 12 2009, 19:57) *
на сенсорном мониторе будет термопрофиль и коректироваться +- ручечкой как на покете хотя можно и его поставить, а профиль пользователья тоже можно запоролили настройки вот Вам и профиль.

Термодатчик в принципе не нужен но не помешает, их просто нужно штук 10 по всему периметру, а так как нужно только контроллировать установку бга, т.е. как только встала на место и все, просто сам держатель имеет мальенький ход и как только бга садится срабатывает датчик и подогрев отключается и все, и также снимается. Еще правда с установкой шаров возимся но с этим тоже разберемся, может загружать трафарет и просто дозатором, или чисто расставлять установщиком, вобщем посмотрим как лучше...

Если хоть половину из того, что я смог прочесть-понять таки воплотите в реальном изделии - снимаю шляпу!

Удачи!
ywg
Цитата(andrey_s @ Mar 11 2009, 00:04) *
Нужна фотка баночки 30сс, на которой не происходит ни того, ни другого?

Нужна фотка шприца IF8300 от Interflux который не работает при пайке бессвинцовых компонентов и коксуется.
Testek
Цитата(Dimmix @ Mar 12 2009, 19:57) *
Термодатчик в принципе не нужен но не помешает, их просто нужно штук 10 по всему периметру, а так как нужно только контроллировать установку бга, т.е. как только встала на место и все, просто сам держатель имеет мальенький ход и как только бга садится срабатывает датчик и подогрев отключается и все, и также снимается. Еще правда с установкой шаров возимся но с этим тоже разберемся, может загружать трафарет и просто дозатором, или чисто расставлять установщиком, вобщем посмотрим как лучше...

До ТАКОГО не додумался ни один производитель hightech паяльных станций.
немного непонятно ЧТО "чисто расставлять установщиком"... шарики?
Dimmix
ну дак они на флюс приклеиваются , а если еще маска здоровая они сами туда. Наверно лучше чем трафарет, всмысле они тогда не нужны.
Gagarin
Flux Plus 6-412-А отличный флюс, только при выдавливании через иголку в 1 мм, мимо поршня уходит половина тубы. Непонятно почему его нельзя продавать в более качественных шприцах. У нас он никогда не коксуется, а перевели его мы туб 5.
Паяем полностью по технологии описанной NikWik, только мы не ждем когда микруха осядет, а работаем по забитому профилю. У нас станция PACE 500 с держателем платы и самого сопла, что очень избавляет от держания руками. Установил плату, врубил нижний подогрев, пока плата греется нанёс флюс (он уже от разогрева свободно растекается). Установил и выровнял пинцетами микросхему. Далее остается установить подходящее сопло, выставить высоту и врубить забитый заранее температурный профиль. Профили мы забили штук по 10 в зависимости от размера микросхемы ну и когда появились LF добавили ещё 10 профилей на этот случай.
При восстанавлении шариков уже давно перешли на готовые шары (как LF таи и не LF). Результаты с ними 100% при условии, что от перегрева флюса он при закипании не выкинет шарики из трафарета (даже в этом случае если не дать им слипнуться, после охлаждения они пинцетом разгоняются по своим местам и операция повторяется). При нормальном прогреве флюс улетучивается (судя по дыму) без кипения и шары спокойно садятся на свои места.
NikWik
Цитата(Gagarin @ Mar 14 2009, 02:21) *
Flux Plus 6-412-А отличный флюс, только при выдавливании через иголку в 1 мм, мимо поршня уходит половина тубы. Непонятно почему его нельзя продавать в более качественных шприцах. У нас он никогда не коксуется, а перевели его мы туб 5.


Поэтому я этот флюс набираю в 5-ти (10-ти) кубовый шприц с резиновым поршнем, лучше набирать 2-3 куба, если больше то из иголки выдавливается много флюса после того, как его давили (еще минут 10 течет). Чтобы флюс не вытекал из шприца сам по себе, необходимо после каждого выдавливания поршень шприца немного оттянуть в противоположную сторону. Иголку ставлю от 20-ти кубового шприца, предватительно сточив острый кончик.

Удачи!
Gagarin
Цитата(NikWik @ Mar 14 2009, 16:17) *
Поэтому я этот флюс набираю в 5-ти (10-ти) кубовый шприц с резиновым поршнем, лучше набирать 2-3 куба, если больше то из иголки выдавливается много флюса после того, как его давили (еще минут 10 течет). Чтобы флюс не вытекал из шприца сам по себе, необходимо после каждого выдавливания поршень шприца немного оттянуть в противоположную сторону. Иголку ставлю от 20-ти кубового шприца, предватительно сточив острый кончик.

Удачи!


очень похоже, что у вас в шприц попал воздух. При надавливании в пузырьках образуется давление и пока оно не станет нормальным флюс и вытекает. Предлагаю поднагреть и воздух удалить. Мы особо не паримся, сначала давим как есть, а потом, после нагрева весь оставшийся флюс заливаем в другой шприц. Но уж очень много получается не по пацански cranky.gif как то....
иголки у нас специальные TE720050 мы и пистолет дозаторный с сайта заказали, только толку от него для флюса никакого, а вот для пасты малость сгодился (да и стоит maniac.gif ).
13Alex13
Цитата(Dimmix @ Mar 13 2009, 18:09) *
Flux Plus 6-412-А отличный флюс, только при выдавливании через иголку в 1 мм, мимо поршня уходит половина тубы. Непонятно почему его нельзя продавать в более качественных шприцах. У нас он никогда не коксуется, а перевели его мы туб 5.


Тут вопрос - какую иголку вы использовали? И каким образом дозировали - через дозатор или руками?
Про иголку - для дозирования густых материалов лучше использовать конические насадки (можно посмотреть на сайте EFD) т.к. если нужно нанести маленькую дозу густой жидкости, то стандартная игла будет только мешать - при переходе из пластикового цоколя в тоненькую иглу повышается сопротивление, а значит нужно прилагать больше усилий для "прокачки". Если еще игла с длинной стальной частью, то и усилия нужно будет больше. С коническими насадками можно неплохо работать даже при диаметре 0.61 мм, если не спешить.
Про дозирование - если дозировать через пневматический дозатор, то проблемы продавливания жидкости за поршень не будет вовсе. Если дозировать вручную, то нельзя торопиться. Захочешь побыстрее, нажмешь посильнее, вот флюс и лезет назад. Вообще, для ручного нанесения есть специальный поршень красного цвета, который плотнее прилегат к стенкам тубы и не пускает жидкость назад, но стандартная комплектация с белым.

Удачи!
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.