Forum: Platinen BGA reballing für Einsteiger..


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von Jan H. (jan1980)


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Hallo.

Ich beschäftige mich seit Jahren mit der Instandsetzung von 
Kraftfahrzeugelektronik und habe auch dementsprechend gute Erfahrung in 
Sachen SMD Löttechnik. Am Anfang habe ich mich an Schrottplatinen 
probiert, meine ersten QFP64 und QFP80 Bausteine waren eine Katastrophe 
:-). Ich hatte damals viel gelesen und musste auch viel probieren, um 
ordentliche Ergebnisse zu erzielen. Ich erinnere mich, Ursachen für 
schlechte Lötergebnisse waren schlechtes Lötzinn und vor allem 
schlechtes Flussmittel. Beste Ergebnisse erziele ich mit dem 
Billiglötzinn vom Conrad 0.5mm S-SN60PB39CU1 und dem Flussmittel Amtech 
NC-559-ASM. Meine Ergebnisse können sich echt sehen lassen und ich fühle 
mich fit in SMD Technik.

Was mich immer wieder an meine Grenzen bringt, sind Defekte, die 
aufgrund eines defekten BGA Chips bzw. aus defekten Lötstellen 
resultieren. Deswegen möchte ich mich jetzt intensiv mit BGA Löttechnik 
beschäftigen. Mir ist durchaus bewusst, dass es nicht einfach ist und 
dass ich hier mit einem Heissluftföhn und einer Herdplatte (wie in 
manchen youtube-videos) KEINE langlebigen bzw qualitativ hochwertige 
Ergebnisse erziele.

Ich hab jetzt einfach mal die Flucht nach vorne ergriffen und mir 
(zumindest für den Anfang) eine "günstige" BGA rework Station aus 
Fernost bestellt. Es handelt sich hierbei um eine IR station. Außerdem 
habe ich mir einen preheat ofen bestellt, um die Platine mit 150 Grad 
vor zu heizen.
Ich habe hier noch einen alten Rechner und ein paar alte, 
funktionsfähige Grafikkarten (derzeitiger Wert ca 10 Euro). Ich will am 
Anfang diese Grafikkarten bearbeiten bzw die Prozessoren reballen. Ich 
kann dann nach der Arbeit leicht überprüfen, ob die Karten noch gehen 
oder nicht. (Eventuell den Prozessor mal verschiedenen Temperaturen 
aussetzen um die Standhaftigkeit des Reballings zu überprüfen ?!).

Wie ihr euch sicherlich vorstellen könnt, quälen mich jetzt Fragen über 
Fragen. Ich hoffe, ihr könnt mir da etwas weiterhelfen ?!

1. Ich weiß, es ist schonender für die Platine, wenn sie im ganzen 
vorgeheizt wird. In einem anderen Forum laß ich, dass die 
Vorheiztemperatur 150 Grad betragen sollte und das aufwärmen langsam 
erfolgen sollte. Wie lange muss ich die Paltine vorheizen lassen ? 
Reichen paar Minuten oder doch eher im Stundenbereich ? Ich habe gehört, 
dass man das auch macht, um Feuchtigkeit entgegen zu wirken ?!

2. Wie weit weg sollte der Kopf von dem Proessor weg sein ? >= 2cm ?! 
Ist das richtig ?

3. Wie schütze ich Bauelemente auf der gegenüberliegenden Seite des 
Prozessors ? Im SMD-Bereich löte ich gewöhnlich mit 350 Grad. Wenn ich 
es richtig verstanden habe, ist beim BGA-Löten die MAX Temperatur 250 
Grad (nur für kurze Zeit) und die eigentliche Reflow Temperatur 220 
Grad. Also kann an den Bauteile gegenüber (zB Widerstände oder 
Kondensatoren) nicht passieren, da der Schmelzpunkt für deren Lot höher 
ist ?! Ist das richtig ?

4. Wie bestimme ich am besten die Kurve zum entlöten bzw auflöten ? Gibt 
es da was allgemeines zB je nach Größe des Prozessors oder hält man sich 
da strikt an Herstellerangaben ? Wenn ja, wo findet man solche Angaben 
seitens des Herstellers ? Habe in verschiedenen Datasheets nichts 
gefunden.

5. Welches Flussmittel gebe ich am besten unter den Prozessor zum 
ablöten ?

6. Ich weiß, die "richtigen" BGA Stationen der Vollprofis haben einen 
automatisierten Prozess zur Platzierung des Bausteins. Ich denke, das 
ist einer der riskantesten Arbeitsschritte. Aber viele BGA-Stationen 
haben so etwas nicht. Meine natürlich auch nicht. Wie hilft man sich da 
weiter ? Wie markiert ihr den exakten Platz ? Gibt es da solche 
Klebeecken oder sowas ? :-)) Bei youtube sieht das ja recht leicht aus, 
die legen den Prozessor auf, schieben links, schieben rechts, schieben 
kurz oben und unten und fertig. Aber so einfach stelle ich es mir nicht 
vor ! Gibt es da Tips und Tricks ?

7. Über den Datasheet des Prozessors finde ich den Pitch und den 
Durchmesser der Lötpad, somit kann ich die Schablone bestimmen. 
Allerdings, wie bestimme ich den Durchmesser der zu verwendenden 
Lötkugeln ? Gibt es da eine Formel bzw. eine Faustformel ? Benutzt man 
eher Kugeln mit oder ohne Blei ? Wie sind die Erfahrungen ?

8. Welches Flussmittel trägt man auf den Prozessor auf vor der 
Platzierung der Kugeln ?

9. Ich habe gesehen, man bringt das Flussmittel auf den Prozessor auf, 
platziert ihn dann zusammen mit der Rasterschablone in einem Halter, 
benetzt das Raster mit den Kugeln, jetzt kommt der Unterschied:

- einige verschmelzen jetzt die Kugeln mit den Lötpads des Prozessors 
(Heissluft) und nehmen erst dann die Rasterschablone ab.

