Todo Reballing _ Bienvenido Al Apasionante Mundo Reballing BGA

8/18/2019 Todo Reballing _ Bienvenido Al Apasionante Mundo Reballing BGA

1/39

18/4/2016 todo reballing | Bienvenido al apasionante mundo Reballing BGA | Página 2

https://reballin.com/page/2/

todo reballing

Bienvenido al apasionante mundo Reballing BGA

28 julio, 2015

7- Rework-reballing 4ª parte- Soldado de bolas a

nuestro BGA

Pegadas las bolas al bga ahora sólo nos queda soldarlas al BGA. Hay muchas maneras de hacerlo

y enumeraré las mas comunes:

1‑ En nuestra propia máquina.

Para soldar las bolas a nuestra BGA en nuestra máquina es aconsejable tener una lamina dealuminio o acero inoxidable de 1mm de grosor como mínimo. Ajustamos los soportes de nuestramaquina para que nuestra BGA quede bien centrada y como último paso aplicar perfil desoldadura adecuado.

(h✨ps://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/soldado‑de‑bolas‑en‑maquina.jpg)

https://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/soldado-de-bolas-en-maquina.jpghttps://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/soldado-de-bolas-en-maquina.jpghttps://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/soldado-de-bolas-en-maquina.jpghttps://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/soldado-de-bolas-en-maquina.jpghttps://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/soldado-de-bolas-en-maquina.jpghttps://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/soldado-de-bolas-en-maquina.jpghttps://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/soldado-de-bolas-en-maquina.jpghttps://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/soldado-de-bolas-en-maquina.jpghttps://reballin.com/2015/07/28/soldar-bolas-al-nuestro-bga/https://reballin.com/2015/07/28/soldar-bolas-al-nuestro-bga/https://reballin.com/


2/39


https://reballin.com/page/2/ 2

soldado de bolas en máquina

2‑En horno. Estos hornos le aplican un perfil preconfigurado o deseado según tipo de chip yestaño. Suelen dar muy buenos resultados y su precio en torno a unos 300 euros gama media.También se puede usar para hacer reflow a pequeñas tarjetas o pcb´s. A tantas como quepan en s

bandeja

3‑En plancha para reboleo. Estas planchas también dan buen resultado y son mas económicas. Ldiferencia de la plancha a los anteriores descritos, es que no se le puede aplicar ningún perfil

preconfigurado o deseado sino que funciona a una temperatura directa. Lleva un control PID parsu correcta medida y un temporizador. hay que asegurar que la temperatura no se acerca a latemperatura crítica a la cual el chip rompe internamente (PTT). Es aconsejable ir midiendo nuestrBGA con IR.


3/39



(h✨ps://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/2015‑02‑06‑20‑29‑11.jpg)

(h✨ps://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/2015‑02‑11‑14‑02‑471.jpg)

4‑ Con estación de aire o decapadora. Este método consiste en aplicar calor directamente desdeuna estación de aire caliente o decapadora de manera continua. Deberemos de medir latemperatura que está absorbiendo el chip con un medidor IR para no llegar al PTT. Como estemodo de soldadura no tenemos perfil a aplicar, deberemos de ir midiendo con el IR y de maneravisual e ir viendo que las bolas van ocupando su pad determinado y derritiendo. En ese momentdejaremos de aplicar calor.

(h✨ps://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/reboleo2.jpg)

https://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/reboleo2.jpghttps://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/2015-02-11-14-02-471.jpghttps://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/2015-02-06-20-29-11.jpg


4/39



Una vez realizado uno de los métodos aquí descritos y soldadas nuestras bolas al BGA.Esperaremos a que enfríe y depositaremos nuestro BGA en la cubeta con isopropílico deultrasonidos. Le daremos un ciclo de 3 minutos. Una vez terminado el ciclo, cepillar con nuestrocepillo antiestático para ver si alguna bola no ha quedado bien soldada. Si alguna ha caído, hayque aplicar flux y poner bola para volver a soldar. Si no ha caído ninguna, pasaremos a lainspección visual con lupa o microscopio.

(h✨ps://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/img_20150113_103509‑copia.jpg)

(h✨ps://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/bolas‑microscopio.jpg)

En la inspección visual deberemos de verificar que las bolas soldadas a BGA no estén rajadas,deformadas o presenten un color grisáceo. Deberán de tener la misma forma todas ellas y uncolor brillante.También que nuestro chip no haya presentado deformaciones ni burbujas

https://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/bolas-microscopio.jpghttps://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/img_20150113_103509-copia.jpg


5/39



Antes de acabar esta parte, quiero comentar el método de soldadura en kit de stencils o templatede calor directo. Como dije que se iba a explicar en apartado anterior.

El pegados de bolas es lo mismo que lo explicado hasta ahora. La única diferencia es que en los kde calor indirecto retirábamos la plantilla o stencil antes de aplicar calor y en las de calor directose sueldan directamente con la plantilla puesta.

