Reflow - wolniejsze czasy

W dniu 2017-11-23 o 10:35, Adam Wysocki pisze:

Powolne narastanie i opadanie wymusza, że w wysokiej temperaturze wszystko będzie znacznie dłużej. Według mnie to może zaszkodzić. Ostatnio natknąłem się na LEDy SMD, do których jest mi bardzo trudno przylutować (transformatorówką) w powietrzu drucik. Ułamek sekundy za długo i robi się z nimi coś takiego jak z popcornem i przestają świecić. Nigdy się z takim działaniem tworzywa LEDów nie spotkałem. Na prototypie, który pracownicy montowali ręcznie (lutownicą z cieniutkim grotem) też jedna była wybrzuszona (jeszcze świeciła) i nie dało się na nią wstawić światłowodu.

Przez kilka lat lutowaliśmy sami w piecu. Konstrukcja polega na tym, że są tam dwie komory - w jednej płytka dogrzewa się (ze 2 minuty) do około

160 st. Potem wjeżdża do drugiej (gdzie panuje temperatura około 400st) na kilka sekund tak by cyna uzyskała około 250st i potem od razu wyjeżdża na zewnątrz (z powrotem - czyli przejeżdżając przez tę komorę 160). Czasy i temperatury dotyczą lutowania ołowiowego, bo to było jeszcze przed 2006. Eksperymenty robiliśmy wpuszczając z płytką cienką termoparę.

Wydaje mi się, że powinieneś pomyśleć o tego typu rozwiązaniu. P.G.

Ktoś gdzieś pisał o LED-ach SMD, których producent ze względu na gumową soczewkę nie przewiduje lutowania innego niż reflow.

Nawet znalazłem:

"Some modern components (eg Nichia SMD LEDs with silicone rubber lenses) MUST be reflow soldered (according to the data sheet) and MUST NOT be hand soldered or wave soldered."

* This LED is designed to be reflow soldered on to a PCB. If dip soldered, Nichia cannot guarantee its reliability.

• Reflow soldering must not be performed more than twice. Hand soldering must not be performed more than once.

Jest wykres dla RoHS - max 120 sekund w temperaturze 180-200C i max 60 sekund powyżej 220C (10 sekund w temperaturze 260C)...

Ja lutuję ołowiowo, więc temperatury mniejsze, może to uratuje sytuację, w końcu dziś wszystkie elementy są przystosowane do pb-free.

Ten piec to była samoróbka, czy kupiony?

DSM-51? :)

Ja lutuję tylko ołowiowo.

Do testów używałem termopary i multimeru, do sterownika kupiłem PT100 (jeszcze nie przyszedł).

W sumie toster mam, piekarnik też mam... pomierzę, jak się okaże, że temperatura (płytki) rośnie szybciej, niż na halogenie, to może to i sposób.

Pytanie też co z chłodzeniem - czy nie użyć wentylatora...

W dniu 2017-11-23 o 12:47, Adam Wysocki pisze:

Kupiony mniej więcej w 1995r. Polski producent jakoś Mechanika, Mechatronika... Razem z piecem kupiliśmy od nich półautomat do montażu SMD. Półautomat znaczy, że ręka robi za silniki, ale chwytanie podciśnieniem robi się samo i strzałeczki naprowadzają na pozycję na płytce.

Od kupienia tego zestawu do wejścia RoHS wszystko lutowaliśmy w tym. DSM też. Obecnie zamawiamy płytki zmontowane, ale jak trzeba parę sztuk to piec się przydaje. Jakoś chyba profile zbliżone dla RoHS udało się uzyskać, choć chyba teoretycznie coś tam było przeciw.

Używaliśmy multimetru, ale nie termopary, która z nim była tylko udało się od kogoś dostać kawałek cieniutkiej termopary. Miała inną ch-kę, ale jakoś to mniej więcej temperaturą pokojową i wrzątkiem wykalibrowaliśmy.

W naszym piecu nie ma (nad piecem jest okap i wyciąg, ale to inny temat). Jak płytka wyjeżdża na zewnątrz to stygnie szybko. P.G.

użytkownik J.F. napisał:

LED z linka ma pady od spodu, nie ma sensu go montować na fali ani dłubać ręcznie bo lut nie wejdzie pod pada. Poza tym dochodzi dodatkowa operacja nanoszenia kleju i mycia. Do tego niektóre LEDy mają metalizację na górze, po fali te miejsca zostaną pokryte spoiwem, czyli też bez sensu.

Co do soczewki, ciężko powiedzieć, być może jest to teza internetów, być może coś dzieje się z soczewką, w notach piszą żeby jej nie macać. Nie ma się co rozwodzić nad soczewką, skoro są inne czynniki wykluczające falę.