- andere nehmen vorsichtig die Rasterschablone ab, die Kugeln werden 
durch das Flux gehalten und sie verschmelzen erst jetzt die Kugeln mit 
den Pads.

Was ist richtig ?

10. Welches Flussmittel trägt man auf die Platine auf, bevor man den 
Prozessor auflötet ?




Fragen über Fragen. Ich bin sehr auf eure Antworten gespannt !

Vielen Dank im Vorraus !!


Gruss Jan

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von Bürovorsteher (Gast)


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> Mir ist durchaus bewusst, dass es nicht einfach ist und
> dass ich hier mit einem Heissluftföhn und einer Herdplatte (wie in
> manchen youtube-videos) KEINE langlebigen bzw qualitativ hochwertige
> Ergebnisse erziele.

Mit diesen Geräten wird das nix. Eine Ersa 550 Reworkstation 
funktioniert ganz ordentlich dafür. Hier ist eine genaue 
Temperatureinstellung zum Ab- und Auflöten möglich. Das Dingens benutzt 
einen IR-Lötprozess, der zwar für die Serienfertigung unbrauchbar, aber 
für Reparaturarbeiten bestens geeignet ist.

Die Punkte 7 - 9 brauchst du nicht zu beachten. Wozu das Reballing und 
die folgenden Schritte? Willst du den als defekt erkannten Stein wieder 
einlöten?

Punkt 4: Aufheizen mit einem Temperaturgradienten von 1 K/s bis etwa 20 
K über der Liquidustemperatur des verwendeten Lots, Temperatur etwa 10 s 
lang halten und dann mit -2 K/s bis auf etwa 150 °C abkühlen. Danach an 
der freien Luft abkühlen lassen. Das gilt sowohl für das Aus- und 
Wiedereinlöten. Beim Auslöten die 10 s abwarten, bis das Teil entfernt 
wird.

von Jan H. (jan1980)


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Vielen Dank für die Antwort. Ja, weil es mit diesen Geräten nicht geht, 
habe ich mir ja eine Rework-Station bestellt. Da kann man die Kurven 
einstellen und am PC beobachten, wo er gerade ist.

Dass ein reines reballing (zumindest in der KFZ-Elektronik) nichts 
bringt, würde ich so nicht sagen. Es gibt genügend Leute in der 
KFZ-Elektronik-Reparaturbranche, die das so erfolgreich praktizieren 
(langlebig und ohne erneute Ausfälle), allerdings redet man in diesen 
Kreisen nicht darüber (Geheimniskrämerei oder wie man sagt).
Es entstehen Fehler, die teilweise nur alle paar Wochen mal gesetzt 
werden und nur diagnostizierbar über den Fehlerspeicher sind. Also in 
der Regel kein Dauerausfall. Der Fehler kommt immer häufiger und nach 
einem reballing funktioniert alles wieder.
Diese Elektronik ist im Gegensatz zur "Heimelektronik" ganz anderen 
Einflüssen ausgesetzt. Hier spielt zB die große Temperaturspanne im 
Motorraum eine Rolle (im Winter circa von -20 bis 70 Grad, je nach 
Wohngebiet) und zudem Erschütterungen beim Fahren. Somit würden mich die 
anderen Punkte auch sehr interessieren.

Vielen Dank !

Gruß Jan

: Bearbeitet durch User
von Bürovorsteher (Gast)


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> allerdings redet man in diesen Kreisen nicht darüber

Aus gutem Grunde: weil diese Reparatur ein heilloser Murks ist.
Aber dem eingefleischten Schrauberproll ist das Wumpe.

von Jan H. (jan1980)


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Na ja, meiner Meinung ist das eine Auslegungssache. "Neu ist treu" ist 
natürlich richtig. Wenn man aber weiß, dass es an der Verlötung hängt, 
muß man ja nicht zwingend ein Bauteil neu machen ?! Was ich eben noch 
vergessen habe. Wir reden hier von Fahrzeugen, die 10-15 Jahre alt sind. 
In das Alter kommen neuere Fernsehapparate, Spielekonsolen, DVD-Player 
etc gar nicht. Die geringere Strapazierfähigkeit von altem Lötzinn (wenn 
ich das in anderen Quellen richtig verstanden habe - ich weiß nicht seit 
wann in der Industrie bleifreies Lötzinn verwendet wird ?!) in Addition 
zu den äußeren Einflüssen in einem KFZ spielen da schon eine große 
Rolle, denke ich.

Natürlich würde ich gerne neue Prozessoren verwenden. Das Problem ist, 
es handelt sich um Industrieelektronik und viele Bauteile sind nicht 
mehr lieferbar oder für den "kleinen Mann" nicht bestellbar, da sie 
entweder für den Einzelhandel nicht verfügbar sind oder in Fernost nur 
in großen Mengen bestellbar sind. Oder kennt jemand einen guten 
Lieferanten für zB Motorola MPC555 Prozessoren mit fairen Preisen und 
kurzer Lieferzeit ?

Kann mir bitte jemand weiterhelfen bei der Beantwortung der anderen 
Punkte ?

Vielen Dank !

Gruß Jan

von asd (Gast)


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1) Ein paar Minuten sind ok,

2) Nimm keinen Infrarot-Löter, das heizt sehr ungleichmäßig. Eher was 
mit Heißluft (Reflow) oder Dampfphase.

3) Gar nicht. Das Zinn schmilzt und die Oberflächenspannung des Zinns 
sorgt dafür das die Bauteile nicht runter fallen.


