Lutowanie rozpływowe w piekarniku tostera (BGA): 10 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:32

Wykonywanie prac związanych z rozpływem lutu może być kosztowne i trudne, ale na szczęście istnieje proste i eleganckie rozwiązanie: tostery. Ten projekt pokazuje moją preferowaną konfigurację i triki, dzięki którym proces przebiega płynnie. W tym przykładzie skupię się na wykonaniu reflow BGA (siatki siatki kulowej).

Krok 1: Znajdź piekarnik do tostera

Potrzebujesz dwóch głównych rzeczy, regulowanego pokrętła temperatury i timera, który skraca czas. Im większą precyzję można uzyskać w zegarze, tym lepiej.

Ponadto, jeśli możesz to uzyskać, jakiś wymuszony przepływ powietrza poprawi jednolitość temperatury piekarnika, ale musisz upewnić się, że przepływ powietrza nie jest wystarczająco silny, aby poruszać elementami.

Krok 2: Zdobądź termometr i timer

Mimo że piekarnik toster ma nastawę temperatury i zintegrowany zegar, nadal chcesz uzyskać dokładniejsze odczyty. Zdobądź tani termometr do piekarnika i wrzuć go do piekarnika, a zegar z alarmem przypomni Ci o sprawdzeniu na płytkach drukowanych do pieczenia.

Krok 3: Zrób swoje PCB

W tym przykładzie pracuję z ADXRS300, który jest 1-osiowym żyrometrem wyprodukowanym przez Analog Devices. Jest dostarczany w opakowaniu z siatką kulkową z kulkami już przymocowanymi do dolnej części komponentu. Płytka drukowana musi być zaprojektowana z padami dla każdej kulki, wraz z obrysem z sitodruku, aby ułatwić wyrównanie elementu (co jest krytyczne, gdy w rzeczywistości nie widać padów). Upewnij się też, że zaznaczyłeś lokalizację Pina 1.

Krok 4: Dodaj Flux do PCB

Kulki w BGA nie mają strumienia, więc *absolutnie* musisz odłożyć strumień na płytkę przed wykonaniem reflow. Jeśli nie dodasz topnika, to tlenek na górze klocków uniemożliwi przepływ kulek i otrzymasz lekko zgniecione kulki, które nie są w rzeczywistości połączone z leżącą pod spodem płytką drukowaną.

Krok 5: Wyrównaj komponenty na płytce drukowanej

Umieść płytkę drukowaną na tacy piekarnika tostera, najlepiej zorientowaną tak, aby mieć na nią oko przez okno piekarnika. Precyzyjnie umieść element na płytce drukowanej za pomocą konturu z sitodrukiem, aby wykonać wyrównanie. Nie musisz być dokładny, ponieważ ponowne rozlanie lutowia spowoduje wyrównanie komponentu, ale powinieneś starać się zbliżyć go tak blisko, jak to możliwe. W najgorszym przypadku element byłby przesunięty o więcej niż połowę odstępu między kulkami, co spowodowałoby przesunięcie elementu o jeden zestaw klocków. Niedobrze.

Krok 6: Rozpocznij gotowanie

Zamknij drzwiczki piekarnika tostera (upewnij się, że element nie jest nierówny). Ustaw pokrętło temperatury na około 450 i uruchom minutnik na około 20 minut. Później, po ustaleniu właściwości konkretnego piekarnika tostera, możesz zacząć używać dokładnych wartości. Ale na razie użyjemy termometru piekarnika i zewnętrznego timera, aby śledzić, co się dzieje.

Krok 7: Obserwuj temperaturę

Miej oko na termometr. Będziesz musiał sprawdzić profil rozpływu dla poszczególnych komponentów, aby wiedzieć, jaką temperaturę chcesz osiągnąć. W moim przypadku kulki lutowia zaczęłyby się topić przy 183C, a ja chciałem osiągnąć maksymalną temperaturę 210C. Jeśli przekroczysz 230-240C, zaczniesz palić swoje PCB, co choć zabawne, prawdopodobnie nie jest tym, czego chcesz.

Krok 8: Wyłącz piekarnik toster

Gdy tylko piekarnik osiągnie najwyższą żądaną temperaturę, wyłącz go!

Krok 9: Niech ostygnie i niczego nie ruszaj

Możesz przyspieszyć proces chłodzenia, otwierając przednie drzwi piekarnika tostera… ALE upewnij się, że nie potrząsasz elementami ani nie przesuwasz ich w żaden sposób. W tym momencie lut jest nadal płynny i jeśli szturchniesz element, przesuniesz go i zniszczysz. To jest czas, aby po prostu odejść. Gdy temperatura spadnie poniżej 100C (lub 50C, jeśli masz paranoję), możesz swobodnie poruszać rzeczami.

Krok 10: Sprawdź i ciesz się

Powinieneś upewnić się, że wszystkie kulki są połączone i że komponent jest mocno przymocowany do płytki drukowanej. Ten obraz przedstawia 3 przepełnione BGA zintegrowane razem w 3-osiowej bezwładnościowej jednostce pomiarowej.