Do pick&place zastanawiam się nad chwytakiem podciśnieniowym, tylko przerobionym tak, żeby cały czas zasysał, a przycisk wyłączał to zasysanie. Ale to kolejny etap, na razie wystarcza pęseta :)

Jak się ma produkcję, to można kupować... ja na tym nie zarabiam, więc też nie chcę wydawać niewiadomo ile :)

Btw, ile kosztuje montaż (gdy zamawiacie zmontowane)?

Tak najprościej. Tyle że wrzątek nie musi mieć dokładnie 100C (kwestia ciśnienia)...

Btw, zawsze mnie zastanawiało, gdzie multimetrowa termopara ma styk referencyjny (bo ona mierzy przecież różnicę temperatur). We wtyczce?

No tak... na halogenie temperaturę trzyma grube szkło, po zdjęciu płytki też szybko wystygła.

Może jest... na tyle w miarę, że wytrzymuje reflow, ale nie falę (bo ręcznie niby się da - jeden raz, reflow dwa razy).

Kojarzę takie LEDy. Soczewka w nich jest elastyczna i daje się wydłubywać. Chyba, że to nie takie.

W dniu 2017-11-23 o 15:53, Adam Wysocki pisze:

Nie zamawiamy samego montażu. To się odbywa mniej więcej tak (nigdy nie brałem w tym udziału): kolega z Piły (ja jestem w Gdańsku) wysyła dokumentację i pyta o ofertę na

100szt. dostaje ofertę:

- za przygotowanie dokumentacji - ....

- za uruchomienie każdej partii - .... przy 100szt:

- za każdą szt. Euro - .....

- za każdą szt. USD - .....

- na dziś to jest PLN - ..... Chyba coś w tym stylu.

Jak zaczynaliśmy zamawiać to nam wyszło, że jak policzymy nasze koszty zakupów i montażu to zamówione mamy taniej, ale to było 10 lat temu.

Przypuszczam, że wtyczka ma bolce wykonane z tego samego materiału więc styk referencyjny musi być we wtyczce. Zapewne jest założenie, że bolce wtyczki są w tej samej temperaturze co gniazdo w multimetrze, a jego temperaturę można sobie zmierzyć jakimś czujnikiem półprzewodnikowym. P.G.

W dniu 23.11.2017 o 10:35, Adam Wysocki pisze:

Z tego co patrzyłem gdy sam się za to brałem, to powninien być preaheating trwający od 2 do 4 min a w nim Soaking Zone 60-90 sek z temperaturą w przedziale 140 do 180 stopni. Reflow zone powinna trwać około 60 sekund i zawierać dość szybki skok ze 180 do 220 i szybki spadek do 180. Spadek masz początkowo dość szybki. Później jest trochę wolno, ale to nie jest może największy problem. Ja użyłem opiekacza z zaprogramowanym nagrzewem, ale podczas chłodzenia otwieram drzwiczki. Problemem u ciebie jest to że płytka przebywa w temperaturze wyższej niż

180 stopni zbyt długi czas. Usmażą ci się elementy. Okres Soaking jest tak na granicy. Dłuższy spowodowałby odparowanie topnika. Przydałoby ci się gdzieś w okolicy 180 - 200 sekund włączyć więcej mocy. Radziłbym jeden halogen od spodu to w sumie jakoś poprawnego preaheatingu, a po 3 minutach włączyć drugi. Albo od razu grzać dwoma i regulować PIDem aby uzyskać coś takiego czy takiego

W dniu 23.11.2017 o 16:40, Piotr Gałka pisze:

Za montaż tylko SMD z tego co wiem trzeba liczyć:

1. przygotowanie sita do nakładana pasty około 400zł
2. programowanie automatów i inspekcji optycznej - raczej zależne od ilości elementów, ale w granicach 350zł
3. produkcja - generalnie tanio, drobnica po 3gr/element, większe nieco więcej.

Jeśli bardzo mała seria, to się nie opłaca zlecać i wykonawca też się z tego nie cieszy, chyba, ze dolicza jakieś extra stawki.

Pozdrawiam EdiM

W dniu 2017-11-23 o 15:45, Bytomir Kwasigroch vel SOT666 pisze:

Silikon, z którego jest zrobiona soczewka chętnie chłonie wilgoć. Jeśli dioda leży bez opakowania dłuższy czas i nałapie tej wilgoci sporo, to podczas lutowania woda tam zgromadzona zagotowuje się i "wybucha". To zjawisko potrafi oderwać bonding od struktury lub zrobić "kukurydzę", jak ktoś wcześniej napisał. Dlatego producenci zalecają przed lutowaniem wygrzać takie elementy w 80st. C przez kilka godzin. Niejednokrotnie producenci scalaków też zalecają takie wygrzewanie z uwagi na to zjawisko. Widać plastiki obudów też nasiąkają.