(h✨ps://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/calor‑directo.jpg)

El hacerlo en calor directo o indirecto dependerá de cada uno de nosotros y del tipo de chip. Uninconveniente de esta forma de hacerlo es que deberemos de trabajar con mas calor ya que elstencil absorve parte de él. También deberemos tener cuidado de que el stencil no se nos doble opandee por el aumento de temperatura. Yo uso este método para chip cuyas bolas son inferiores 0,45 mm de diámetro.

Cuando se termine de soldar. Hay que esperar a que enfríe y no retirar el stencil directamente.Depositarlo en cubeta con isopropílicoo de ultrasonidos y aplicarle un ciclo de 3 minutos. Una ve

pasado ese tiempo ir retirando poco a poco tirando desde las esquinas.

Ya sólo quedaría soldar nuestra BGA a la placa. Habiendo hecho todos estos pasos sin ningúnproblema, con un perfil adecuado y que el chip no este ya roto por el estrés térmico que hayapodido sufrir antes o durante la reparación sólo nos quedara saber si todo nuestro trabajo se verárecompensado como fruto del buen hacer.

El rework o reballing no es milagroso. No es la panacea. La solución mas factible es cambiarnuestro bga por otro nuevo o cambiar la placa base. Pero si no queremos asumir el coste queello produce y que es bastante elevado, sin duda es la mejor solución.

Publicado por topchipset el 28 julio, 2015 en Sin categoría.

Deja un comentario

25 julio, 2015

6- Rework-reballing 3ª parte- Pegado de bolas

https://reballin.com/2015/07/25/6-rework-reballing-3a-parte-pegado-de-bolas/https://reballin.com/2015/07/25/6-rework-reballing-3a-parte-pegado-de-bolas/https://reballin.com/2015/07/28/soldar-bolas-al-nuestro-bga/#respondhttps://reballin.com/category/sin-categoria/https://reballin.com/2015/07/28/soldar-bolas-al-nuestro-bga/https://reballin.com/author/topchipset/https://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/calor-directo.jpg


6/39



Una vez limpios tanto la placa como el chip toca pegar las bolas a nuestro BGA y soldarlas almismo. Para ello existen unos útiles o kit para pegar las bolas y todos ellos con una multitudde stencils o plantillas. Los hay de dos tipos: De calor indirecto y calor directo. Nos centraremosde calor indirecto. Haré mención de kit de calor directo aunque la metodología que se usa para epegado de bolas es la misma. Sólo varía en el soldado de bolas que se verá en el siguiente capítul

Kit reballing

stencils para kit reballing 90*90mm

Una Vez localizado nuestro stencil BGA abrimos el marco. Aflojamos sus 4 tornillos y colocamoel stencil correspondiente en una de sus bases y cerrando con la otra apretando de sus 4 tornillosDeberemos de dejarlo algo holgado porque necesitaremos centrarlo cuando tengamos el chippuesto en la base del kit reballing para después apretar y que coincidan los orificios con los padde nuestro BGA


7/39



Puesta de stencils en marco

Ajuste de stencils en marco

Lo siguiente es ajustar el chip en la base del kit reballing. Para ello lo colocamos en su centro ycerramos con el tornillo hasta hacerlo ajustar con sus topes.


8/39



(h✨ps://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/img_20151112_111131.jpg)

Una vez puesto el BGA en la base del kit reballing aplicaremos flux con el pincel. Es importante

que la capa de flux a aplicar sea una capa muy fina. Si se pone demasiado, las bolas se moveráncuando el flux se haga líquido al soldar las mismas a nuestro chip. Podremos tener problemas enel que se muevan o se peguen las bolas entre sí. Si esto ocurre habría que repetir el procesodesde la limpieza de chip hacia adelante.


9/39




Aplicado el flux ( para soldar), colocamos el stencil ya en su marco encima de la base. Dejando e

tornillo holgado haremos coincidir los orificios de nuestro stencils con los pads de nuestro BGA.

Colocamos stencils en base del kit


10/39



Hacemos coincidir orificio con pads y terminamos de apretar

Ya colocado el stencil en la base del kit reballing ( con su BGA y flux aplicado) cogemos yañadimos las bolas. Moveremos la base en círculos para que vayan cayendo las bolas por losorificios de nuestra plantilla y así se queden pegadas al chip.


11/39





12/39




El sobrante lo volveremos a echar en el bote de bolas por la ranura que tiene este kit para ello. Sinos quedara algún pad por cubrir nos podemos ayudar con un alfiler, las puntas de unas pinzas cualquier útil que nos ayude a que todos los pads queden cubiertos.


13/39



Guardamos sobrante

Una vez estén todos los orificios cubiertos con cada una de las bolas. Con especial cuidadotiramos hacia arriba.

(h✨ps://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/plantilla‑reboleado.jpg)

Una vez retirado nuestro stencil verificamos el centrado de las bolas en su pad correspondiente.Mover con una aguja, pinza o cualquier otro útil en caso necesario para su centrado.


14/39



(h✨ps://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/img_20150701_165341.jpg)Ya esta listo nuestrochip para el soldado de bolas al mismo.