4) Heize nicht zu schnell auf, lass die Temperatur öberhalb der 
Lötzimm-Schmelzutemperatur eine Minute, dann abkühlen lassen (auch nicht 
zu schnell). Die vorgegebenen Lötprofile musst zu nicht zu wörtlich 
nehmen.  V.a. die max. Temp etwas länger halten (30s bis eine Minute), 
damit auch sicher alles Lötzinn schmilzt. Da schreien zwar alle Profis, 
aber wenn man nur ein Profil hat das für alles passen muss, geht das 
schon. Bei meiner alten Firma gingen kaum Bauteile kaputt, obwohl das 
Datenblatt wesentlich kürzere Zeiten empfohlen hat.

5) zum einlöten brauchst du Flußmittel. Zum auslöten nicht.

6) Pi*Daumen. Oft helfen Leiterbahnen die von den Balls senkrecht weg 
gehen. Die kann man als Positionierhilfe benutzen, an denen sieht man ob 
der Baustein mittig sitzt.
Das funktioniert natürlich nur für etwas gröberes Raster, 1mm oder 
0,8mm.

7) nimm Kugeln mit Blei, das schmilzt bei etwas tieferer Temperatur. Und
RoHS musst du in deiner Hinterhofwerkstatt nicht einhalten.

10) Gel-Artiges aus der Spritze. Schau dich bei Farnell oder Digi-Key 
um. Die haben passendes.
Kein Fluxi-Stift, Ich weiß nicht wer damit erfolgreich lötet.

von Jan H. (jan1980)


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Hallo.

Vielen Dank für die Hilfe ! Habe heute das Gerät bekommen und einen 
Prozessor ausgelötet. Mit dem bestimmen der Temperaturkurve hab ich noch 
paar Problemchen, aber ansonsten hat alles gut geklappt. Platine und 
Prozessor hab ich von altem Lötzinn befreit und gereinigt.
Leider konnte ich den Prozessor nicht wieder einlöten, weil ich weder 
die passende Schablone, noch die passenden Lötkugeln da hab. Hab 7 
Sorten Lötkugeln und ca. 50 Lochschablonen da, ausgerechnet die, die ich 
braucht nicht... is ja immer so :-)

Hatte wie folgt ausgelötet:

Rampe 1 Anstiegsdauer 3 Minuten von 18 auf 150 Grad, Haltezeit 40 
Sekunden
Rampe 2 Anstiegsdauer 3 Minuten von 150 auf 195 Grad, Haltezeit 40 
Sekunden
Rampe 3 Anstiegsdauer 3 Minuten von 195 auf 215 Grad, Haltezeit 40 
Sekunden
Rampe 4 Anstiegsdauer 3 Minuten von 215 auf 225 Grad, Haltezeit 3,5 
Minuten
Abkühlzeit von 225 Grad runter auf 20 Grad 10 Minuten

Was haltet ihr davon ? Zu vorsichtig ? Wie mache ich es besser ?


Vielen Dank !

Jan

EDIT: Ich sehe gerade, dass 3,5 Minuten Haltezeit zu extrem sind. Ich 
wollte sichergehen, dass ich beim abheben kein Pad beschädige. Mal 
gespannt, ob der Prozessor noch geht...

: Bearbeitet durch User
von Bürovorsteher (Gast)


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12 min zum Auslöten? Willst du den Schaltkreis hartkochen?
Die Frage kommt natürlich in Unkenntnis der verwendeten Reworkstation.
Was für ein Typ? Infrarot oder Heißluft?
Heizer oben und unten?
Welche Heizleistung(en)?
Wie wird die Temperatur am auszulötenden Objekt gemessen? 
Infrarotthermometer oder nach Gefühl?
Läuft das in einer Regelung mit der am Objekt gemessenen Temperatur oder 
ist das freischwingend mit Gottvertrauen?
Wie wird das Teil entfernt? Vakuumpipette oder manuell?

Mit einer geeigneten Reworkstation ist die Sache in vier Minuten 
erledigt.
Delta Theta = 240 K bei 1 K/s aufgeheizt. Linear ohne jegliche Rampen.
Das setzt natürlich ein wenig Schmackes bei der Heizungund eine 
geschlossene Regelschleife für die Temperatur voraus.

von Jan H. (jan1980)


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Hallo. Vielen Dank für die Antwort. Es handelt sich um eine ACHI IR6500 
mit 1500 Watt. Das Gerät arbeitet mit IR Oberhitze und Unterhitze. Die 
Unterhitze wird intern im Gerät gemessen. Die Oberhitze wird gemessen 
durch einen kleinen zusätzlichen Temperatursensor gemessen, welcher 
unmittelbar neben der CPU angebracht werden muss mit dem Silber-Tape. 
Ohne diesen Sensor startet das Gerät nicht. Ich habe die CPU jetzt mal 
mit einer kleinen Pinzette entfernt, habe mir aber eine kleine 
Vacuumpipette bestellt, die ich dafür nutzen möchte.

Also reicht es zum reinen auslöten, wenn ich quasi einen linearen 
Temperaturanstieg setze auf Schmelztemperatur und diesen Anstieg dann 
zum Abkühlen wieder langsam abfallen lasse ?! Und mehrere Rampen brauch 
ich nur für ein Reflow oder zum einlöten ?

Wie groß muss eigentlich die Unterhitze sein ? Die Rampen beziehen sich 
ja nur auf die Oberhitze. Die Unterhitze wird langsam angehoben und 
langsam abgesenkt nach dem Prozess. Ich habe mit 180 Grad Unterhitze 
gearbeitet.

Schwierig stelle ich mir die Platzierung des BGA Chips zum Einlöten auf 
der Platine vor. Vielleicht habt ihr da noch ein paar Tips für mich ?! 
In youtube sieht das immer so einfach vor...aber da weiß man ja nie, ob 
es reell oder ein Fake ist.

