Broodrooster Oven Reflow Solderen (BGA) - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:19

Het terugvloeien van soldeer kan duur en moeilijk zijn, maar gelukkig bestaat er een eenvoudige en elegante oplossing: broodroosterovens. Dit project toont mijn voorkeursconfiguratie en de trucs die het proces soepel laten verlopen. In dit voorbeeld zal ik me concentreren op het opnieuw plaatsen van een BGA (ball grid array).

Stap 1: Zoek een broodroosteroven

Je bent op zoek naar twee belangrijke dingen, een regelbare temperatuurknop en een timer die afslaat. Hoe meer precisie u in de timer kunt krijgen, hoe beter.

En als je het kunt krijgen, zal een soort geforceerde luchtstroom de uniformiteit van de oventemperatuur verbeteren, maar je moet ervoor zorgen dat de luchtstroom niet krachtig genoeg is om je componenten te verplaatsen.

Stap 2: Koop een thermometer en timer

Hoewel de broodroosteroven een temperatuurinstelpunt en een geïntegreerde timer heeft, wil je toch wat nauwkeurigere metingen krijgen. Koop een goedkope oventhermometer en gooi deze in de oven en zorg voor een timer met een alarm om je eraan te herinneren dat je je bakprintplaten moet controleren.

Stap 3: Maak uw PCB's

In dit voorbeeld werk ik met een ADXRS300, een 1-assige gyrometer gemaakt door Analog Devices. Het wordt geleverd in een ball grid array-pakket waarbij de ballen al aan de onderkant van het onderdeel zijn bevestigd. De PCB moet worden ontworpen met pads voor elk van de ballen, samen met een omtrek met zeefdruk om het gemakkelijk te maken om het onderdeel uit te lijnen (wat van cruciaal belang is als je de pads niet echt kunt zien). Zorg er ook voor dat je de locatie van pin 1 markeert.

Stap 4: voeg Flux toe aan de printplaat

De ballen in de BGA hebben geen flux, dus je *absoluut* moet flux op het bord zetten voordat je de reflow doet. Als je geen flux toevoegt, zorgt het oxide op de bovenkant van de pads ervoor dat de ballen niet stromen en krijg je licht geplette ballen die niet echt zijn verbonden met de onderliggende PCB.

Stap 5: Lijn de componenten op de PCB uit

Plaats de printplaat op de bakplaat van de broodroosteroven, bij voorkeur zodanig gericht dat u deze door het raam van de oven in de gaten kunt houden. Plaats het onderdeel nauwkeurig op de printplaat met behulp van de zeefdrukomtrek om de uitlijning uit te voeren. U hoeft niet precies nauwkeurig te zijn, omdat het opnieuw vloeien van het soldeer het onderdeel daadwerkelijk in uitlijning trekt, maar u moet proberen het zo dicht mogelijk bij elkaar te krijgen. In het slechtste geval zou het onderdeel zijn verschoven met meer dan de helft van de afstand tussen de kogels, waardoor het onderdeel zou verschuiven met één set kussens. Niet goed.

Stap 6: Begin met koken

Sluit de deur van de broodroosteroven (zorg ervoor dat u het onderdeel niet uitlijnt.) Zet de temperatuurknop op ergens rond de 450 en start de timer op ongeveer 20 minuten. Als u later de kenmerken van uw specifieke broodroosteroven hebt bepaald, kunt u exacte waarden gaan gebruiken. Maar voor nu gaan we onze oventhermometer en de externe timer gebruiken om bij te houden wat er gebeurt.

Stap 7: Bekijk de temperatuur

Houd de thermometer in de gaten. U moet het reflow-profiel voor uw specifieke componenten controleren om te weten welke temperatuur u probeert te bereiken. In mijn geval begonnen de soldeerballen te smelten bij 183C en ik wilde een toptemperatuur van 210C bereiken. Als je verder gaat dan 230-240C, begin je je PCB's te verbranden, wat, hoewel grappig, waarschijnlijk niet is wat je wilt.

Stap 8: Schakel de broodroosteroven uit

Zodra de oven de gewenste temperatuur bereikt, zet je hem uit!

Stap 9: Laat het afkoelen en verplaats niets

U kunt het afkoelproces versnellen door de voordeur van de broodroosteroven te openen… MAAR zorg ervoor dat u de componenten niet verschuift of op enigerlei wijze verplaatst. Het soldeer is op dit moment nog vloeibaar en als je in het onderdeel prikt, verschuif je het en verpest je het. Dit is het moment om gewoon weg te lopen. Zodra de temperatuur onder de 100C zakt (of 50C als je paranoïde bent), kun je je vrij voelen om dingen te verplaatsen.

Stap 10: Inspecteer en geniet

U moet ervoor zorgen dat alle ballen zijn aangesloten en dat het onderdeel stevig op de printplaat is bevestigd. Deze afbeelding toont 3 van de reflowed BGA's die samen zijn geïntegreerd in een 3-assige traagheidsmeeteenheid.