Sıcak hava entegre sökme denemeleri

[taydin]

Entegre sökerken kullanılacak sıcaklık profilleri ile ilgili hala iyi bir kaynak bulamadım. Ama bu arada hurda kartta da denemeler yapıyorum

Kartta bulunan 144 ayaklı TQFP entegreyi sökmeyi denedim. Bu BGA değil, dört bir yanında 36 pin olan bir entegre. Daha önce youtube'da bir video seyretmiştim, entegrenin altını 150 °C yapıyorlardı, sonra da üstünü 240 °C ve toplam işlem için 3 dakika gibi bir süre ayarlıyorlardı.

Ben de öyle bir ısı profili oluşturdum. Tabandaki IR ısıtıcıyı 200 °C ye ayarladım ve sürekli olarak bu ayarda kalıyor. Bunun amacı genel olarak kartın dengeli olarak ısınmasını sağlamak ve atmasını engellemek. Alt hava ısıtıcıyı saniyede 3 °C hızla 150 dereceye çıkarıyorum ve orada 90 saniye tutuyorum. Bundan sonra üst ısıtıcıyı saniyede 3 °C hızla 240 °C ye çıkarıyorum ve onu da orada 90 saniye tutuyorum. Sonra profil bitiyor.

Bu şekilde denedim ve bu entegreler rahatlıkla söküldü. Ama olması gereken bu mudur o daha belli değil. 240 °C olması iyi birşey, kurşunsuz lehimin erimesi için gereken asgari dereceye ayarlamış oluyoruz ve böylece tam olarak gerektiği dereceye getirmiş oluyoruz. Makinanın kendi profillerinde 275 °C ye çıkanlar var.

 

[taydin]

Ama süre biraz uzun, ondan tereddütüm var. Entegreyi 90 saniye boyunca 240 °C de tutuyoruz. Bunu araştırıp güvenli mi değil mi anlamak lazım.

Olmazsa bir deneme daha yapayım. 240 °C ye gelip 90 saniyelik süre başladıktan sonra cımbızla süreklü dürteyim entegreyi. Hareket etmeye başladığı süre ne kadar onu bir anlayalım.

 

[taydin]

Evet şimdi entegreyi tekrar yerine lehimledim. Kartı soğuttum ve tekrar makinaya taktım. Aynı profili çalıştırım. Ama sıcaklık 240 °C olduğu andan itibaren büyüteç ile lehimlere bakmaya başladım. 240 °C olduktan aşağı yukarı 10 saniye sonra lehimler eridi ve çipi de dürtünce hareket etti. Demekki böyle BGA olmayan entegreleri sökerken hedef sıcaklığa ulaştıktan sonra 10 saniye tutmak yeterli. Hadi kurşunsuz lehim durumunu varsayalım, 15 saniye tutalım. 90 saniyeye gerek yok gibi duruyor.

BGA durumunu ise ayrı olarak denemek lazım. BGA'de önce dış lehimler eriyor. İçteki lehimlerin erimesi daha sonra oluyor, o yüzden bu 90 saniye süre herhalde BGA durumu için öngörülmüş.

 

[taydin]

Şimdi daha büyük, 160 pinli PQFP ile denedim, bunda 15 saniye yetmedi. Lehimler 50. saniyede erimeye başladı. Demekki genel olarak 15 saniye diyemiyoruz. Entegrenin gövdesi ısıyı absorbe edeceği için o kütleye göre sürenin uzaması gerekiyor.

 

[taydin]

İşte bu noktada da soru şu: Bu tip kenarlarında sıralı pin olan entegreler sökerken, 240 °C de 60 saniye tutmak entegreye zarar verir mi vermez mi?