Deja un comentario

24 julio, 2015

5- Rework-reballing 2ª parte

En este apartado vamos a hacer un listado de todo los materiales y herramientas necesario quedeberemos de tener para hacer un reballing. Al final de esta parte habrá un vídeo donde se veratodo el proceso.

– Evidentemente tendremos que tener la máquina específica para hacer reballing.

– Rollo de estaño lead ( aleación Plomo)

‑Malla de cobre para quitar restos de estaño marca Gootwick de 2‑5mm a 3mm de ancha

‑Cautín de soldadura JBC CD2BC ó CD2BD. ¿ Y por que esta marca?. Pues porque esta marca ymodelo te asegura que la temperatura que marca es la real. Llega a la temperatura seleccionada epocos segundos. A la hora de limpiar la placa tenemos riesgo de llevarnos algún pad por falta o

https://reballin.com/2015/07/24/solucion-de-problemas-soldadura-bga-parte-3/https://reballin.com/2015/07/24/solucion-de-problemas-soldadura-bga-parte-3/https://reballin.com/2015/07/25/6-rework-reballing-3a-parte-pegado-de-bolas/#respondhttps://reballin.com/category/sin-categoria/https://reballin.com/2015/07/25/6-rework-reballing-3a-parte-pegado-de-bolas/https://reballin.com/author/topchipset/


15/39



exceso de temperatura. Es uno de los pasos mas delicados y necesitamos la mejor herramienta.Esto lo explicaremos mas adelante cuando detallemos los pasos a seguir.

(h✨ps://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/jbc.jpg)

‑Flux. Dos tipos debemos de tener. Uno para la limpieza de chip y placa y desoldar chip de la

placa. Hay dos marcas y son la mejores: KIMGBO RMA 218 ( fabricado en Japón) y AMTECH 223TF UV. Fabricado en USA.

Y para pegar bolas y soldar: AMTECH N559 asm no clean ( sin residuo).

– Cubeta de isopropílico y alcohol isopropílico.


16/39



– Estación de aire caliente,decapadora , plancha u horno para rebolear.

– Lupa o microscopio.

– Plantilla y stencils o templates para pegar bolas al chip. Hay dos tipos. De calor directo eindirecto.


17/39



‑Bolas de diferentes calibres free o free lead.

‑Cinta de cobre para la limpieza.

– Cinta de aluminio y Pulsera antiestática.


18/39



(h✨ps://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/cinta‑de‑aluminio.jpg)Rollo cinta de aluminio

(h✨ps://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/img_20150622_112506.jpg)Placa encintada con el chip ya extraido

Bien. Llegado a este punto donde hemos desmontado la placa base de nuestro portátil o consola primero que tenemos que hacer es encintar alrededor de nuestra GPU con cinta de aluminio parproteger los demás componentes de alrededor `y no sufran daños ni se desuelden.Recuerda quetienes que estar descargado de electricidad estática por lo cual deberás de trabajar con una pulser

o talonera antiestática para evitar daños producidos por este tipo de electricidad.

https://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/img_20150622_112506.jpghttps://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/cinta-de-aluminio.jpg


19/39



Pulsera antiestática

Una vez puesta la cinta de aluminio para proteger los componentes pondremos la placa en lossoportes de la máquina para su centrado con las toberas y ajuste de sus soportes antipandeos.Estos soportes evitarán que la la placa se pandee mientras el incremento de temperatura delperfil programado en la maquina se va acercando al SJT.

(h✨ps://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/antipandeo.jpg)Soporte antipandeo inferior y brazo antipandeo con perno

https://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/antipandeo.jpg


20/39



(h✨ps://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/antipandeo2.jpg)

Vista conjunto antopandeo de Zhuomao r5860C

Placa debidamente ajustada

Los tornillos roscables de los soportes aintepandeos que quedan debajo de la placa deberá deestar justamente tocando la parte inferior de la placa sin que esta quede desnivelada. Osea a ras.Ajustaremos girando a un lado o hacia otro para su correcto ajuste. Los brazos lateralesantipandeos servirán para tensar la placa con su contrario una vez insertada en sus pernos. En

caso de que la placa empiece a pandearse estos tornillos evitarán esa deformación.

https://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/antipandeo2.jpg


21/39



(h✨ps://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/img_20151112_103158.jpg)Topes soportes antipandeo a ras cn la placa quedando esta a nivel

Una vez hecho este paso ponemos la placa en la base elegimos toberas según medida de chip yajustamos para que el chip quede centrado tanto en la tobera superior como en la inferior.Ajustamos desde sus ejes y apretamos con los tornillos de tope para que no se nos mueva.

La tobera inferior ( bo✨om) deberá de quedar entra 3 milímetros y 5 milímetros como máximo.

(h✨ps://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/img_20151112_103324.jpg)Tobera inferior a 3‑5 mm y su toornillo topr a 1mm de la placa

La tobera superior( top) exactamente igual. De 3 a 5 milímetros ( menos en las ps3 donde latobera superior la pondremos a 1 milímetro).

