Handlöda 4-bollars BGA?

Elektronikrelaterade (på komponentnivå) frågor och funderingar.
weedogt
Inlägg: 30
Blev medlem: 11 februari 2008, 23:21:52
Ort: Stockholm

Handlöda 4-bollars BGA?

Inlägg av weedogt »

Jag behöver koppla ihop en konstruktionen på ett kopplingsdäck (med vanlig 2.54 mm delning) för att prova ut hård- och mjukvara. En intressant utmaning är att en krets bara finns som 4-bollars BGA kapsel. På något vis behöver jag löda fast denna på något så att jag kan koppla in den elektriskt. Kretsen är 0.9 mm i fyrkant och det är 0.4 mm mellan bollarna.

Jag är rätt bra på att löda men detta har jag inte gjort förut. Tänkte att man kanske kan löda mycket tunna koppartrådar direkt på bollarna och sedan löda dessa på en 8-DIL sockel, dvs något i stil med bilden nedan. Eller något annat...

Har någon gjort något liknande? Tips?

Bild
Användarvisningsbild
tecno
Inlägg: 27037
Blev medlem: 6 september 2004, 17:34:45
Skype: tecnobs
Ort: Sparreholm, Södermanland N 59° 4.134', E 16° 49.743'
Kontakt:

Re: Handlöda 4-bollars BGA?

Inlägg av tecno »

Jag skulle etsa en adapter av tunt laminat och köra med varmluft.
Användarvisningsbild
Marta
EF Sponsor
Inlägg: 6931
Blev medlem: 30 mars 2005, 01:19:59
Ort: Landskrona
Kontakt:

Re: Handlöda 4-bollars BGA?

Inlägg av Marta »

Har gjort innan jag blev invalid.

Leta upp en mångkardelig sladdstump med tunnas möjliga trådar, minsta värmeledning.
Fäst kretsen bollar upp med CA-lim på adaptern.
Löda _långa_ trådar på bollarna.
Håll med en liten tång för värmeavledningen och löd ner trådarna på adapterkortet.

Blir några mm tråd, men annars släpper de och följer med lödpennan upp om de bara precis går ner till kortet och försöker lödas utan värmeavledning..
cosmox
EF Sponsor
Inlägg: 3854
Blev medlem: 6 januari 2004, 02:11:54
Ort: Hjälteby - Tjörn

Re: Handlöda 4-bollars BGA?

Inlägg av cosmox »

Om du har ett prototypkort med öar kan du kanske löda fast den mellan fyra öar.
Förtenna öarna med lite tenn först och sug upp det med fläta sen.

Annars är det tunn tråd som gäller.

EDIT: Vad är det för krets?
Användarvisningsbild
lond
Inlägg: 3509
Blev medlem: 23 september 2009, 11:52:45
Ort: Hyssna

Re: Handlöda 4-bollars BGA?

Inlägg av lond »

För prototyp hade jag gjort som Marta, "dead bug"-style. Dock hade jag lött trådarna på min "bärare" innan jag lött dom till bollarna, mycket mindre risk att tråden lossnar vid lödning.

/// Marcus
Användarvisningsbild
Marta
EF Sponsor
Inlägg: 6931
Blev medlem: 30 mars 2005, 01:19:59
Ort: Landskrona
Kontakt:

Re: Handlöda 4-bollars BGA?

Inlägg av Marta »

Måste det vara korta trådar går det att löda i kortet först och sedan sträcka tråden mot kretsen och nudda med lödpennan så den berör kretsen och inte tråden ligger emellan. Tiden tills att den släpper kortet är förbaskat kort. Trycka ner råden med lödspetsen funka dåligt, tråden viker sig i sidled.

Det är bara att prova sig fram till det som känns bäst.
weedogt
Inlägg: 30
Blev medlem: 11 februari 2008, 23:21:52
Ort: Stockholm

Re: Handlöda 4-bollars BGA?

Inlägg av weedogt »

Tack för alla tips! Kretsen det gäller är LMT70 http://www.ti.com/product/LMT70

Jag har tyvärr inte tillgång till varmluft. Jag har dock en bra Weller lödpenna till vilken det finns många sorters spetsar.

Att få till det verkar inte helt omöjligt! Att hålla väldigt tunna trådar med en pincett eller liknande när man löder tror jag dock inte på. Minsta lilla darr på handen och det blir pannkaka. Men att först löda fast trådarna i de "stora" benen på en IC-hållare verkar vettigt, då avleder man värmen när man löder i andra änden (mot BGA-kretsen). Kanske ska man också limma fast trådarna och/eller kretsen?

Bilden nedan är ungefär rätt vad det gäller storlekar.