Yoksa her zaman ısı profilini 90 saniyeye ayarlayıp cımbızla dürtüklemek, çip hareket ettiği anda da almak mı lazım? Bu son şey mantıklı gibi geliyor ama eğer karşı taraftaki lehimler daha erimediyse çipi kaldırdığın anda oradaki padler de kalkacak. Belki de çip hareket ettiği anda 15 saniye daha bekleyip kaldırmak en mantıklısı ...

 

[tsahin]

IR isiticiyi 200 derece yapinca istenen 150 dereceden fazla olmayacak mi taban?
Hedef 150 derece ise IR isiticinin da 150 yapilmasi gerekmez mi?

 

[taydin]

Cihazın altındaki IR ısıtıcıları ile kart arasında 7 cm gibi bir mesafe var. Ölçümler yaptım, 200 °C ye ayarlanmış bir IR, karta 100 °C olarak yansıyor. Yani IR ısıtıcıyı 200 °C ye ayarlayarak kartın genelini 100 °C ye çıkarmış oluyoruz ve ısıl stres olmasını engelliyoruz. Alt hava ısıtıcısı da çipin altını 150 °C ye çıkarıyor. Üst hava ısıtıcısı da lehimleri eritecek sıcaklık seviyesi olan 240 °C ye çıkarıyor.

 

[Furkan KELEŞOĞLU]

Aslında bga gibi chiplerin kartlarını tasarlarken. bir katmana PCB içine gömülü reziztans görevi görecek yollar yapılsa. ve söküm esnasında buraya voltaj verilse bu chipin sökülme olayı cok sağlam ve daha hızlı şekilde gerçekleşir. Mesela bu mantıkta aklıma 3D printerlerin ısıtıcı tablasından geldi.

Bir teori atıyorum böyle bir şey olurmu olmaz mı olursa avantajı ne dezavantajı ne onuda bilmiyorum ama aklıma böyle bir fikir geldi.

 

[taydin]

Aslında bga gibi chiplerin kartlarını tasarlarken. bir katmana PCB içine gömülü reziztans görevi görecek yollar yapılsa. ve söküm esnasında buraya voltaj verilse bu chipin sökülme olayı cok sağlam ve daha hızlı şekilde gerçekleşir. Mesela bu mantıkta aklıma 3D printerlerin ısıtıcı tablasından geldi.

Bir teori atıyorum böyle bir şey olurmu olmaz mı olursa avantajı ne dezavantajı ne onuda bilmiyorum ama aklıma böyle bir fikir geldi.

Çok yüksek ısıtma gücünden bahsediyoruz burada, o yüzden bir ara PCB layer ile halledilebilecek birşey değil. Mesela bendeki makinada üst hava 800W, alt hava 800W, IR ısıtıcı da 2700W. IR ısıtıcı 3 zone'lu ve normalde ben sadece orta zonu kullanıyorum. O yüzden 800 + 800 + 900 = 2500 W.

Diyeceksin ki normal 600 W lık sıcak hava istasyonu ile de söküyorlar bunları. Evet söküyorlar ama çipi ısıtılma süresi ve sıcaklık derecesi belirsiz. Çok ustalık ve tecrübe lazım ki çipi çok hırpalamadan işi halledesin.

 

[Omega]

Eklediğiniz videonun açıklama kısmında bir link var
http://www.zeph.com/bgarework_stations_systems_qfn_smd_hot_air_repair.htm
Burada alta doğru bir tablo var.Burayı incelemişmiydiniz?
Burada hem chipin türü ve büyüklüğüne, hemde borda göre uygulamanın değiştiğinimi anlatıyor?

 

[Omega]

Bu sayfada oldukça fazla detaylı linklerde var gibi sanki .İşe yararmı bilmiyorum

 

[Omega]

Seed Studio nun bu konu ile ilgili bir yazısı
https://www.seeedstudio.com/blog/20...components-are-important-for-reflow-assembly/
Anladığım kadarıyla her aşamanın sıcaklık artış derece ve saniye değerleri var

 

[taydin]

Lehimin ergimiş durumda olduğu aşamanın en fazla ne kadar süreceği ile ilgili bilgi yok bu linklerde. Muhtemelen bu komponente göre değişiyor o yüzden üretici dokümanlarına bakmak gerekiyor olabilir. Yalnız en son linkte şu bilgiyi vermiş: Tantal kondansatörler 260 °C de en fazla 10 saniye tutulabilir.