Hier ein youtube Video von der Maschine:

https://www.youtube.com/watch?v=QKXBhbzyDPg


Vielen Dank !

Gruss Jan

von Bürovorsteher (Gast)


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Das Gerät liegt von der Heizleistung schon mal richtig. Die ERSA IR 550 
hat 800 W unten und 800 W oben - mein Referenznodell, damit arbeite ich 
ab und zu einmal.
Unterhitzemessung intern ist i.O.
Die IR550 startet die Oberhitze erst, wenn die Erwärmung der Baugruppe 
(gemessen mit IR-Sensor auf dem Bauteil) 60 oder 80 °C (weiß ich jetzt 
im Moment nicht, müsste das Gerät erst wieder einschalten) erreicht hat.

> Ich habe mit 180 Grad Unterhitze gearbeitet.

Einfach mal nachsehen, was dann der Sensor auf der Bg-Oberseite nach 5 
min alleinger Unterhitze dazu sagt - 130 °C würde ich da nicht 
überschreiten wollen, sonst weicht die Leiterplatte auf (ab ca. 160 °C).
Und einfach mal nachsehen, bei welcher alleinigen Unterhitze die 
Leiterplatte anfangen zu delaminieren.

>  Und mehrere Rampen brauch ich nur für ein Reflow oder zum einlöten ?

Reflow machst du auch zum Auslöten :-)

Zum Einlöten:

Da ich nicht weiß, wie die Definition für eine Rampe lautet:
Bei bleihaltigem Lot wird eine erste Haltephase von ca 15 s bei ca
160 °C (Datenblatt des Lotherstellers befragen) in erster Linie zur 
Aktivierung des Flussmittels benutzt.

Wenn der Sensor die direkte Oberflächentemperatur des Bauelementes 
misst, passiert auch das Einlöten bei bleifrei in einem Ruck.

Allerdings wird die Haltephase auch bei bleifrei gerne aus lieber, alter 
Gewohnheit beibehalten: sicherer Temperaturausgleich beim 
Konvektioslöten und man kann ja nie wissen...

> Schwierig stelle ich mir die Platzierung des BGA Chips zum Einlöten auf
> der Platine vor. Vielleicht habt ihr da noch ein paar Tips für mich ?!

Keine Ahnung, das macht bei mir der Automat. Vllt weiß ja noch jemand 
etwas zum Thema.

von Schreiber (Gast)


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Bürovorsteher schrieb:
>> Schwierig stelle ich mir die Platzierung des BGA Chips zum Einlöten auf
>> der Platine vor. Vielleicht habt ihr da noch ein paar Tips für mich ?!
>
> Keine Ahnung, das macht bei mir der Automat. Vllt weiß ja noch jemand
> etwas zum Thema.
Ist kein Problem:
Vor dem Auslöten vier kleine Farbpunkte (als "Passmarken") auf der 
Platine und dem BGA anbringen. Ein wasserfester Edding-Fineliner hilft 
hier.
Bei neuen Bauteilen verwendet man zweckmäßigerweise die Position der 
Lötzinnkugeln und markiert diese an der Seitenkante des Bauteils.

Die Positionierung kann/sollte man mit einem kleinen Röntgengerät 
prüfen, genau wie die Lötqualität. Bei Speicherchips aufpassen und die 
Strahlendosis minimieren.
Selbstentwickenden Röntgenfilm aus dem Dentalbereich kann ich sehr 
empfehlen, bei kleinen Stückzahlen definitiv die wirtschaftlichste 
Lösung.


Jan H. schrieb:
> Na ja, meiner Meinung ist das eine Auslegungssache. "Neu ist treu"
> ist
> natürlich richtig. Wenn man aber weiß, dass es an der Verlötung hängt,
> muß man ja nicht zwingend ein Bauteil neu machen ?! Was ich eben noch
> vergessen habe. Wir reden hier von Fahrzeugen, die 10-15 Jahre alt sind.
> In das Alter kommen neuere Fernsehapparate, Spielekonsolen, DVD-Player
> etc gar nicht. Die geringere Strapazierfähigkeit von altem Lötzinn (wenn
> ich das in anderen Quellen richtig verstanden habe - ich weiß nicht seit
> wann in der Industrie bleifreies Lötzinn verwendet wird ?!) in Addition
> zu den äußeren Einflüssen in einem KFZ spielen da schon eine große
> Rolle, denke ich.
Bekanntes Problem, einige Firmen haben/hatten enorme Schwierigkeiten mit 
dem (damals) neuen, bleifreien Lötzinn. Die Ausfallquote ging dann nach 
einigen Jahren steil nach oben.

Abhilfe: Nachlöten, bei BGA reballen. Und zwar mit bleihaltigem 
Lötzinn!!!
Durfte ich schon oft genug machen, ist problemlos.

von Max G. (l0wside) Benutzerseite


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Bleifreies Lot in der Automobilindustrie kam so um 2010 herum auf. Die 
Anfänge waren für alle Beteiligten kein Vergnügen. Nicht nur abgerissene 
BGA-Balls sorgten für Unterhaltung ;)
Die einzelnen Autohersteller hatten und haben auch sehr 
unterschiedliche Vorstellungen, wie viele Temperaturwechsel so ein 
Steuergerät aushalten muss.

von Jan H. (jan1980)


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Nochmals Danke für die Antworten !!! Wirklich ein super Forum hier ! Ich 
habe leider noch immer keine (verbleiten) Lötkugeln und keine passenden 
Schablonen zum Reballen da, sind noch auf dem Postweg.
Das Auslöten des Motorola MPC Prozessors an dem Motorsteuergerät hat 
ganz gut geklappt, zumindest rein optisch. Ob er später noch 
funktioniert, wird sich rausstellen. Jedenfalls handelte es sich hier 
anscheinend um verbleites Lot.

