Hallo allerseits, jetzt hab ich ein Projekt wo ich um eine BGA-Bauform nicht mehr drum rum komme. 194 Pins (14x14) mit 1mm Abstand. Es geht um 5 bis 10 Platinen, nicht alle auf einmal. Welche Möglichkeiten gibt es, das kostengünstig zu löten? Wäre gut, wenn das Lötergebnis einigermaßen verlässlich wäre. Also bei 2 gelöteten Platinen (Prototypen) sollte zumindest eine in Ordnung sein. Natürlich habe ich schon die Suchfunktion benutzt und mich im Internet grob umgeschaut, es gibt einige Beiträge, einige schon ein paar Jahre alt. Was ich gefunden habe: - Löten mit Heißluft. In YT-videos sieht das recht einfach aus, aber ob auch alle Pins verlötet sind, ist nicht klar. - Reflowlöten mit dem T962 "Infrared IC Heater" (um 200EUR). Irgendwo habe ich gelesen, dass Infrarot nicht ideal ist, da hauptsächlich die Bauteile erwärmt werden und diese auch noch unterschiedlich die Wärmestrahlung absorbieren. Dann könnte man evtl. gleich mit Heißluft löten. - "Von unten" mit Heißluft. Hier im Forum hat einer beschrieben, dass er die Platine mit dem Heißluftfön von der Rückseite her anbläst, der BGA-Chip liegt oben drauf. Wenn Pads direkt neben dem BGA-Gehäuse anfangen ihr Lötzinn zu verflüssigen, wartet er noch eine halbe Minute. Das Problem das ich sehe, ist, dass die Pads dann sehr unterschieddlich schnell heiß werden, je nachdem, ob Durchkontaktierungen in der Nähe sind, oder nicht. - Von unten per Lötkolben. Es gab da wohl mal Adapterplatinen (Schmartboard), wo man von der Rückseite her mit dem Lötkolben erhitzt hat. Dass es die nicht mehr gibt, lässt mich vermuten, dass die Methode nicht besonders gut funktioniert hat. Also, wer hat Erfahrung, kann etwas dazu sagen? Was ist eine zuverlässige Methode für den Hausgebrauch? Gibt es noch andere Möglichkeiten? Oder gibt es das mittlerweile als günstige Dienstleistung? Danke schonmal!
Ohne Röntgengerät kann man nie sicherstellen ob ein BGA komplett verlötet ist, wenn er sich aber gleichmäßig abgesenkt hat, ist das schon mal ein gutes Zeichen. Mit Heißluft habe ich schon mehrere BGAs getauscht, wichtig ist hier nur die perfekte Vorbereitung mit Flussmittelgel und sauberer Platzierung des Bausteins. Das vom Hersteller vorgegebene Lötprofil hältst du damit aber nie ein. Infrarot funktioniert auch recht gut, bei grünen Leiterplatten und BGAs mit Metalldeckel kann es aber schnell passieren, das die Leiterplatte heißer wird als das BGA.
Moin, ich löte mit Heißluft. Funktioniert wunderbar, man muss aber ein paar Dinge beachten: Der Chip kann schon geschmolzene Bällchen haben und absacken obwohl die Platine noch nicht heiß genug ist, also ohne dass eine tatsächlich Verbindung entsteht. Da hilft die Platine vorher ohne Chip zu erhitzen und mit Chip drauf ruhig lang genug zu erhitzen. Vorher kann man auf die Pads Flussmittel auftragen. Ich nehme da nur eine sehr dünne Schicht, geht auch ganz ohne. Zu viel ist vielleicht nicht gut weil das bei Hitze rumblubbert und die Blasen dann das Lot rumschieben. Zum Platzieren kann man gut den Stopplack nehmen. Da sind die Pads ohne Lack ja kleine Vertiefungen in die das BGA quasi einrastet wenn man es hin und her schiebt. Dann sollte man offene Via in Pad vermeiden, denn die ziehen das Lot weg. Muss bei deinem Pitch auch noch nicht sein. Beim Löten nicht von oben auf den IC drücken. Das Eigengewicht genügt wunderbar. Bei Druck können die Bällchen verrutschen und Verbindungen zu Nachbarn machen. Die Pads vorher nicht verzinnen. Die sollten möglichst gleich flach sein. Schön von oben mit dem Heißluftfön draufhalten. Dann warten bis der Chip etwas abgesackt ist und auch gleichmäßig abgesackt ist. Und danach noch weiter erhitzen für einige Zeit. Ich mache da noch 20 Sekunden zusätzlich. Für die Platzierung kannst du auch Marker/Linien im Bestückungsdruck malen. Die Platzierung ist nämlich das größte Problem.