Bild
Användarvisningsbild
jesse
Inlägg: 9234
Blev medlem: 10 september 2007, 12:03:55
Ort: Alingsås

Re: Handlöda 4-bollars BGA?

Inlägg av jesse »

Du måste limma fast kretsen mot ett fast underlag, annars följer den bara med och fastnar på lödspetsen.
weedogt
Inlägg: 30
Blev medlem: 11 februari 2008, 23:21:52
Ort: Stockholm

Re: Handlöda 4-bollars BGA?

Inlägg av weedogt »

Vad är bra lim för detta? Det måste tåla värmen iaf en kort stund.
Användarvisningsbild
Teknikern
Inlägg: 7038
Blev medlem: 29 juni 2007, 14:09:48
Ort: Sköldinge

Re: Handlöda 4-bollars BGA?

Inlägg av Teknikern »

Efter alla år med tusentals lödningar där jag gjort helt fel enligt expertisen och borde eldat upp kretsar på löpande band kan jag lugna dig med att dom är inte så värmekänsliga som man kan tro, hittills har jag inte lyckats kvadda nåt och då har jag ändå både plundrat skrotkort och återanvänt massor av kretsar. Man ska inte tro allt man läser och allt som påstås är min erfarenhet.

Jag hade satt koppartrådar som är grova nog att passa i en hållare, förtennat dom, knäckt dom så dom passar kretsens delning, fäst en av anslutningarna och sen lött resten av anslutningarna så det ser ut som en vanlig DIL fast benen undertill. Gör man så och förtennar före så behöver man ju bara värma på koppartrådsbenen för att få tennet att smälta under bollarna.
Användarvisningsbild
Marta
EF Sponsor
Inlägg: 6931
Blev medlem: 30 mars 2005, 01:19:59
Ort: Landskrona
Kontakt:

Re: Handlöda 4-bollars BGA?

Inlägg av Marta »

Teknikern, har Du uppfattat storleken, eller litenheten, av aktuell krets.

CA-lim, ytterligt lite och löda snabbt som f*n. Lyfter kretsen och följer med upp är det finito. Bara att stryka av den från spetsen, ta en ny och börja om...
Användarvisningsbild
Teknikern
Inlägg: 7038
Blev medlem: 29 juni 2007, 14:09:48
Ort: Sköldinge

Re: Handlöda 4-bollars BGA?

Inlägg av Teknikern »

Ja jag har uppfattat litenheten, koppartrådsbenen behöver ju inte hamna mitt under bollarna utan kan hamna i ytterkanterna av dom och vara av grövre sort än nödvändigt just för styvheten. Har man fäst en med "slarvlödning" kan man löda upponer sen med kretsen fastsatt på bänken med dubbelhäftande tejp och hållaren ovanifrån. Jag har gjort liknande arrangemang ett flertal gånger och det funkar.

Man kan ju också börja med att tejpa fast kretsen på bänken och hålla ett "ben" som sitter i hållaren med pincett och sen fästa resten. Alla sätt är bra utom dom tråkiga och jag ser bara möjligheter och inga problem, det är mitt problem,,,,,eller snarare ANDRAS problem att jag inte ser problem. :mrgreen:
E Kafeman
Inlägg: 3259
Blev medlem: 29 april 2012, 18:06:22

Re: Handlöda 4-bollars BGA?

Inlägg av E Kafeman »

Mycket smak och vad man har i verktygsväg som avgör metod.
Är riktigt smått så är det inget man "håller" med en pincett, det är kasst råd.
Att somliga inte ser problemet är nog mer okunskap än erfarenhet.
För att ge uppfattning om litenheten, tråden som får rum om det är tajt är max hälften av ett hårstrå, 0.05 mm och avståndet till nästa lödpunkt bör var minst lika stort som tråddiametern
small_chip.jpg
Denna storlek på kretsar är vanliga bl.a. i moderna hörapparater och kan typiskt innehålla en ljudprocessor med förstärkare.
Jag löder en del liknande kretsar och mindre men aldrig till DIL-adapter, alltid direkt på kretskort. Kretskortet är iofs ofta mindre än en DIL-adapter.
Viktigaste verktygen är ett bra mikroskåp, bra belysning och med en arbetsyta och arbetshöjd som ger händerna stöd för att man inte ska darra för mycket.
Handsidan ska kunna naturligt vila i rätt höjd.
0.05mm koppartråd löds fast på kretskortets paddar. Det får gärna vara någon cm långa trådar.
Därefter drar man tråden i tänkt riktning och kapar till rätt längd+ngt slack. Kapar med skalpell.
Förtenna trådändarna, dvs dutta med lödpenna så att man ser att något tenn bitit. Viktigt med ren och riktig koppartråd. Lite oxiderad yta och lödningen blir svårare.
Om ytbehandlad eller lackad tråd får man ha högre temperatur på lödpennan.
Försöker använda så lite tenn som möjligt vid förtenningen då det senare kan bli trångt och tråden blir farligt styv så att lödning bryts loss när det blir fler trådar som drar i kretsen.