Procedemos a inicio de perfil seleccionado para cada tipo de chip.

Placa de una ps3 fat 40gb

https://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/img_20151112_103324.jpghttps://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/img_20151112_103158.jpg


22/39



(h✨ps://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/img_20150210_120932‑copia.jpg)

Tobera superior ( top) a 3‑5 mm de la placa ( en rsx ps3 a 1mm) e iniciamos perfil

La sonda tipo k se debe de fijar a la hora de poner la cinta de aluminio a unos 2‑3 milímetros delchip para que la tobera superior no le de temperatura y la medida que este tomando de la placasea la mas real posible. Se puede añadir otra sonda externa para asegurarte de que los rangos detemperatura sean los mas exactos posibles.

Cuando la sonda marque que ha llegado a la temperatura de 140ºC hay que aplicar flux Amtech223 TF UV alrededor del chip para que cuando llegue a la fase de activación del flux( 150ºC), esteayude al desoldado del chip.

Una vez retirado el chip de la placa (aprovechando que aun esta caliente) añadiremos fluxAmtech 223 TF UV con un pincel sobre la placa y con el soldador iremos retirando los restos deestaño. La temperatura a la cual tendrá que estar es cautín será de 250ºC. Iremos añadiendo estaña la punta del soldador para hacer una bolita y con esta ir quitando los restos, sin que así hayariesgo de dañar algún pad.

(h✨ps://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/5.jpg)Aplicamos flux generosamente con pincel

https://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/5.jpghttps://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/img_20150210_120932-copia.jpg


23/39



(h✨ps://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/4.jpgQuitamos restos de estaño con cautín

Retirado el resto de estaño volvemos a aplicar flux Amtech 223 TF UV con un pincel. Pasamos lamalla para limpiar los pads. Aquí tendremos que subir el cautín unos 10 grados y ponerlo a 260ºC

(h✨ps://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/6.jpPasamos la malla para dejar los pad lo mas planos y limpios posibles.

Ya limpia la placa, echamos isopropílico y la limpiamos con un papel, gasa o algodón. Tendremoque observar que los pads están limpios y en ninguno ha quedado en forma de bola. Tienen queestar lo mas plano posible.

(h✨ps://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/captura.jpg)

https://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/captura.jpghttps://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/6.jpghttps://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/4.jpg


24/39



Placa después de la limpieza

El riesgo que corremos aquí es que al pasar el soldador levantemos algún pad de la placa debidoque la placa no este caliente o porque apretemos demasiado. Esto solo sale bien con la práctica yvuelvo a recordar que la placa es muy importante que este caliente a la hora de limpiar.Sobreunos 140 ºC o así. Podríamos crear un perfil en la máquina solo para la limpieza si fueranecesario.

En las siguientes fotos se muestra una placa con los pads dañados.

(h✨ps://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/padroto.jpg)Pads en cortocitcuitos con la placa

(h✨ps://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/pad‑negro.jpg)Pads levantados

Hay que estar muy atento a la hora de la limpieza. Si observamos que los pads se vanoscureciendo o en la malla no recoge restos de estaño no insistiremos mas.

Ya limpia la placa tenemos que hacer lo mismo con el chip. Limpiar de restos de estaño y pasar lamalla para poder pegarle bolas y soldarlas.Hay que seguir exactamente las mismas precaucionespasos que en la limpieza de la placa. Con la estación de soldadura o cautín a 250ºC eb la limpieza

https://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/pad-negro.jpghttps://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/padroto.jpg


25/39



de restos de estaño y 260ºC cuando pasemos la maya prestando especial cuidado en no llevarnosningún pad.

(h✨ps://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/bn.jpg)

(h✨ps://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/8.jpg)Otro factor importante es que tanto a la hora de quitar restos de estaño del chip como cuandopasemos la malla es la de que no estemos haciendo esa operación mas de 10 segundos. Si eslimpieza, limpiamos 10 segundos y descansamos otros 10 segundos y con la malla exactamenteigual. Esto es porque si tenemos el soldador en 250ºC en la limpieza de estaño y 260ºC en elpasado de la malla, el chip va absorbiendo temperatura y esta temperatura que tenemos ennuestro cautín es la temperatura la cual debemos de evitar en todo momento que se ponganuestro BGA.

