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Forum: Platinen Schmartboard Prinzip auf eigenen Layouts?


Autor: Ano Nym (oorim)
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Servus

Die Schmartboards machen es ja ziemlich einfach für private Leute 
möglich mit kleinem Budget BGA zu löten.

Nun stellt sich mir die Frage ob das Prinzip auch auf eigenen Layouts 
möglich ist. Ich stell mir einen haufen Vias unter den Balls vor. Wenn 
ja wäre das zwar verpönt und nicht gut und man müsste dem 
Leiterplattenhersteller sagen "das pass scho" aber es wäre übernehmbar. 
Oder ist das Prinzip ein anderes?

Grüße

Autor: Tron (Gast)
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Was meinst du mit "Smardboards" ?

Autor: www.schmartboard.com (Gast)
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Autor: Tron (Gast)
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Ich würd dafür ja heissluft nehmen, allerdings ist es dann wieder egal, 
ob die Platine Pads oder vias hat.

Autor: Ano Nym (oorim)
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Tron schrieb:
> Ich würd dafür ja heissluft nehmen, allerdings ist es dann wieder egal,
> ob die Platine Pads oder vias hat.

Jede hobbyversion - außer der Schmartboards - is ne 50/50 Chance obs 
danach geht oder nicht. Oder sehr Aufwendig/Teuer. Reflow Ofen ist die 
einzig Sinnvolle Variante, mir aber zu teuer wenn man das für 4 Chips 
auch mit der obigen Variante lösen kann

Autor: Reinhard Kern (Gast)
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Ano Nym schrieb:
> Oder ist das Prinzip ein anderes?

Hallo,

ob Amateur oder Profi, normalerweise werden Vias diagonal zwischen den 
BGA-Pads verwendet (Stubs), siehe beiliegenden Screenshot. Die Vias sind 
braun, gelb ist Top - dass die Vias grösser sind als die Pads, ist 
normal. I.A. gibt es von den Herstellern zu jedem BGA Empfehlungen mit 
den Durchmessern für Pads und Vias.

Vias in Pads sind zwar möglich, aber nur unter grossem Aufwand 
zuverlässig (Füllen und eben schleifen), daher wird grundsätzlich 
abgeraten.

Gruss Reinhard

Autor: Ano Nym (oorim)
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Reinhard Kern schrieb:
> Ano Nym schrieb:
>> Oder ist das Prinzip ein anderes?
>
> Hallo,
>
> ob Amateur oder Profi, normalerweise werden Vias diagonal zwischen den
> BGA-Pads verwendet (Stubs), siehe beiliegenden Screenshot. Die Vias sind
> braun - dass die Vias grösser sind als die Pads, ist normal. I.A. gibt
> es von den Herstellern zu jedem BGA Empfehlungen mit den Durchmessern
> für Pads und Vias.
>
> Vias in Pads sind zwar möglich, aber nur unter grossem Aufwand
> zuverlässig (Füllen und eben schleifen), daher wird grundsätzlich
> abgeraten.
>
> Gruss Reinhard

Das weiß ich. Darum gehts aber nicht. Geht drum wie das Schmartboard 
Prinzip funktioniert, ob das einfach nur Vias unter den Pads sind. Eben 
um BGA mit einem Lötkolben löten zu können.

Normal macht man sowas nicht ist klar ...

Youtube-Video "Hand Soldering BGA with SchmartBoard|ez" Video

Autor: Andreas Schweigstill (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite
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Reinhard Kern schrieb:
> Vias in Pads sind zwar möglich, aber nur unter grossem Aufwand
> zuverlässig (Füllen und eben schleifen), daher wird grundsätzlich
> abgeraten.

Dem stimme ich voll zu, wenn es um das "Ofenlöten" von SMD-Bauteilen 
geht, da ja die Gefahr besteht, dass das Lot durch die Vias nach unten 
abfließt.

Ein ähnliches Problem hat man ja auch, wenn Vias in einer unter dem 
Bauteil angebrachten Kühlfläche benötigt werden, wobei es hierbei ja 
nicht nur um den elektrischen Kontakt zwischen Leiterplatte und Bauteil 
ankommt, sondern auch um den thermischen, d.h. eine möglichst große 
Kontaktfläche.

Beim Schmartboard o.ä. füllt man aber das Lot von der Unterseite der 
Leiterplatte nach. Hierbei sehe ich höchstens das Problem, dass das 
siedende Flußmittel zu einer Art Geysir führt, der das Lot wieder aus 
der Durchkontaktierung herausschleudert und dabei im schlimmsten Fall 
die Lotkugel des Bauteils wegbläst.

Autor: Ano Nym (oorim)
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Beim Schmartboard funktionierts :D Er sagt in dem Video aber 
"Basically". Heißt: Im Grunde genommen sind es vias, aber egintl auch 
nicht (für mich heißts das jedenfalls).