För att kretsen ska sitta stabilt vid lödning används en VOMM precisions-pincett av omvänd modell, dvs den klämmer ihop av egen kraft.
Den är modifierad så att spetsen är extra tunn och klämkraften låg. Klämkraften måste vara nästan försumbar, för annars kommer kretsen allt för lätt att glida iväg när den blir klämd.
Denna pincettens ena skänkel förs under PCB tills den andra skänkelns spets hamnar över tänkt plats för chippet.
Därefter placeras chippet på rygg under pincetten med hjälp av pincett 2. Pincetten ska klämma direkt ovanpå kretsen. Klämmer man snett skjuter man lätt iväg kretsen.
De blir sällan exakt position men nu kan man försiktigt mejsla/baxa fram kretsen i sidled till rätt position medans den fortfarande är fastklämd.
Så länge det bara är finjustering så följer den klämmande pincetten med.
Nu böjer man fram en av trådarna så att den hamnar nära boll som inte är täckt av pincetten. När tråden ligger ungefär rätt av egen kraft löds den på plats.
Efter lödning kan man försiktigt ta bort den klämmande pincetten så att övriga bollar blir åtkomliga för lödning och det är bara att böja fram trådarna till rått position och löda.
Trådarna kommer i detta fallet helt från sidan vilket ger mer arbetsutrymme ovanifrån.

Om det är tätt mellan bollarna och trådar i flera lager kan det ibland bli svårt att få rum att löda ens med tunnaste lödspetsen och lödspetsen kanske börjar bli sliten och inte väter så bra.
Då tillverkar jag en engångs lödspets av 0.5 mm förtennad järntråd som snurras 10 varv runt en befintlig lödspets. Ny spets skapas genom att kraftigt snedklippa utstickande trådände. Om utsticket hålls kort, 2-3 mm, så leds fortfarande värme mer än tillräckligt för att löda bollarna. Även varven runt spetsen hålls väl tennade för bra värmeöverföring.
Tråden är köpt på ELFA som förtennad och den väter oerhört bra i några timmar. Har inte hittat någon annan förtennad järntråd som fungerar lika bra.
När man jobbat några timmar så blir vätningen sämre och järnet får skal. Då får man klippa till en ny tråd. Billigt och varaktigt sätt att ständigt få färsk lödspets då rullen är på 100 meter.

Att tråden fungerade så bra som lödspets upptäcktes av en olycka. Hade en 0.1 mm JBC-spets som jag lödde med och använde spetsen att försöka räta ett krökt komponentben under pågående lödning men istället krökte sej spetsen och gick av. Det var bara en mindre krökning men spetsen var krökt och uträtad många ggr tidigare så det var material-utmattning.
Man ska inte använda lödspetsar som brytverktyg, men det händer ändå. Med 0.1 mm spets behöver man inte ta i så värst mycket för att den ska kröka sej.
Hade ingen mer spets i den dimensionen så det var en panik-åtgärd för att kunna slutföra jobbet som jag testade vira järntråden runt kvarvarande delen av lödspetsen.
Det fungerade så bra att jag fortfarande löder med järntråd när det är trångt.

För att mekaniskt skydda och förhindra att trådarna kortsluts fixerar jag med en droppe smält-lim. Är det en mer varaktig lösning fixeras med snabb-lim.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
cosmox
EF Sponsor
Inlägg: 3854
Blev medlem: 6 januari 2004, 02:11:54
Ort: Hjälteby - Tjörn

Re: Handlöda 4-bollars BGA?

Inlägg av cosmox »

Om det är riktig panik är annan variant är att fästa komponenten på ett skrotkort som har någon bgakrets med rätt delning. Klipp ut biten och sandpappra bort lödmasken på båda sidor. Ring ut fyra paddar som passar din krets och löd dit den på dessa.
weedogt
Inlägg: 30
Blev medlem: 11 februari 2008, 23:21:52
Ort: Stockholm

Re: Handlöda 4-bollars BGA?

Inlägg av weedogt »

@E Kafeman wow, tack för allt detta! :)

Jag har nu beställt några kretsar och lite annat för att ge mej i kast med detta. Intressant utmaning. Jag återkommer!
Skriv svar