Publicado por topchipset el 24 julio, 2015 en Sin categoría.Deja un comentario

22 julio, 2015

4-Rework-reballing 1ªparte

https://reballin.com/2015/07/22/reballing-1a-parte/https://reballin.com/2015/07/22/reballing-1a-parte/https://reballin.com/2015/07/24/solucion-de-problemas-soldadura-bga-parte-3/#respondhttps://reballin.com/category/sin-categoria/https://reballin.com/2015/07/24/solucion-de-problemas-soldadura-bga-parte-3/https://reballin.com/author/topchipset/https://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/8.jpghttps://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/bn.jpg


26/39



(h✨ps://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/zm.jpg)

Zuhomao R‑5860C

Este apartado es en el que mas tiempo nos vamos a parar debido a la complejidad del proceso ydatos a tener en cuenta. También deberemos de tener claro algunos conceptos. Antes de nadatenemos que tener claro que es reballling. En realidad al proceso a la que equivocadamente se lellama reballing ( reboleo) es rework (rehacer). Pero esto lo veremos mas adelante. El rework (reballing) consiste en extraer el chip BGA de la placa, limpiar la placa de restos de estaño, limpiachip, poner y soldar bolas chip( lead o lead free) y volver a soldar a la placa. Para este proceso esnecesario una maquinaria específica. Las hay de distintas marcas y modelos pero nos vamos acentrar en la Zuhomao R‑5860C que es la que yo utilizo.

Esta máquina posee toberas calentadoras de aire caliente inferior( bo✨om) y superior(top) y 3zonas de platos precalentadores independientes . Las toberas inferior y superior son regulables ealtura así como el caudal de aire la tobera superior. Lleva pantalla táctil y un plc incorporado y ssoftware de programación es fácil e intuitivo. También incorpora sonda tipo K. La nueva ZM R‑5860C se le pueden programar curvas hasta 8 segmentos y tiene una potencia de 4600 W. Unapotencia mas que suficiente para que no se te resista ninguna placa. Lleva una cámara térmicamicroscópica pudiéndose inspeccionar en todo momento el estado de las bolas, sobretodo en elmomento de soldado.Esto facilita mucho el trabajo.Tiene soporte antipandeo.

Mas información : h✨p://www.incopia2.com/shop/zhuomao‑zm5860c‑maquina‑rework‑p‑7017.html

Esta marca es la que usan grandes marcas como Samsung en sus plantas de producción aunquemodelos muy superiores ( posicionador óptico automático). Son fabricadas en china y su costeesta entre 2200‑2600 euros con los derechos de importación incluido.

La piedra rose✨a del reballing.

https://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/zm.jpg


27/39



Antes de empezar a explicar el proceso deberemos conocer los datos técnicos por el cual secompone una curva de temperatura en la soldadura de los BGA y poder hacer una receta paracada tipo de chip y placa. Son muchos los foros que hablan de reballing pero ninguno te explicacomo realizar una curva para cada tipo de chip. No he sacado nada claro en estos foros ya que esinformación es celosamente guardada en la red y es muy difícil buscar información viable. Lo qupude observar no va mas allá de gente cacareando de las consolas que arreglan o personasdesesperadas pidiendo perfiles hechos. Aquí no se trata de dar las recetas hechas ya que cada

máquina aún siendo del mismo modelo funcionan de distinta manera. Otros factores a tener encuenta es la humedad y temperatura ambiente por lo que un mismo perfil en una mismamáquina tendrá distinto resultado dependiendo del lugar en que se encuentre. Si bien entiendesestos conceptos que a continuación se detallan, no tendrás ningún problema en entender como sehan de ajustar los parámetros de cualquier máquina.

Curva de temperatura de soldadura lead free


28/39



(h✨ps://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/curva‑lead‑free.jpg)

En la siguiente curva podemos distinguir que una curva de soldadura para reballing de componde 4 fases: Precalentamiento, activación del flux, reflow y enfriamiento. Cada una de ellas estacomprendida en un ratio de tiempo y temperatura. Esta curva es para soldadura lead free ( librede plomo)

‑Precalentamiento: Es el comienzo de la curva y comprende desde el Tamb ( temperaturaambiente) hasta la activación del flux (150ºC). En esta fase se recomienda que el incremento detemperatura este comprendido entre 1ºC/s y 3ºC/s ( ªC/S= grados centígrados por segundos).

https://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/curva-lead-free.jpg


29/39



‑Activación del flux. Una vez superada la fase de precalentamiento, iniciamos la fase 2 que es laactivación del flux. El flux se activa cuando llegamos a los 150ºC hasta los 200ºC . Se recomiendatener las placas a estas temperaturas entre 60s y 120s y con un incremento de temperatura de1ºC/s como máximo.

(El flux es un químico que añadimos para mejorar y ayudar en la soldadura. Los hay de distintostipos. En pasta o líquidos, con bases de agua o de alcohol. Esto lo veremos mas adelante).

(h✨ps://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/flux1.jpg)(h✨ps://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/flux2.jpg)

‑Reflow. Es la zona donde se produce la soldadura . En esta fase se supera la temperatura defusión ( TAL= Time about liquidus) y se llega a la temperatura deseada para una correctasoldadura SJT ( Solder Join Temp). El SJT para una soldadura libre de plomo tiene que estar entlos 234ºC – 245ºC y se recomienda mantenerla no menos de 10 segundos e igualmente suincremento de temperatura no debe exceder de los 3ºC/s. Toda esta fase deberá de estarcomprendida entre los 60s y 150s.