Löt-Schablone, Lötkugeln und Fluxmittel hast du gar nicht erwähnt. Bei Youtube gibts doch Videos, die das recht pragmatisch beschreiben. https://www.youtube.com/results?search_query=BGA+l%C3%B6ten Wichtig ist dabei, dass man ein Temperaturprofil, bzw. die Maximaltemperatur beachtet. Besucher schrieb: > Das Problem das ich sehe, ist, dass die Pads dann sehr unterschieddlich > schnell heiß werden, je nachdem, ob Durchkontaktierungen in der Nähe > sind, oder nicht. Eher durch unterschiedliche Leitungsführung, wo Dukos auch zu zählen, aber viel gewichtiger Masseflächen ohne Thermals sind, wo die Wärme geschluckt wird. Dukos dürfen auch nicht zu dicht bei den Pads liegen weil sonst die Gefahr besteht, dass das sich verflüssigte Lötzinn in die Dukos fließt und auf dem Pad dann fehlt. Bei Heißluft hat man eher das Problem, dass man das Vogelfutter dabei fort bläst. Ich würde mir Gedanken über einen umgebauten Pizzaofen oder käuflichen Lötofen machen. https://www.youtube.com/results?search_query=l%C3%B6tofen
;) schrieb: > Löt-Schablone, Lötkugeln und Fluxmittel hast du gar nicht erwähnt. > Bei Youtube gibts doch Videos, die das recht pragmatisch beschreiben. wer nur fabrikneue BGAs verarbeitet braucht sich normalerweise nicht damit rumschlagen ;-) Die kommen stets ready to use, mit Balls.
Peter P. schrieb: > Hallo Gustl, > kurze Frage, mit welcher Temperatur ca. arbeitest Du? Das weiß ich selber nicht. Ich verwende einen Heißluftfön Steinel HL1800E und den drehe ich auf Stufe 3. Ich finde das mit der Temperatur auch recht egal. Da kommt ein Luftstrom raus und der transportiert Wärme. Wenn da mehr Wärme je Zeiteinheit rauskommt, dann hält man eben mehr Abstand oder geht nicht so lange an die Platine. Ich brate mit recht geringem Abstand drauf. Zum Vorheizen erstmal so 30 Sekunden bei ca. 10 cm und dann ganz nah ran so < 5 cm. Man sieht ja auch am Zinn ob es geschmolzen ist. Da kann man mit der Entfernung gut dosieren. Ja, braucht Übung, aber funktioniert. Schnapp dir mal alte Hardware, so Mainboards und so und löte da mal BGAs runter oder löte da mal ein anderes Package runter und wieder drauf.
