Estoy experimentando con el reflujo de un BGA de 0,8 mm para prototipos/reparaciones.
He resuelto el problema principal: la alineación. Usé mi impresora 3D para imprimir guías de placa personalizadas que se alinean en grandes almohadillas con orificios pasantes y guían los BGA en su lugar. Hasta ahora, estoy al 100 % en la alineación de los 4 BGA que he hecho hasta ahora.
Ahora, estoy tratando de refluirlo con mi sistema de aire caliente. Tengo una punta BGA que encaja sobre la pieza, y he seguido algunos consejos generales de un técnico que me dijo que lo configurara a 450 °C y pusiera la cabeza BGA casi en la PCB cubriendo totalmente el BGA por no más de 20 segundos.
Me doy cuenta de que incluso la fila exterior de almohadillas (todo lo que puedo examinar) no son brillantes. Han vuelto a fluir maravillosamente, pero todo el flujo no se ha quemado. Me doy cuenta de que las almohadillas de pasta que han estado bajo el aire caliente el tiempo suficiente se vuelven completamente brillantes, y muchas otras almohadillas nunca queman el fundente (supongo) y permanecen algo opacas. ¿Está bien, o eso indica que no se refluyó correctamente?
¿Qué tan bien penetra el aire de estos cabezales BGA de aire caliente en las almohadillas internas de un BGA de tamaño mediano (14 mm cuadrados)? ¿Debería subir a mi máximo de 480 grados centígrados y/o calentarlo por más tiempo...?
Después de notar las almohadillas desafiladas en mi primera tabla, intenté volver a fluir durante un período más largo (40 segundos) y prácticamente quemé la tabla. Entonces, sé cuán lejos NO debo llevarlo.
¿Algún consejo sobre el reflujo 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 siguen 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 necesitaba ser un poco más alto.
EDICIÓN 2: Intenté seguir un perfil usado en un video de Youtube para redistribuir un conjunto de chips XBox, e incluso la pasta en la superficie de la placa no se redistribuye. Supongo que si realmente quiero hacer esto bien, necesito obtener algunos termopares y medir esto directamente. Volví a ejecutar el perfil de Youtube con 460C en lugar de 360C y se ve bien visualmente. Voy a completar ese tablero y ver si funciona.
EDICIÓN 3: ¡Funciona! Un procesador ARM i.MX283 que ejecuta Linux completo a 454 Mhz. 0,5-1 vatio con Ethernet. Haré que estos 6 BGA (3 placas, 2 BGA cada uno) sean radiografiados y veré cómo me fue.
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 está soldado. ¿Ahora que?
Ahora tienes que probar que está soldado correctamente. Para eso necesitas uno o más de los siguientes: prueba JTAG (US$10k, nunca tiene 100% de cobertura), inspección óptica (US$20k por el equipo), o Rayos X (US$500k). El costo de hacer estas pruebas es demasiado para el aficionado normal, e incluso está más allá de muchas pequeñas empresas.
Saltándose esas pruebas, procede a depurar su 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? La depuración de esto, a la luz de algunas soldaduras posiblemente problemáticas, será terrible. Agregará mucho tiempo a su proceso de depuración, posiblemente meses, y perderá mucho cabello en su cabeza. Y luego puedes repetir esto para el próximo 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 empeora si tiene varios ingenieros trabajando en la misma PCB, ya que el tipo del software cuestionará al tipo del hardware, etc.
Entonces, incluso si la soldadura BGA es perfecta, ¿se calentó demasiado el chip? ¿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 ubicarlo en el estadio de béisbol correcto. En una placa que hice recientemente, los BGA estaban dañados. Las bolas de soldadura se veían muy bien, pero bajo una máquina de rayos X muy buena pudimos ver que los alambres de unión de oro se derritieron por el calor.
He estado allí. No en el nivel más aficionado, sino profesionalmente, ya que estábamos preparando nuevas placas mientras el taller de ensamblaje aprendía a hacer BGA. No teníamos JTag. Sin inspección óptica. Y las radiografías eran terribles. Nuestro PCB tenía 11 BGA en ellos. Fueron 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 por contrato que harán un solo BGA. Se necesita dinero, pero eso es mucho menos que el tiempo que pasará tratando de depurar su propia soldadura.
Si debe hacerlo usted mismo, debe obtener el equipo adecuado, la capacitación y descubrir cómo obtener la experiencia requerida. Para que esto valga la pena al final, debe tener una empresa lo suficientemente grande y debe justificar la gran cantidad de tiempo y dinero que invertirá en esto.
Pero nunca intentaría simplemente hacer algo juntos. Esa es una receta para cosas malas.
Kortuk
darrón
Kortuk
abhiarora