Deshalb frag ich. Mein Problem ist eigntl nur das ich Sensoren habe die 
mit BGA daher kommen, ggf. ein Prozessor. Nicht viele Balls aber 
dennoch. Adapterplatinen möcht ich eigntl nicht.

Autor: Simon Budig (nomis)
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Ano Nym schrieb:
> Deshalb frag ich. Mein Problem ist eigntl nur das ich Sensoren habe die
> mit BGA daher kommen, ggf. ein Prozessor. Nicht viele Balls aber
> dennoch. Adapterplatinen möcht ich eigntl nicht.

Vielleicht sollte man das einfach mal ausprobieren. Evtl. mal ein 
Schmartboard bestellen, sich da die Durchmesser der Via-Löcher angucken, 
das mal ausprobieren und dann ein eigenes Board layouten.

Es klingt ja nicht so als wären die - wie bei den anderen 
SMD-Schmartboards - vorab mit Lötzinn bestückt.

Viele Grüße,
         Simon

Autor: Reinhard Kern (Gast)
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Andreas Schweigstill schrieb:
> Beim Schmartboard o.ä. füllt man aber das Lot von der Unterseite der
> Leiterplatte nach.

Hallo,

das kann funktionieren, aber mir wäre wohler, wenn auf den BGA-Pads 
Lotpaste wäre. Ich denke, das wäre zuverlässiger, da dann nicht 
unbedingt das Lot voll durchsteigen muss, sondern auch genügend 
Wärmeenergie ausreicht. Verkaufbar ist das allerdings nicht, weil man 
die Boards so nicht lagern kann. Aber wenn man's selbst macht...

Gruss Reinhard

Autor: Ano Nym (oorim)
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Also die Bügeleisen Methode? Bisschen Lot auf die Pads, BGA drauf 
Platzieren und von unten mit dem Bügeleisen anwärmen, von oben fönen ? 
Weiß nicht wie zuverlässig das ist hm ...

Autor: Andreas Schweigstill (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite
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Ano Nym schrieb:
> Deshalb frag ich. Mein Problem ist eigntl nur das ich Sensoren habe die
> mit BGA daher kommen, ggf. ein Prozessor. Nicht viele Balls aber
> dennoch. Adapterplatinen möcht ich eigntl nicht.

Wenn es um mikromechanische Sensoren, z.B. Beschleunigungssensoren oder 
Gyrometer geht, tritt ein ganz anderes Problem auf, nämlich das der 
mechanischen Spannungen.

Werden Sensor und Leiterplatte nicht wirklich gleichmäßig erwärmt und 
abgekühlt, entstehen ggf. inhomogene Spannungen, die nicht nur zu einer 
- ggf. kompensierbaren - statischen Verstimmung des Sensors führen 
können, sondern gerade auch zu temperaturabhängigen Problemen.

Da viele dieser Sensoren zum Einbau in PDAs, Navigationssystemen und 
ähnlich handlichen Geräten gedacht sind, werden sie auch nur in solchen 
Minigehäusen wie BGA oder QFN geliefert, die einen sehr direkten Kontakt 
zur Leiterplatte aufweisen und somit prinzipiell sehr empfindlich sind.

Auch Verspannungen der gesamten Leiterplatte können sich auf den Sensor 
übertragen, so dass ggf. sogar zu erwägen ist, ihn durch Schlitze in der 
LP oder eine beweglich befestigte zusätzliche LP mechanisch zu 
entkoppeln.

Autor: Ano Nym (oorim)
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Ja, sowas hab ich mir auch überlegt gehabt ;) Halt mit diesen 
Gumminupsis für Festplatten die Sensoren auf kleinen Platinchen 
befestigen. Im ersten Schritt stand aber ein Board mit Proz und Co das 
erstmal Laufen sollte. Der Kalman Filter tut mir auch noch weh.

Anyway, die sind BGA und wollen irgendwie aufs Board :)

Autor: Reinhard Kern (Gast)
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Ano Nym schrieb:
> Also die Bügeleisen Methode? Bisschen Lot auf die Pads, BGA drauf
> Platzieren und von unten mit dem Bügeleisen anwärmen, von oben fönen ?
> Weiß nicht wie zuverlässig das ist hm ...

Hab ich nicht gesagt/geschrieben. Ich würde das machen mit dem Lötkolben 
wie vorgesehen, nur mit zusätzlicher Sicherheit durch Lotpaste. Bedenken 
wegen der ungleichmässigen Erwärmung sind natürlich berechtigt, aber das 
ist sozusagen Schmart-immanent und ohne einen Ofen mit genauer 
Prozesskontrolle unvermeidlich. Zuverlässige professionelle Lötqualität 
wird von Hand definitiv nicht erzielt, das ist in der industriellen 
Fertigung schon schwierig genug.