Danke für die Antworten! René F. schrieb: > Infrarot funktioniert auch recht gut, bei grünen Leiterplatten und BGAs > mit Metalldeckel kann es aber schnell passieren, das die Leiterplatte > heißer wird als das BGA. In dem Fall ist es kein Metallgehäuse. Gustl B. schrieb: > Der Chip kann schon geschmolzene Bällchen haben und absacken obwohl die > Platine noch nicht heiß genug ist, also ohne dass eine tatsächlich > Verbindung entsteht. Da hilft die Platine vorher ohne Chip zu erhitzen > und mit Chip drauf ruhig lang genug zu erhitzen. Wie positionierst du den Chip bei heißer Platine? Das stell ich mir schwierig vor. > Dann sollte man offene Via in Pad vermeiden, denn die ziehen das Lot > weg. Muss bei deinem Pitch auch noch nicht sein. Die Vias sitzen alle zwischen den Pads und sollten daher mit Lötstopplack geschützt sein. > Beim Löten nicht von oben auf den IC drücken. Verständlich. > Die Pads vorher nicht verzinnen. Die sollten möglichst gleich flach > sein. Aber HASL geht schon, oder? > Die Platzierung ist nämlich das größte Problem. Ich hab mir schon überlegt eine Schablone (als Platine) machen zu lassen, die kann ich dann ohne Chip ausrichten und anschließend den Chip einlegen. War aber nur eine Überlegung. ;) schrieb: > Löt-Schablone, Lötkugeln und Fluxmittel hast du gar nicht erwähnt. Ja, das wäre noch eine Frage, neue BGAs bringen ja ihre eigenen Lötkugeln mit. Ich dachte, dass Flussmittel dann reichen sollte. > Eher durch unterschiedliche Leitungsführung, wo Dukos auch zu zählen, > aber viel gewichtiger Masseflächen ohne Thermals sind, wo die Wärme > geschluckt wird. Daraufhin muss ich mein Layout noch mal anschauen. Versorgungen binde ich halt gerne "breit" an, mit 0,4mm, also fast in Pad-Breite (0,5mm). Signalleitungen in 0,15mm breite, um irgendwie zwischen den Pads und DuKos durchzukommen. > Ich würde mir Gedanken über einen umgebauten Pizzaofen oder käuflichen > Lötofen machen. Käufliche im unteren Bereich habe ich nur den erwähnten T962 "IC Heater" gefunden. Noch einen Reflow-Ofen basteln wollte ich eigentlich nicht. Achso, gibt es in der Verarbeitung einen Unterschied zwischen verbleit und bleifrei? Die BGA-Kugeln sind ja sowieso bleifrei.
Besucher schrieb: > Wie positionierst du den Chip bei heißer Platine? Das stell ich mir > schwierig vor. Wie auch bei kalter Platine. Muss aber schneller gehen und tut weh wenn man sie anfasst. Sollte aber nicht so heiß sein, dass das Lot schmilzt. Vorheizen muss aber nicht sein. Besucher schrieb: > Die Vias sitzen alle zwischen den Pads und sollten daher mit > Lötstopplack geschützt sein. Das ist gut. Besucher schrieb: > Aber HASL geht schon, oder? Ja, aber warum nicht ENIG? Das ist bei einigen Herstellern Standard. Besucher schrieb: > Ich hab mir schon überlegt eine Schablone (als Platine) machen zu > lassen, die kann ich dann ohne Chip ausrichten und anschließend den Chip > einlegen. War aber nur eine Überlegung. Sehe ich kritisch. Also ja kann man bestimmt machen, aber auch die Schablone kann sich bei Hitze verziehen und ausdehnen. Ich finde die braucht man nicht. Markierungen auf der Platine die den Umriss des ICs zeigen sind praktisch. Besucher schrieb: > Daraufhin muss ich mein Layout noch mal anschauen. Versorgungen binde > ich halt gerne "breit" an, mit 0,4mm, also fast in Pad-Breite (0,5mm). > Signalleitungen in 0,15mm breite, um irgendwie zwischen den Pads und > DuKos durchzukommen. Genau die Wärme geht dann unterschiedlich gut weg zur angeschlossenen Lage in der Platine. Ist aber egal wenn man das lang genug heiß macht damit das alles über der Schmelztemperatur ist.
Gustl B. schrieb: > Ich verwende einen Heißluftfön Steinel > HL1800E und den drehe ich auf Stufe 3. Ist da der Luftstrom nicht zu stark? Mit der Gefahr dass der Chip verrutscht. Gustl B. schrieb: > Ja, aber warum nicht ENIG? Das ist bei einigen Herstellern Standard. Ich dachte es ist vielleicht hilfreich, wenn die Platine schon benetzt ist.