Pozdrawiam JS

Bardzo słusznie :)

Halogenem to możesz sobie jajka smażyć (jeżeli ci się nudzi), a nie robić reflow.

1) wersja po taniości

Kupić mini piekarnik, coś takiego mniej więcej ;

Ja swój pierwszy kupiłem za bodajże 40zł :) Musi mieć oczywiście grzałki na dole i górze.

I teraz tak - jeżeli kompletnie, ale to kompletnie nic wiecej nie chce ci się robić - to możesz próbować robić reflow "tak jak jest". Ja właśnie tak robiłem kilka lat temu - miałem o tyle szczęście, że piecyk miał prawie taki czas narastania jak trzeba. A regulację "krzywej narastania" robiłem ręcznie, pstrykając przełącznikiem założonym na kabel zasilający - taka regulacja megagrupowa :)

I jako-tako to działało. Oczywiście, wymagało sporej ilości prób, ustalenia, że np. pod PCB trzeba podłożyć kawałek folii ALU, żeby spód za bardzo się nie nagrzewał, a jak był większy element, to w tej folii wycinałem "okienko", żeby tam grzało bardziej. Oczywiście miałem przyklejoną w pobliżu lutowanej PCB termosondę i na bieżąco kontrolowałem temperaturę.

Oczywiście - zdarzały się czasem problemy - a to kulkowanie pasty, a to nadmierne przypieczenie :) Upierdliwe, ale tak zarabiałem pierwsze pieniądze na reflow.

Potem jednak w końcu szlag trafił grzałki w tym piecyku - wymieniłem więc na podobne, wyjęte z jakiejś grzałki IR z Leroya. Niestety - całkowicie to zmieniło "profil" piecyka.

Postanowiłem więc go "podrasować". Po pierwsze - dorobiłem mały metalowy wiatraczek, który robił za "termoobieg". Po drugie dorobiłem sterowanie triakiem przez prosty sterownik z MCU. Nie było tam żadnej faktycznej regulacji temperatury, ale chociaż mogłem sobie "na żywo" regulować moc.

Jakiś czas na tym jechałem, ale potem postanowiłem w końcu kupić piecyk T962. I zderzyłem się z chińską rzeczywistością, co opisałem szeroko tutaj :

Z oryginalnym firmware toto się nie nadawało do niczego, więc odstawiłem do kąta. Stał tak ponad rok a ja nadal walczyłem z piekarnikiem. Aż w końcu się zawziąłem - i przerobiłem ten T962 na firmware "poprawione" ;

Do tego oczywiście zrobiłem poprawki hardware opisane w tych materiałach

- dodanie czujnika temperatury na PCB sterownika, kalibracja itp.

A "od siebie" dodałem oświetlenie komory oraz wbudowany w piecyk mikroskop cyfrowy USB (z regulowaną przyciskami ostrością), dzięki czemu mam podgląd w czasie lutowania - bo T962 ma tylko wąską szybkę w szufladzie i mówiąc fachowo - chuj widać :) Aha - no i też zrobiłem wentylatorek do "termoobiegu" - ponieważ ten wiatrak, który jest w T962 służy tam raczej do chłodzenia po procesie. I delikatny termoobieg w komorze bardzo poprawia równomierność temperatur.

Teraz to jest piec jak się patrzy. Zero problemów - jakość bardzo dobra, całkowita powtarzalność. Korzystam z jednego z wbudowanych profili - nic nie musiałem w nim zmieniać o ile pamiętam.

Niestety - trochę pracy trzeba w tą przeróbkę włożyć. Mnie to zajęło kilka dni, ale muszę przyznać że najwięcej mi zeszło na te moje osobiste pomysły - czyli mikroskop i oświetlenie, bo wymagało to robienia "wzierników" do komory, drukowania elementów itp.

Kiedyś wrzucę cały opis ze zdjęciami na elektrodę, ale muszę mieć najpierw na to trochę czasu...

Podsumowując - jeżeli kupisz ten T962 i zrobisz te poprawki opisane tutaj :

To będziesz zadowolony.

Jak już koledzy wspomnieli - nie może. Pasta zbyt szybko grzana nie zdąży prawidłowo zwilżyć, nie zdążą się odpowiednio rozgrzać metalowe piny elementów itp. Zbyt wolne grzanie do wyparowanie topnika przed właściwym lutowaniem, przegrzania itp.