Eigentlich wundere ich mich sowieso, dass die unterschiedlichen 
Ausdehnungskoeffizienten von IC und Leiterplatte bei grossen BGAs nicht 
zu Problemen führen.

Gruss Reinhard

Autor: Andreas Schweigstill (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite
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Reinhard Kern schrieb:
> Eigentlich wundere ich mich sowieso, dass die unterschiedlichen
> Ausdehnungskoeffizienten von IC und Leiterplatte bei grossen BGAs nicht
> zu Problemen führen.

Doch, das passiert gelegentlich. Es gibt hier ja auch Unmengen von 
Threads, in denen über das Nachlöten von BGAs auf Grafikkarten 
diskutiert wird.

Autor: Herbert (Gast)
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Es gab mal Platinchen für diverse SMD glaube ich bei ELV. Der Trick war 
den Platz wo normalerweise die Pins sind zu vertiefen ,so dass der chip 
a mal dadurch auch ein wenig eingelemmt wurde und b pins und pads auf 
einer höhe lagen.Das sollte das löten sicherer machen.

Autor: Bernd Wiebus (berndwiebus) Benutzerseite
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Hallo Andreas.

>> Eigentlich wundere ich mich sowieso, dass die unterschiedlichen
>> Ausdehnungskoeffizienten von IC und Leiterplatte bei grossen BGAs nicht
>> zu Problemen führen.
> Doch, das passiert gelegentlich. Es gibt hier ja auch Unmengen von
> Threads, in denen über das Nachlöten von BGAs auf Grafikkarten
> diskutiert wird.

Ich kenne genug industriell verlötete größere BGAs, die nach einigen 
Jahren im Feld einfach abgefallen sind.

Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic

http://www.dl0dg.de

Autor: Andreas Schweigstill (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite
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Bernd Wiebus schrieb:
> Ich kenne genug industriell verlötete größere BGAs, die nach einigen
> Jahren im Feld einfach abgefallen sind.

Oha, das ist heftig. Sicherlich lag das aber nicht nur an thermischen 
Spannungen, sondern an mechanischen Vibrationen.

Ein Bekannter sollte einmal eine Steuerung einer großen Maschine 
reparieren. Als er die Leiterplatte des Steuerung betrachtete, staunte 
er nicht schlecht, da sich durch die starken Vibrationen im Laufe der 
Zeit mehrere keramische DIL-Gehäuse von ihren Chips gelöst hatten und 
heruntergefallen waren. Erstaunlich ist dabei, dass die Schaltung nicht 
sofort komplett ausgefallen war, sondern offenbar noch einige Zeit 
funktionierte.

Autor: Ano Nym (oorim)
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Ja, mit zusätzlicher Lötpaste kann man den Prozess bestimmt noch 
verbessern. Hm, auf den Versuch kommts an nehm ich an ;)

Autor: Stefan H. (stefan_h16)
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Entschuldigt das ich den Thread wiederbelebe, aber er trifft genau meine 
Fragestellung.

Ich habe auch kürzlich das SmartBoard Zeugs entdeckt. Während ich die 
Sachen für "normale" SMD Bauteile weniger interessant fand, hat die BGA 
Platine meine Aufmerksamkeit erregt. 
http://www.schmartboard.com/index.asp?page=product...
So wie das in dem Video sehe sind direkt unter den BGA Balls Vias, 
welche beidseitig mit Flußmittel gefüllt werden. Dann wird der Chip mit 
Klebeband festgeklebt und von der Rückseite, mit Lötzinn als 
Wärmeüberträger, gelötet.
Hat schon jemand mal ein SchmartBoard ausprobiert und kann das so 
bestätigen ?
Hat schon jemand so etwas mit einer "normalen", zweitseitig 
durchkontaktierten Platine probiert ?
Als Hobbiest mit einfachen Mitteln, wenig Platz aber großen Ambitionen 
ist das sicherlich eine interessante Methode :)

Autor: Andy D. (rackandboneman)
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Ob man bei einfachen, grobpitchigen BGAs was erreichen könnte indem man 
einfach eine Flex-PCB ätzt (einseitig durchaus mit hobbymitteln 
erreichbar) und reihenweise unter das BGA lötet/faltet...? Muss ich in 
einer geduldigen Stunde mal ausprobieren, oder hat das evtl schon wer 
gemacht?

Autor: Meister Eder (edson)
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Andy D. schrieb:
> und reihenweise unter das BGA lötet/faltet...? Muss ich in
> einer geduldigen Stunde mal ausprobieren, oder hat das evtl schon wer
> gemacht?

Ausprobiert noch nicht, aber Leiterbahnen gefaltet - das kann nicht 
wirklich gut gehen. Das flexible Material führt wahrscheinlich auch zu 
stärkeren mechanischen Spannungen als eine Epoxyd-Platte.

Gruß,
Edson

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