Besucher schrieb: > Ist da der Luftstrom nicht zu stark? Mit der Gefahr dass der Chip > verrutscht. Der Fön hat 2 verschiedene Stufen/Geschwindigkeiten und er hat einen Aufsatz für die Düse mit kleinerem Querschnitt. Man bekommt also 4 verschiedene Geschwindigkeiten. Ich verwende eigentlich nur die langsame Stufe und dann für kleine Arbeiten die dünne Düse/Aufsatz und für große Lötvorhaben wie ein dickes BGA draufbraten dann kleinen Aufsatz um das flächiger zu erwärmen. Ja, mit Düse/Aufsatz ist dr Luftstrom schon recht hoch, da ist es schwierig ein neues kleines/leichtes Bauteil (z.B. RCL 0402) auf die Platine zu setzen, denn wenn man es mit der Pinzette loslässt und es aber noch nicht an beiden Enden Kontakt mit dem Zinn hat, dann fliegt das weg. Auch größere Bauteile fliegen weg wenn die ungünstig Luftzug bekommen und noch keinen Kontakt zum Zinn haben. Aber das ist Übung. Bei einem QFN z. B. verzinne ich die Pads, halte den Fön drauf und mit der anderen Hand platziere ich das Bauteil. Das halte ich so lange fest, bis es flach auf der Platine liegt und Kontakt mit dem Zinn hat. Danach lasse ich es los und schiebe es nur noch in Postion. Das Trick ist auch, die Richtung der Luft zu verwenden. Wenn die Luft von oben auf das Bauteil drückt, dann bleibt das schön liegen, wenn man von der Seite ran geht, dann kann es wegfliegen. Verlötete Bauteile ohne viel Angriffsfläche oder mit hoher Masse bleiben wunderbar wo sie sind. Schwierig sind Bauteile die kaum Masse haben aber groß sind. Tantal Kondensatoren z. B. wackeln hin und her wo gleich große MLCC noch schön liegen bleiben. Nein, der Chip der noch keinen Kontakt zu den Pads hat wird dir nicht wegrutschen wenn du - senkrecht mittig von oben mit der Luft draufhältst oder/und - vorher die Pads mit Flussmittel bestreichst. Ich verwende da das Amtech 559 und da gibt es einen kleinen Trick. Das Flussmittel wird zwar bei Erwärmung flüssig, aber nach längerer Erwärmung dann auch zähflüssiger, wie Honig. Damit kannst du also deinen IC auf die Platine kleben. Es reicht eine minimal dünne Schicht Flussmittel. Nachteil: Mit Flussmittel auf den Pads lässt sich der IC nicht mehr so schön positionieren wenn man die Vertiefungen der Pads verwenden möchte. Besucher schrieb: > Ich dachte es ist vielleicht hilfreich, wenn die Platine schon benetzt > ist. Hm, weiß ich nicht. Ich mag ENIG weil das schön flach ist und das Zinn sehr gut annimmt. Probiere das doch mal aus. Ich weiß nicht ob es dr das wert ist, aber sonst bestell dir doch eine Platine mit BGA-(unendlich-)Raster und dann bestellst du dir den billgsten IC mit deinem BGA und macht ein paar Lötversuche. Weil das dann egal ist kannst du sogar mit Zerstörung nachgucken ob alle Bällchen gut gelötet wurden. Es gibt übrigens auch Dummy Packages für BGA: https://www.practicalcomponents.com/dummy-components/#collapse_1006 https://www.topline.tv/bga.html Die sind teilweise auch so gebaut, dass man sehr einfach testen kann ob alle Bällchen Kontakt haben ( https://www.topline.tv/drawings/pdf/BGA%201,0mm%20pitch/BGA196T1.0-DC149B.pdf ).