 

[taydin]

Aşağıdaki dokümanda lehim sıvı halde iken süre (time at liquidus, TAL) olarak 20 ila 70 saniye diyor. Lehimin ergime sıcaklığı, kurşunsuz lehim için 217 °C, kurşunlu lehim için 183 °C. Birçok elektronik cihazın içinde bulunan elektronik komponentler, üreticileri tarafından kurşunsuz lehim ile montajı yapılıyor. Ama cihaz tamir edenler, eğer bir zorunluluk yoksa, kurşunsuz lehim kullanmazlar ve tamirat işini kurşunlu lehimle yaparlar.

https://hellerindustries.com/articles/optimize-solder-reflow.pdf

 

[Omega]

Sizin bu rework station da kamera varmı? Belki chiplerin altının eridiği ,biraz olsun hareket etmesinden görüntü işleme ile algılıyor olabilir.Belki menüde falan disable edilmiştir.Gerçi siz manuelini okumuşsunuzdur

 

[taydin]

Aşağıdaki dokümanda da gene farklı bir tablo var. Burada da 60 - 150 saniye süre veriyor.

http://www.ti.com/lit/an/snoa550f/snoa550f.pdf

 

[taydin]

Sizin bu rework station da kamera varmı? Belki chiplerin altının eridiği ,biraz olsun hareket etmesinden görüntü işleme ile algılıyor olabilir.Belki menüde falan disable edilmiştir.Gerçi siz manuelini okumuşsunuzdur

Bu tamamen manuel bir makina. Optik hizalama yok, mikroskop kamera da yok. Ve kullanım klavuzu da yok. Ne cihazın kendisinde vardı, nede üreticisinin internet sitesinde var

 

[taydin]

150 °C ye kadar komponentlerin zarar görmesinin sözkonusu olmadığı belirtiliyor birçok kaynakta. O halde bu ön ısıtma aşamasında çok da ayrıntıya girmeye gerek yok. 3 °C / saniye hızla 150 °C ye çıkıyoruz, orada 90 saniye kalıyoruz. Burası net.

Sonra da gene 3 °C / saniye hızla 240 °C ye çıkıyoruz. Ve belli bir süre bu sıcaklıkta kalacağız. Artık burada deneme yanılma devreye girecek. Küçük çiplerde 30 saniye büyük çiplerde 50 saniye gibi mümkün olduğunca kısa süre olacak şekilde iş yapmak lazım herhalde. Gerçi 60 - 150 saniye diyor, direkt olarak 90 saniye beklesem de olur gibi duruyor ama gerektiğinden fazla bekletmenin de bir anlamı yok.

Bu profili benim hurda karttaki devasa BGA ile deneyeyim bakalım nasıl sonuç çıkacak

 

[Omega]

Bu ısıtma profilleri süre ve ısıtma ivmelenmesi falan eklenebiliyormu yoksa onlardamı manuel?
Aslında bu kadar araştırmadan sonra bir tane DIY Rework Station projesi iyi giderdi hocam

 

[taydin]

Bu tamamen manuel bir makina. Optik hizalama yok, mikroskop kamera da yok. Ve kullanım klavuzu da yok. Ne cihazın kendisinde vardı, nede üreticisinin internet sitesinde var

Aslında tamamen manuel de yanlış oldu. Programlanan ısı profilini uyguluyor ve PID kontrolle sıcaklıkları istenen değere getiriyor. Aşağıda benim tanımladığım ve denemelerde kullandığım ısı profili var

Bu da makinanın kontrol paneli