– Enfriamiento. Es la zona siguiente al reflow donde los materiales y componentes vuelven a latemperatura ambiente. Se debe de tener especial cuidado de realizar esta etapa en forma gradualpara evitar el shock térmico en los componentes y placa. Se recomienda no superar el descenso tetemperatura en mas de 6ºC.

El tiempo completo del ciclo de soldadura y enfriamiento no debe de ser superior a 8 minutos.

https://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/flux2.jpghttps://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/flux1.jpg


30/39



( nota: PPT: temperatura máxima medida con sonda arriba del encapsulado).

En resumen.Si cumplimos que :

– El tiempo en el cual está entre 150ºC y 200ºC este entre 60s y 150s.

‑El tiempo en el cual se supera la temperatura de fusión (217ºC) en la soldadura y una vezsuperada y llegado al SJT desciende a la misma temperatura en el enfriamiento( 217ºC) debe de

estar comprendido entre 60 y 150 seg ( TAL)

‑La temperatura máxima ( SJT= 234ºC‑245ºC) debe de permanecer mínimo 10 segundos.

‑El PTT nunca llegue a 260ºC y los gradientes de temperatura estén comprendidos entre 1ºC y 3ºcen subida y como máximo 6ºc/s en bajada

– Que el tiempo total del ciclo de soldadura no exceda de 8 minutos

Si cumplimos lo anteriormente descrito las posibilidades de éxito están casi aseguradas. Esto se

recoge en la norma IPC/JEDEC J‑STD‑020D.1.Recuerda que el estaño libre de plomo su temperatura de fusión es de 217ºC y refluye entre 334ºCy 245ºC y nunca se ha de exponer a 260ºC. ( Fuente consultada: Instituto Nacional de Tecnologíandustrial)

Ya hemos visto todos los parámetros tiempos y ratio por la cual se compone un ciclo de soldadurlead free. Ahora vamos a ver una curva de temperatura para una soldadura lead ( aleación plomo


31/39



‑Curva de temperatura lead según fabricante

Como bien se puede apreciar en esta gráfica están bien definidos los ratios, tiempos ytemperaturas para una soldadura con aleación plomo ( lead).


32/39



(h✨ps://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/3377fig07.gif)‑Curva real en máquina basada en lead según fabricante

En esta gráfica. La fase 1 (preheat) dura 90 segundos y el incremento de temperatura no debe desuperar 2,5ºc/s tanto en esta fase como en ninguna de las restantes.

En la fase 2 ( activación del flux 150ºC‑180ºC) tiene que estar comprendida entre 60s y 90s no

pudiendo ser superada en 2 minutos como máximo.En la fase 3 ( reflow) tiene que estar comprendida entre 45 seg y 90 seg como máximo y estarentre 208ºC ‑230ºC (SJT).

En la fase 4 ( enfriamiento) no hay nada que destacar según esta gráfica.


Deja un comentario

21 julio, 2015

3- El reflow

Reflow, rework y reballing

https://reballin.com/2015/07/21/3-metodos-de-solucionar-fallos-de-soldadura-bga-el-reflow/https://reballin.com/2015/07/21/3-metodos-de-solucionar-fallos-de-soldadura-bga-el-reflow/https://reballin.com/2015/07/22/reballing-1a-parte/#respondhttps://reballin.com/category/sin-categoria/https://reballin.com/2015/07/22/reballing-1a-parte/https://reballin.com/author/topchipset/https://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/3377fig07.gif


33/39



Una vez sabido lo que es un componente BGA y las distintas aleaciones de estaños mas susventajas e inconvenientes. Hablemos de los procesos.

‑Reflow ( refluir). Consiste en aplicar calor de manera continuad sobre el chip BGA para que lassoldaduras de bolas que hayan podido quedar dañadas o desoldadas vuelvan a hacer contacto. Este método eel mas usado por su bajo coste en herramientas y metodología. Bastaría sólo con una decapadora, estación daire caliente o en caso de tener maquinaria específica, darle un ciclo de soldadura. Hay incluso personas que

eten las placas bases en el horno de casa. El ingenio o ignorancia de muchas personas hacen que secometan autenticas barbaridades y a veces el resultado va en contra de toda explicación lógica.

(h✨ps://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/reflow.jpg)

a idea es llevar a la temperatura de fusión las bolas de estaño ya sean lead free (217ºc) o lead ( 183ºc) parque vuelvan a soldar a los pads de la placa o del chip en su caso. Muchos foros y entendidos dicen que no sedebe de llegar a la temperatura de reflujo y que no se debe de pasar de los 190ºC–200ºC. En todo caso esnecesario llevarlos como mínimo a la temperatura de fusión para que las bolas vuelvan a soldar.

ste método es un parche temporal y la duración de la reparación sera desde 1 mes hasta 6 meses. Pasadoeste tiempo el equipo volverá a tener el mismo problema de soldadura ya que posiblemente el estaño seencuentre dañado. También he de comentar que si no se precalienta la placa se corre el riesgo de producir uestrés térmico tanto en placa como en el chip. Pudiendo la placa doblarse o arquearse y el chip desportillarsedesprendiéndose parte del silicio que lo recubre o burbujas en la zona de pads que impediría un correctosoldado a la placa en ambos casos.