Vielen Dank! Ich glaub ich probier das einfach mal mit Heißluft und wenns nichts wird, seh ich weiter. Wenn jemand noch was zum T962 weiß, bitte schreiben :) > Es gibt übrigens auch Dummy Packages für BGA: > https://www.practicalcomponents.com/dummy-components/#collapse_1006 > https://www.topline.tv/bga.html Sieht irgendwie teuer aus~
> > Ich verwende einen Heißluftfön Steinel > > HL1800E und den drehe ich auf Stufe 3. > Ist da der Luftstrom nicht zu stark? Mit der Gefahr dass der Chip > verrutscht. Ich mach das auch mit so einem Steinel. In der Firma hab ich ein Luxusteil wo man Temperatur und Luftstrom einstellen kann. Da gibt es keine Problem damit das der Luftstrom zu stark ist. Zuhause hab ich das Dingen eine Nummer kleiner. Da wird zwar die Temperatur elektronisch geregelt aber nicht der Luftstrom. Da waere der Luftstrom in der Tat etwas zu stark. Es gibt aber extra Vorsatzduesen die haben an einer Seite ein Loch und eine Blechlasche. Die leiten einen Teil der Luft ab. Damit ist das dann auch kein Problem. Wichtig ist IMHO nur die elektronische Regelung der Temperatur damit man immer die gleiche Temperatur hat. Es kommt dabei nicht so sehr auf den absoluten wert an, den regelt man ueber den Abstand. Es darf in einem System gerne eine Variable geben, aber nicht zwei. .-) Aber Erfahrung ist halt wichtig. Ich hab am Anfang auch 1-2Platinen dunkelbraun geroestet. Das wuerde mir mittlerweile nicht mehr passieren. Also am besten was altes zum ueben nehmen. Wenn ihr richtig gut seit dann koennt ihr mit so einem Foen sogar Steckverbinder von einer Platine runternehmen ohne das deren Plastik schmilzt. Das gelingt mir aber auch nur oft und nicht immer. Die schmelzen naemlich sehr knapp ueber dem loetzinn. Olaf
Besucher schrieb: > Sieht irgendwie teuer aus~ Keine Ahnung, sorry. Olaf schrieb: > Aber Erfahrung ist halt wichtig. Ich hab am Anfang auch 1-2Platinen > dunkelbraun geroestet. Das wuerde mir mittlerweile nicht mehr passieren. > Also am besten was altes zum ueben nehmen. Exakt! Olaf schrieb: > Wenn ihr richtig gut seit dann koennt ihr mit so einem Foen sogar > Steckverbinder von einer Platine runternehmen ohne das deren Plastik > schmilzt. Das ist schwer. Genauso wie so SMD Buchsen festlöten. Wichtig ist genau zu beobachten wenn das Zinn schmilzt. Dann schell arbeiten und auch gleich danach weg mit der Wärme.
Ich hab mir vor kurzem eine temperaturgeregelte Heizplatte gekauft: https://www.aliexpress.com/wholesale?SearchText=JF-956A Ich verzinne mit dem klassischen Lötkolben die Pads, dann kommt Flussmittelgel drauf und dann das Bauteil. Dann kommt die Platine auf die Heizplatte und wird von unten erhitzt, 175°C hab ich eingestellt. Damit schmilzt das Lötzinn noch nicht, aber fast. Dann gehe ich mit der Heißluftlötstation von oben drauf und bringe das Lot zum schmelzen und die Lötstellen zum Reflow. Durch die vergleichsweise starke Hitze von unten kann ich den Luftstrom sehr niedrig einstellen, damit bläst es mir nix weg. Gleichzeitig hab ich aber mit der Heißluft die Kontrolle wo auf der Platine Reflow stattfinden soll und wo nicht. Bisher bin ich von dem Verfahren eigentlich ziemlich positiv überrascht, funktioniert besser als erwartet. Mein Ziel war vor allem auf Lotpaste (Kühlschrank+Shelf Life) und Stencils (extra (Versand-)Kosten) verzichten zu können. Jetzt kommt der Haken: ich hab bisher selbst noch kein BGA damit ausprobiert. Größere QFNs funktionieren aber sehr gut mit meinem Verfahren. Hier sieht man wie BGA geht mit einer ähnlichen (kleineren) Heizplatte: https://www.youtube.com/watch?v=YievrsA9NXc Der verwendet sogar nur die Heizplatte und hat keine Heißluft. Was natürlich generell mit dem Verfahren nicht geht sind BGAs auf Ober- und Unterseite der Platine, also MPU oben und RAM oder Flash unten oder so.