Ich habe an einer alten Laptop-Grafikkarte (defekt) auch probiert mit 
den selben Temperaturen (max 225 Grad), es hat sich nichts getan !! Ich 
folgerte:  bleifreies Lot. Ich habe direkt danach einen zweiten Prozess 
angefahren auf 250 Grad. Dann wurde dann Zinn weich, ich wollte den 
Prozessor mit einer Pinzette wegheben (Saugpipette ist noch in der 
Post), war zu langsam, das Lot wurde wieder fest, ich musste nachheizen, 
Prozessor konnte die Hitze nicht ableiten und schlug Blasen...Welch ein 
Dilemma... :-)))) Aber egal, ich nehme das mit Humor...aus Fehlern lernt 
man. Es war eine defekte Karte. Habe jetzt "just for fun" einen neuen 
Prozessor (8$) in Fernost bestellt. Platine sieht noch gut aus.
Ich glaube, das ein oder andere Teil wird noch verbrutzelt, bevor ich da 
fit bin.. :-)

von Klaus R. (klaus2)


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...eeeehm, die ist schon klar, dass die Prozessoren ohne firmware nicht 
laufen?

Grdstzl ist diese Branche sehr interessant, ich frage mich manchmal, wie 
"ihr" (oder die richtigen Pros) an die ganzen Infos kommt, auch was z.B. 
Neuprogrammierungen anbelangt.

Ich finde es sehr begrüßenswert, die Fahrzeuge zu retten bzw den sehr 
kostspieligen SG-Tausch zu vermeiden! Und wenn man davon leben kann, 
umso besser...

Gruß, Klaus.

von Jan H. (jan1980)


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Bei der Grafikkarte ist ja nix mit Software, ist ja nur ein 
Grafikprozessor. Bei dem Steuergerät wollte ich auch nur das reballen 
ausprobieren. Und wenn ich den Prozessor erneuern möchte, habe ich 
Mittel und Wege die Software zu überspielen (in circuit), bzw. auch ab 
zu ändern, bzw. an ein anderes Fzg an zu passen. Das ist bekannt und 
momentan mein geringstes Problem. :-)

An Infos ran zu kommen, ist da SEHR schwierig, eigentlich fast 
unmöglich. Die, die es wissen, verraten nichts. Ist ja klar, die leben 
davon. Die, die es wissen bzw lernen wollen haben einen steinigen Weg. 
Egal ob Software oder Hardware. Unterm Strich endet das eigentlich immer 
mit messen, versuchen, vergleichen etc. Man macht sich seine eigenen 
Unterlagen und experimentiert viel. Hört sich im ersten Augenblick 
unprofessionell an, aber es geht nicht anders. Schaltpläne gibt es da 
nirgends, es endet immer, wie sagt man so schön, in 
Reverse-engineering..

Es gibt noch viele schöne, gepflegte Fahrzeuge im Alter von ca. 15 
Jahren. Da ist eine Erneuerung des Motorsteuergeräts wie ein 
wirtschaftlicher Totalschaden, es lohnt sich nicht mehr, rein finanziell 
betrachtet. Da finde ich es super, wenn Leuten in dieser Situation 
finanziell fair geholfen wird.

von Schreiber (Gast)


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Jan H. schrieb:
> Bei der Grafikkarte ist ja nix mit Software, ist ja nur ein
> Grafikprozessor. Bei dem Steuergerät wollte ich auch nur das reballen
> ausprobieren. Und wenn ich den Prozessor erneuern möchte, habe ich
> Mittel und Wege die Software zu überspielen (in circuit), bzw. auch ab
> zu ändern, bzw. an ein anderes Fzg an zu passen. Das ist bekannt und
> momentan mein geringstes Problem. :-)

Gibts dazu Literatur?

von Schreiber (Gast)


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Jan H. schrieb:
> Ich habe an einer alten Laptop-Grafikkarte (defekt) auch probiert mit
> den selben Temperaturen (max 225 Grad), es hat sich nichts getan !! Ich
> folgerte:  bleifreies Lot.

Ob das Lot normal der mit blei ist, sieht man normalerweise. Das mit 
Blei glänzt, das bleifrei nicht.

Im zweifelsfall: gleich die Bleifrei-Temperatur wählen. Das ist 
schonender wie stundenlanges herumbraten

von Jan H. (jan1980)


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Danke für den Tip ! Jein.. Also es gibt Literatur, die ist allerdings 
SEHR allgemein. Letzten Endes kocht da jeder Hersteller sein eigenes 
Süppchen. Sei es der Hardware-Hersteller (Bosch, Siemens, Continental 
etc) oder der Software-Entwickler (Fzg.-Hersteller).

Zu dem Reballing. Also wie gesagt, ich gehe davon aus, der Grafikchip 
hat Blasen geschlagen, weil ich zu lange erhitzt habe und weil er teilw 
abgelöst war und die Hitze nicht mehr von der Oberfläche ableiten 
konnte. Bis wieviel Grad halten BGA-Chips und die Platine aus ? Meine 
IR-Station geht "nur" bis 260 Grad. Es soll zwar noch ein Untermenü 
geben, die Max-Temperatur zu erhöhen, aber habe mich noch nicht damit 
beschäftigt. Ich könnte doch normalerweise immer mit 250 Grad Unterhitze 
und Oberhitze arbeiten ?! Oder ? Wenn ich mit meiner kleinen 
Heissluftstation arbeite, um zB einen QFP64 zu entlöten, arbeite ich 
auch mit einer Temperatur von 330-350 Grad. Beim einlöten des Bausteins 
mit 350 Grad am Lötkolben. Dann dürfte ja mit 260 Grad keinesfalls was 
passieren, wenn ich die Temp langsam anfahre ?!

Vielen Dank !