34/39



(h✨ps://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/chip‑reflow.jpg)

s necesario controlar la temperatura en todo momento con una sonda térmica o IR. No exponer al chip aas de 250 grados bajo ningún concepto.

(h✨ps://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/ir.jpg)

Medidor IR de temperaturaPublicado por topchipset el 21 julio, 2015 en Sin categoría.

Deja un comentario

21 julio, 2015

2-Tipos de estaños

https://reballin.com/2015/07/21/16/https://reballin.com/2015/07/21/16/https://reballin.com/2015/07/21/3-metodos-de-solucionar-fallos-de-soldadura-bga-el-reflow/#respondhttps://reballin.com/category/sin-categoria/https://reballin.com/2015/07/21/3-metodos-de-solucionar-fallos-de-soldadura-bga-el-reflow/https://reballin.com/author/topchipset/https://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/ir.jpg


35/39



Problemáticas de soldaduras en componentes BGA y distintos tipos de estaño ( lead y leadfree).

En Europa, la Directiva RoHS se publicó el 13 de febrero de 2003 y su última revisión del 13 defebrero de 2005. Entró en vigor el 1 de julio de 2006. Restringe seis sustancias y entre ellas el

plomo. En el año 2006 la industria dejó de usar estaño con aleación plomo a usar estaño conaleación bismuto, cobre y plata entre otros. Esta última es una aleación de estaño libre de plomo lead free) normalmente compuesta por Sn96.5Ag3Cu0.5‑ Sn95.6AG3.Cu0.9 . Su humectación enlas superficies metálicas es más pobre. Es mas frágil a los cambios de temperatura y se oxida masque el estaño con aleación plomo. Además su punto de fusión es de 217ºC siendo mucho mas altque el de aleación plomo que esta en unos 183ºC.

(h✨ps://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/curva‑de‑temperatura‑estac3b1o‑lead‑y‑freelead.png)

Curvas lead‑ free y lead

El plomo es uno de los metales más baratos de la tierra y el hecho de reemplazarlo implicadirectamente la subida del precio en la aleación. Por otro lado, la fiabilidad y la durabilidad alargo plazo son un motivo de gran preocupación para la industria electrónica.

Este cambio no sólo afectará al proceso de soldadura sino también a sus componentes. Alcomplicado proceso de adaptación y rediseño de todos los componentes industriales que formanel proceso de fabricación se suma además el riesgo de que algunos componentes puedan quedarobsoletos.

A la hora de hacer un retrabajo ( rework) o reballing nos encontramos ante la duda de hacerlo

https://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/curva-de-temperatura-estac3b1o-lead-y-free-lead.png


36/39



(h✨ps://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/bolas‑malas.jpg)

Imagen de soldaduras ( lead) dañadas

con estaño lead free o lead. Tenemos que tener en cuenta que la temperatura a la cual refluye elestaño libre de plomo ( lead free) esta muy cerca de la temperatura crítica a la cual el chip dejaríade funcionar( 250ºC‑260ºC.) La mayoría de reboleadores prefieren sustituir el estaño lead free a bolitas de estaño con plomo. No sólo por aproximarse al punto crítico de temperatura sino

porque suele dar menos problemas ante los cambios de temperaturas ya mencionados en losequipos electrónicos.


Deja un comentario

21 julio, 2015

1-Un poco de antecedentes

El Ball Grid Array (BGA) es un tipo de encapsulado montado en superficie(h✨ps://es.wikipedia.org/wiki/Tecnolog%C3%ADa_de_montaje_superficial) (un plastic leaded chipcarrier (hᨚps://es.wikipedia.org/wiki/Plastic_leaded_chip_carrier) o soporte de chip) que se utiliza en locircuitos integrados (h✨ps://es.wikipedia.org/wiki/Circuitos_integrados), por medio de una seriede soldaduras las cuales se llevan a cabo mediante el calentamiento de bolillas de estaño(h✨ps://es.wikipedia.org/wiki/Esta%C3%B1o).

Son usadas comúnmente en la producción y fijación de placas base(h✨ps://es.wikipedia.org/wiki/Placa_base) para computadoras y la fijación de microprocesadores(h✨ps://es.wikipedia.org/wiki/Microprocesador) ya que los mismos suelen tener una cantidadmuy grande de terminales los cuales son soldados a conciencia a la placa base para evitar lapérdida defrecuencias (h✨ps://es.wikipedia.org/wiki/Frecuencia) y aumentar la conductividad(h✨ps://es.wikipedia.org/wiki/Conductividad_el%C3%A9ctrica) de los mismos.