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> Jetzt kommt der Haken: ich hab bisher selbst noch kein BGA damit > ausprobiert. Größere QFNs funktionieren aber sehr gut mit meinem > Verfahren. Ich hab schon beides gemacht. BGA ist einfacher weil die ihr Loetzinn bereits mitbringen. Olaf
Es gibt eine Erfolgsmeldung! Das Löten mit Heißluftfön hat auf Anhieb geklappt. Ich hab gleich zwei gleiche Platinen mit den BGAs verlötet und die erste dann fertig bestückt. Da sie funktioniert, hab ich die zweite Platine erstmal liegen lassen. Also gibt es eine gesicherte Quote von 100% (1 von 1) :-) Der Heißluftfön ist ein einfacher Steinel mit zwei Stufen, ich hab die Stufe 1 verwendet. Als Vorbehandlung habe ich die Platine (ENIG) im BGA-Bereich mit "Löthonig" versehen, mit Küchenpapier eine sehr dünne Schicht aufgetragen. Das wird dann sofort klebrig und der Chip verrutscht nicht mehr so leicht nach dem Positionieren. Neben dem Chip habe ich noch an zwei unbestückten Pads ebenfalls Löthonig aufgebracht und einen "Krümel" Lötzinn (nach Datenblatt mit der gleichen Legierung) als Schmelzreferenz drauf gelegt. Die Platine selber lag auf zwei 5mm-Holzleisten. Zum eigentlichen Vorgang: Zunächst habe ich 3min vorgewärmt, damit die Platine schön gleichmäßig heiß wird, Abstand mit dem Fön etwa 10cm, kreisend über dem Chip. Dank der Lotkrümel wusste ich ja, dass noch nichts passiert. Anschließend habe ich mich über etwa 30 Sekunden dem Chip bis auf 4cm genähert, weiterhin kreisend, aber sehr schwach. Die Lotkrümel sind eigentlich erst geschmolzen, als ich kurz das Kreisen unterbrochen habe. Dann hab ich noch etwa 30 Sek das Kreisen und Halten abgewechselt und dann den Abstand vergrößert und bei 15cm Abstand zum langsameren Abkühen noch eine Minute draufgehalten. Wann die Lötkugeln tatsächlich geschmolzen sind, weiß ich nicht, ich vermute vor dem "Referenzlot". War ne aufregende Angelegenheit...
> Wann die Lötkugeln tatsächlich geschmolzen > sind, weiß ich nicht, ich vermute vor dem "Referenzlot". Die Idee ist gut und mache ich auch manchmal. Aber es ist wichtiger das du siehst das dein BGA sich ploetzlich einmal kurz bewegt wenn seine Beine fluessig werden und er korrekt auf die Pads gezogen wird. Ansonsten bin ich auch der Meinung das BGA aufloeten ziemlich einfach ist. Das einzige was mich privat davon abhaelt, man braucht halt schnell viele Layer auf der Platine. Olaf
Olaf schrieb: > Die Idee ist gut und mache ich auch manchmal. Aber es ist wichtiger das > du siehst das dein BGA sich ploetzlich einmal kurz bewegt wenn seine > Beine fluessig werden und er korrekt auf die Pads gezogen wird. Beim einen habe ich gemeint das "Zucken" gesehen zu haben, beim anderen nicht. Das mit den Layern ist ein Problem, in diesem Fall bin ich mit 4 ausgekommen, aber sehr knapp. Vor allem die Vias, von denen man ja quasi an jedem Pin einen braucht, versperren ein Durchkommen...
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