Gruß Jan

von Bürovorsteher (Gast)


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> Ich habe direkt danach einen zweiten Prozess
> angefahren auf 250 Grad. Dann wurde dann Zinn weich, ich wollte den
> Prozessor mit einer Pinzette wegheben (Saugpipette ist noch in der
> Post), war zu langsam, das Lot wurde wieder fest, ich musste nachheizen,
> Prozessor konnte die Hitze nicht ableiten und schlug Blasen...

Deshalb ist die Vakuumpipette auch integraler Bestandteil (zumindest bei 
ERSA) vernünftiger Geräte. Sie taucht durch den oberen Heizer hindurch 
und schaltet beim Niederdrücken die Vakuumpumpe ein.

> Bis wieviel Grad halten BGA-Chips und die Platine aus ?

Auge in Datenblatt des konkreten oder bauformgleicher Teile.
Inzwischen sind offenbar max 265 °C bei max 10 s übliche Werte. Schon 
deswegen, weil alle Teile auf der Platte in einem gemeinsamen Prozess 
gelötet werden müssen. Näheres sagt garantiert irgendeine IPC-Norm.

von Produktionsvorsteher (Gast)


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Ich höre immer ERSA, ich Empfehle mal aus Praktischer Erfahrung den 
DRS24 von Zevac. Mit Kamerapositionierung und Heitzplatte sowie 
IR-Sensor.
Besser geht es wohl nur mit der neueren Onyx, die ist jedoch Preislich 
etwas
unattraktiv.
Manchmal findet man eine Gebrauchte in der Bucht.

von Bürovorsteher (Gast)


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> Ich höre immer ERSA,

Schuldigung, ich kann hier nur von Sachen reden, mit denen ich arbeite 
und die ich kenne. Ich habe nie bestritten, dass es inzwischen auch 
etwas anderes oder besseres gibt.

Warum rückst du erst jetzt mit dieser Information heraus?

von Schreiber (Gast)


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Produktionsvorsteher schrieb:
> Ich höre immer ERSA, ich Empfehle mal aus Praktischer Erfahrung
> den
> DRS24 von Zevac. Mit Kamerapositionierung und Heitzplatte sowie
> IR-Sensor.

bei mir war bislang ein chinesischer Heißluftlötkolben und eine 
elektronisch regelbare Heißluftpistole (für die "Unterhitze") 
ausreichend.
Dazu eine einfache Vakuumpinzette. Bauteilplatzierung mit optischen 
Passmarken (Edding...), in schwierigen Fällen zusätzlich Röntgen.

von Klaus R. (klaus2)


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"An Infos ran zu kommen, ist da SEHR schwierig, eigentlich fast
unmöglich. Die, die es wissen, verraten nichts. Ist ja klar, die leben
davon. Die, die es wissen bzw lernen wollen haben einen steinigen Weg.
Egal ob Software oder Hardware. Unterm Strich endet das eigentlich immer
mit messen, versuchen, vergleichen etc. Man macht sich seine eigenen
Unterlagen und experimentiert viel. Hört sich im ersten Augenblick
unprofessionell an, aber es geht nicht anders. Schaltpläne gibt es da
nirgends, es endet immer, wie sagt man so schön, in
Reverse-engineering..."

OK, genau so hatte ich das vermutet. Aber es gibt sicherlich noch 20% 
der PROs, die Zugang zu Interna haben bzw kenne ich Fälle, wo dem so ist 
/ war.
Allg ein aber ein sehr spannendes Berufsfeld, muss ich sagen.

Gruß & viel Erfolg, Klaus.

von Jan H. (jan1980)


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So, nachdem ich 2 Prozessoren zerstört habe ( einer hat Blasen, der 
andere ist krumm :D ), habe ich es endlich geschafft, einen Prozessor 
aus zu löten, zu reballen und wieder ein zu löten. Das mit den 
Temperaturen krieg ich nun geregelt. Meine Maschine hatte noch ein Menü, 
von dem nichts in der Bedienungsanleitung steht. Ich habe ein 
youtube-video gefunden, wo ein freundlicher Spanier alles erklärt und 
zudem noch eine PDF-File mit den korrekten Einstellungen für meine 
Maschine verlinkt hat.

Als ich eben den Prozessor eingelötet habe, hatte ich zuerst zu viel 
Flussmittel verwendet, dann ist er weg geschwommen.. :)Ich habe das 
Gerät ausgemacht, den Prozessor gerettet und nur noch hauchdünn 
aufgetragen und nur auf die Platine, das hat dann besser geklappt. Ich 
habe den Prozessor richtig positioniert. Irgendwie hat man die Raster 
der PCB im Finger gemerkt. Der Prozessor saß also richtig. Als ich nach 
dem Löten, den oberen Kopf rüber geschwenkt habe, musste ich 
feststellen, dass er zwar noch gerade saß, aber genau eine Reihe rüber 
gerutscht ist. Also gerade, aber um eine Reihe versetzt. Er ist also 
wieder weggeschwommen. Ich benutze das Flussmittel Amtech NC-559-ASM, 
und bin bisher immer damit zufrieden gewesen.
Gibts da vielleicht was besseres für BGA Lötarbeiten ?

Vielen Dank !

Gruss Jan

von Steffen S. (steffen_s57)


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Jan H. schrieb:
> Meine Maschine hatte noch ein Menü,
> von dem nichts in der Bedienungsanleitung steht. Ich habe ein
> youtube-video gefunden, wo ein freundlicher Spanier alles erklärt und
> zudem noch eine PDF-File mit den korrekten Einstellungen für meine
> Maschine verlinkt hat.

Kannst Du das Video eventuell verlinken?

von Jan1980 (Gast)


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Hallo

Ich hatte das damals mit dem Reballing aufgegeben und das Gerät 
verkauft. Diese billigen Geräte taugen einfach nichts, vielleicht haut 
es einmal von 5 Versuchen hin, aber dann kann man nicht garantieren, 
dass es hält.