https://es.wikipedia.org/wiki/Conductividad_el%C3%A9ctricahttps://es.wikipedia.org/wiki/Frecuenciahttps://es.wikipedia.org/wiki/Microprocesadorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Placa_basehttps://es.wikipedia.org/wiki/Esta%C3%B1ohttps://es.wikipedia.org/wiki/Circuitos_integradoshttps://es.wikipedia.org/wiki/Plastic_leaded_chip_carrierhttps://es.wikipedia.org/wiki/Tecnolog%C3%ADa_de_montaje_superficialhttps://reballin.com/2015/07/21/13/https://reballin.com/2015/07/21/13/https://reballin.com/2015/07/21/16/#respondhttps://reballin.com/category/sin-categoria/https://reballin.com/2015/07/21/16/https://reballin.com/author/topchipset/https://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/bolas-malas.jpg


37/39



Componentes

Usualmente se usan para el proceso bolillas hechas de estaño o aleaciones predeterminadas. Para

proceder al soldado se utiliza un patrón(h✨ps://es.wikipedia.org/wiki/Patr%C3%B3n_(estructura)) o plantilla para ubicar las soldadurasen posición y un horno (h✨ps://es.wikipedia.org/wiki/Horno) para prefijarlas primero alcomponente y después a la placa base.

Las bolillas pueden cambiar de calibre(h✨ps://es.wikipedia.org/wiki/Calibre_(Ingenier%C3%ADa)) ya que por unidades siempre seutilizan referencias milimétricas (h✨ps://es.wikipedia.org/wiki/Mil%C3%ADmetro), es decir:tienen calibres que van desde 0,3 hasta 1,5 mm (h✨ps://es.wikipedia.org/wiki/Mm) de diámetro(h✨ps://es.wikipedia.org/wiki/Di%C3%A1metro)por lo cual se requieren varios tipos de plantilla

para lograr una distribución pareja de la soldadura al momento de fijarla a la placa base.

(h✨ps://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/bga.jpg)

Usos en la industria

En la actualidad las soldaduras tipo “BGA” son usadas en componentes electrónicos diversoscomo los teléfonos móviles y las computadoras portátiles. Últimamente se han empezado aimplementar en otras industrias como la ingeniería eléctrica(h✨ps://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa_el%C3%A9ctrica) y la fabricación de módulosde fricción al calor.

Metodología

https://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa_el%C3%A9ctricahttps://todoreballing.files.wordpress.com/2015/07/bga.jpghttps://es.wikipedia.org/wiki/Di%C3%A1metrohttps://es.wikipedia.org/wiki/Mmhttps://es.wikipedia.org/wiki/Mil%C3%ADmetrohttps://es.wikipedia.org/wiki/Calibre_(Ingenier%C3%ADa)https://es.wikipedia.org/wiki/Hornohttps://es.wikipedia.org/wiki/Patr%C3%B3n_(estructura)


38/39



Existen varios métodos para aplicar este tipo de soldaduras ya que los avances tecnológicos hanimplementado nuevas ideas como el uso de inyectores, cuya función es ubicar las bolillas deestaño en el circuito integrado en orden predeterminado a través de una matriz computarizada oefectuar un barrido simple evitando subir la temperatura(h✨ps://es.wikipedia.org/wiki/Temperatura) de la placa base manteniendo el calor en el estaño.

En la actualidad

Últimamente con la implementación de soldaduras libres de plomo(h✨ps://es.wikipedia.org/wiki/Plomo) los métodos de trabajo sobre este tipo de soldaduras hantenido que ser rediseñados ya que este tipo de aleaciones requieren un punto de fusión mayor a ltradicional estaño (h✨ps://es.wikipedia.org/wiki/Esta%C3%B1o)‑plomo.

h✨ps://es.wikipedia.org/wiki/Ball_Grid_Array (h✨ps://es.wikipedia.org/wiki/Ball_Grid_Array)


Deja un comentario

21 julio, 2015

Presentación

Hola a todos:

Este es un sitio de encuentro para todos aquellos apasionados por el mundo rework ( reballing).En este blog empezaremos desde cero con todo lo relacionado sobre el reballing, métodos ydiferencias entre ellos y datos técnicos a tener en cuenta. Y mucha diversión.

Cuento contigo…

Un saludo


1 comentario

https://reballin.com/2015/07/21/hola-mundo-2/#commentshttps://reballin.com/category/sin-categoria/https://reballin.com/2015/07/21/hola-mundo-2/https://reballin.com/author/topchipset/https://reballin.com/2015/07/21/hola-mundo-2/https://reballin.com/2015/07/21/hola-mundo-2/https://reballin.com/2015/07/21/13/#respondhttps://reballin.com/category/sin-categoria/https://reballin.com/2015/07/21/13/https://reballin.com/author/topchipset/https://es.wikipedia.org/wiki/Ball_Grid_Arrayhttps://es.wikipedia.org/wiki/Esta%C3%B1ohttps://es.wikipedia.org/wiki/Plomohttps://es.wikipedia.org/wiki/Temperatura


39/39


Blog de WordPress.com. | El tema Select
https://wordpress.com/themes/selecta/https://es.wordpress.com/?ref=footer_blog

Documents

Todo Reballing _ Bienvenido Al Apasionante Mundo Reballing BGA