Aber hier der Link:

https://www.youtube.com/watch?v=7L885Cwajz0&t=2208s


Gruss Jan

von Prima (Gast)


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Der Thread könnte eine Frage beantworten, die mich schon länger 
belästigt:

Sind deutsche Autos als mehrere Jahre alte Gebrauchtwagen überhaupt noch 
ins Ausland (Afrika, Ostblock, Arabien usw.) verkaufbar ? Ich habe 
gelesen dass zB. im Merzedes unzählige Prozessoren stecken. Wie soll 
soetwas überhaupt irgendwann repariert werden ohne originale Ersatzteile 
?

von Jan1980 (Gast)


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Na, ich habe im Laufe der Jahre da schon ein paar internationale 
Kontakte knüpfen können. Also im Ostblock und in Arabien sind die schon 
technisch weiter als man vermutet. Gerade da wird noch mehr repariert 
statt neu gemacht, auch in Bezug auf die Elektronik. Da ist es 
stellenweise sogar normaler als hier, dass man bei einem defekten 
Steuergerät mal einen Prozessor neu macht, statt gleich das ganze Gerät 
zu erneuern.
Dasselbe gilt auch für Südafrika. In Nordafrika kommt es drauf an. In 
Ägypten gibt es zB eine Firma die sogar Schulungen für diese Reparaturen 
anbietet.
In der Steppe siehts natürlich nicht so gut aus. Wenn da was 
nichtmechanisches kaputt geht, steht das Ding.
Man kann das aber alles nicht verallgemeinern.

Unterm Strich wollen die Hersteller, dass man alle 10-max 15 Jahre (und 
das ist schon hochgegriffen) ein Neufahrzeug kauft. Bzw. man will keine 
längere Lebensdauer, egal wo das Fzg fährt.

von Steffen S. (steffen_s57)


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Ich danke Dir..

von Klaus R. (klaus2)


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...das ist sicherlich nicht nur bei Mercedes so, aber die Ankäufer 
kaufen nur die "wenig technisierten Fzge" - und BGA steckt nur sehr 
bedingt in den Steuergeräten, das ist auch im automotive Umfeld (noch) 
Teufelzeug.

Klaus.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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https://www.youtube.com/watch?v=Tcl2ouSANsM
sehr rustikale Behandlung der BGA-Bauteile und der Platine
"Somos los No. 1" das gilt vermutlich für Mexiko
Dass das zuverlässig funktionieren soll?

: Bearbeitet durch User
von Huch (Gast)


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Christoph K. schrieb:
> Youtube-Video "SHUTTLE STAR SP360C REBALLING PS3 BGA REWORK"
> sehr rustikale Behandlung der BGA-Bauteile und der Platine
> "Somos los No. 1" das gilt vermutlich für Mexiko
> Dass das zuverlässig funktionieren soll?

Der hat mit seiner heissen Entlötlitze gleich noch ein paar benachbarte 
Bauteile entzinnt.

von Steffen S. (steffen_s57)


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Christoph K. schrieb:
> Youtube-Video "SHUTTLE STAR SP360C REBALLING PS3 BGA REWORK"
> sehr rustikale Behandlung der BGA-Bauteile und der Platine

Was wäre denn keine Rustikale Behandlungsmethode?

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Gibt es überhaupt eine? Für mich sind BGA-Bauteile ex-und-hopp-Lösungen, 
wenn kaputt dann alles wegwerfen. Oder vernünftige IC-Packages benutzen, 
gibts halt nur bis 160 pins TQFP.

von Steffen S. (steffen_s57)


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Die Frage war an Dich gestellt weil meintest rustikale Methode.

Wegwerfen finde ich auch immer blöd. Ich habe z.B. ein Industrieboard 
was 600 kostet, da ist ein Rework günstiger wie neu kaufen.

von Lutz H. (luhe)


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Christoph K. schrieb:
> Youtube-Video "SHUTTLE STAR SP360C REBALLING PS3 BGA REWORK"
> sehr rustikale Behandlung der BGA-Bauteile und der Platine

Bei 2min läuft das Lötzinn wie magnetisiert von der Leiterplatte zum 
Lötkolben. Wie geht das?

von Steffen S. (steffen_s57)


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Der hatte ne Lötspitze in Klingenform, das hat er vor sich her geschoben 
und dann hing es an der Spitze. Mit ner gut großen hängt ja auch ein 
fetter Tropfen dran.
Zugegeben, es ist schon viel was dran hing, aber möglich ist es.

von Olli Z. (z80freak)


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Ich lese hier immer von "Röntgen" nach dem einlöten. Wie um alles in der 
Welt soll ein Privatmann das denn machen? Egal ob man sowas wie 
"Röntgenfilm" oder Röntgengerät nimmt, dürfte das privat eher 
unerreichbar sein. Ich kann mir nicht vorstellen das man sowas einfach 
sp bestellen kann...

von Test (Gast)


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Olli Z. schrieb:
> Ich lese hier immer von "Röntgen" nach dem einlöten. Wie um alles in der
> Welt soll ein Privatmann das denn machen? Egal ob man sowas wie
> "Röntgenfilm" oder Röntgengerät nimmt, dürfte das privat eher
> unerreichbar sein. Ich kann mir nicht vorstellen das man sowas einfach
> sp bestellen kann...

Nächste Uni oder FH suchen. Die meisten haben ein ein CT im Keller 
stehen und sind meist sehr hilfsbereit. Oder größere EMS-Dienstleister 
bzw. irgendwelche Qualitätssicherungslabore oder Prüflabore. Niemand 
muss privat Röntgen können. Wozu auch? Das ist dann wichtig wenn es um 
große Stückzahlen oder teure Projekte bzw. große Finanzielle Risiken 
geht. Im Hobbybereich ist nichts davon erfüllt. Auch der TO macht das 
hier ja nicht aus Spaß sondern verdient damit Geld. Dann muss man halt 
mal 200€ oder 300€ hinlegen.

von Cyblord -. (cyblord)


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Olli Z. schrieb:
> Ich lese hier immer von "Röntgen" nach dem einlöten. Wie um alles in der
> Welt soll ein Privatmann das denn machen? Egal ob man sowas wie
> "Röntgenfilm" oder Röntgengerät nimmt, dürfte das privat eher
> unerreichbar sein. Ich kann mir nicht vorstellen das man sowas einfach
> sp bestellen kann...

Wozu auch? Man muss einen ordentlichen Funktionstest vorsehen. Was 
bringt es zu wissen dass ein Ball nicht gelötet ist? Was tut man dann? 
Als Privatmann dann doch wieder alles wegwerfen.

von Elias (Gast)


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Hallo Jan,

ich wollte fragen, ob Du für mich eine Dienstleitung erbringen kannst.
Ich habe ein Mainboard eines TVs, wo der Prozessor neu gelötet werden 
muss.
Könntest Du dir vorstellen, so etwas zu reparieren und was würde es 
kosten?

VG

von Alfred Rein (Gast)


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Der Infrarot Oberheizer muss genau 1cm über dem Chip stehen, mittig 
ausgerichtet. Wenn man die 185°C Lötpaste verwendet sollte man das 
Preset 4 (205°C) verwenden. Die Lüfter für Oberhitze und Unterhitze 
müssen beide auf aus stehen. Man verwendet die Lüfter nur zur Abkühlung, 
wenn der Prozess beendet wurde (Peep). Die Platine sollte nach dem 
Prozess langsam abkühlen um Spannungen im Material zu vermeiden.

von Alfredo D. (papierrauch)


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Nachtrag: Die Lötpads der Platine sollten vor dem Löten sauber und mit 
Isopropanol gereinigt sein. Anschließend streicht man eine dünne Schicht 
NoClean Flussmittel auf die Lötpets auf.
Der Chip sollte möglichst genau ausgerichtet sein wenn er dann da drauf 
kommt. Der Lötprozess dann wie oben in meinem Kommentar.

Lötpaste muss immer auf dem Bauteil selbst aufgebracht sein, bezw. dort
Vorgeschmolzen sein, wenn man ein Stencil verwendet.
Keine Lötpaste auf die Platine vor dem Lötprozess.
Das ist wichtig!  Das Lötmatierial würde eine Oxidschicht bilden und den 
Kontakt zum Bauteil ablehnen.

: Bearbeitet durch User
von Alfredo D. (papierrauch)


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Zum Thema Rampenfunktion an BGA Lötstationen.
Es gibt vorgegebene Presets vom Hersteller. Diese Presets sollten nicht 
verändert werden. Es gibt bei den BGA Lötstationen immer 2 
Temperaturanzeigen. Die Eine ist die durch das Preset vorgegebene 
Temperatur, diese ist mit jeweiligen Verweildauer programmiert.
Diese Verweildauer ist wichtig, denn die Temperatur auf dem Chip folgt 
verzögert der Vorgegebenen Temperatur. Dies hängt zusammen mit der 
Wärmeabnahme durch die Platine und dem Chip Körper selbst, der recht 
dick ist. Ich betone hier nochmal den Abstand vom Infrarot Oberheizer 
zum Bauteil. Er muss genau 1cm betragen. Andernfalls reicht die 
Verweildauer des Presets nicht aus, dass der Chip genügend Temperatur 
erreicht. Der Prozess würde dann zu früh durch das Preset beendet. Nicht 
alle Lötanteile im Schmelzgut wären ausreichend verschmolzen.
Es gibt unterschiedliche BGA- Lötstationen, die einen haben einen 
schwachen Infrarot Oberheizer die anderen einen stärkeren. Deshalb darf 
man die Presets vom Hersteller nicht verändern.
Je stärker der Infrarot Oberheizer ist, desto schonender ist die 
Wärmebelastung für den Chip selbst, da man keine lange 
Temperaturverweildauer im Preset benötigt. Die Unterhitze sollte ca. 
150°C- 180°C eingestellt werden. Dies richtet sich nach den Bauteilen 
die auf der unterliegenden Platinenseite verlötet sind.
Kondensatoren zum Beispiel haben eine empfindliche Schutzfolien, diese 
sollte nicht unter einer starken Wärmeeinwirkung leiden.
Die Unterhitze ist für den Lötprozess nicht entscheidend, er soll ein 
Verzug der Platine und dessen Leiterbahnen während dem Lötvorgang 
entgegenwirken. Es ist deshalb schonender mit einer BGA Lötstation zu 
arbeiten als nur mit Hot-Air von oben.

Edit: Man kann auch normale IĆs mit einer BGA Lätatation einlösen.
Dazu streicht man etwas Lötpaste gleichmäßig auf ein Stück Alutape.
Auf ein anderes Alutape kommt Flussmittel. Das geht jetzt wie beim 
Panieren eines Schnitzels. Man taucht das IC zuerst in das Flussmittel 
dann in die Lötpaste. Die Kügelchen in der Lötpaste kleben nun am 
Flussmittel an den IC Beinche. Anschließend wird das IC auf das Board 
gesetzt. Hier ist auch wieder wichtig, dass die Lötpets sauber sind und 
zuvor leicht mit Flussmittel bestrichen wurden. Jetzt wird das IC 
möglichst genau aufgesetzt. Es korrigiert seine Ausrichtung von selbst 
während dem Lötvorgang.

: Bearbeitet durch User

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