Niestety, reflow jest dość wymagający. Nie aż tak, jak to można sobie wyobrażać, ale jednak "z grubsza" trzeba się trzymać zasad.

To też ważny element- nie warto oszczędzać na paście. Uwierz mi :) Ja używałem najpierw Amtecha, teraz mam Koki. Obie polecam.

No i pozostaje jeszcze kwestia nanoszenia pasty - ręczne nanoszenie dyspenserem czy strzykawką nada się tylko do naprawdę prostych rzeczy. Przy gęstszych rastrach niestety bez szablonu niestety się nie obejdzie

- bo inaczej będziesz mieć zwarcia albo inne problemy.

Ale nanoszenie pastwy to osobny problem. Ja zawsze używałem szablonu stalowego z płytkarni, a do nakładania pasty najpierw kart kredytowych a potem kupiłem specjalną "gumę" i drewniany uchwyt. Takie detale też mają znaczenie i wpływają bezpośrednio na efekt końcowy.

Wszystkie te problemy są jednak warte zachodu, bo jakość można uzyskać "fabryczną" i nie do odróżnienia od pieca przelotowego. Co prawda powoli myślę o takim piecu ale nie tyle z powodu jakości ile z powodu dość małej "wydajności" piecyka z szufladą.

Mam podobny, tylko używam do jedzenia, więc do płytek i tak chcę inny :)

Mam też toster, tam temperatura narasta bardzo szybko -- zmierzyłem nawet

5C/s. Możnaby go wykorzystać, bo tostów nie jem.

Mam też taśmę oporową... ale chyba nie ma sensu rzeźbić.

Jak dokończę sterownik (schemat zrobiłem, PCB się projektuje), to będę miał pomiar temperatury z dokładnością 0,3C w zakresie 15-240C, wtedy będzie można porobić dokładniejsze pomiary - i halogenu, i piekarnika, i tostera.

Tylko te grzałki to pojedyncze rurki, trochę boję się o gradient...

Takie coś znalazłem, 900W, 56zł:

Podoba mi się, bo jest wąski, nie będzie zajmował dużo miejsca, nie ma termostatu (którego i tak nie wykorzystam) i wydaje się łatwy do przerobienia (dodania wentylatora). Tylko czy nie będzie za mało mocy?

Chce mi się - chcę to zrobić porządnie. Spękane luty to ostatnie, czego chcę...

Mi się nie chce :) Chcę wcisnąć przycisk, poczekać i wyjąć polutowaną płytkę :)

Ja raczej chcę przykleić termosondę do innego laminatu i wkładać go obok tego aktualnie lutowanego - nie zawsze jest miejsce na płytce na przyklejenie sondy.

Masz link do takiego wiatraczka? Na jakie napięcie jest?

Chciałbym wiatraczek na 5V, bo zamierzam zasilać sterownik z USB, ale jak się nie da, to na 230V i włączać go triakiem, tak jak piecyk.

Tak się teraz zastanawiam, czy regulacja fazowa ma w ogóle sens. Chciałem sterować halogenem fazowo, ale jak to ma być piecyk, to powinno wystarczyć sterowanie grupowe. Wtedy tak naprawdę odpada mi synchronizacja z siecią, po prostu włączę triaka na 2 sekundy w dowolnym momencie (niekoniecznie w zerze), wyłączę na 8 i mam 20% mocy. Taki powolny PWM.

Lub nawet w zerze, jak użyję optotriaka z włączaniem w zerze...

Co sprawia z kolei, że wystarczy jeden mikrokontroler, bo do sterowania fazowego chciałem wykorzystać osobny (bo software'owa obsługa USB przez VUSB wprowadza opóźnienia, a chciałem przy okazji to wypróbować, bo do tej pory używałem FTDI).

Tak czy inaczej T962 to nie mój budżet :) Ja chcę to zrobić po taniości (ale nie dziadowsko).

Ten podgląd jest potrzebny? Do czego? Korygujesz nastawy w czasie grzania?

Mikroskop się nie roztopi?

Jak zrobiłeś oświetlenie? Zwykła żarówka?

Tak, z tego co widzę termoobieg musi być...

A ta którą kupiłem jest OK?

Szablon... jakbym robił po sto płytek z jednego projektu, to pewnie tak, ale to ma być pojedyncze :)

Planuję użyć strzykawki z obciętą igłą. Będę lutował głównie elementy RC SMD (0603, 0805, czasem 1206), tranzystory SOT-23 i scalaki SMD (SO, TQFP).

No tak, jak masz (małą lub większą) produkcję, to wygląda to inaczej :)

W dniu 28.11.2017 o 12:19, Adam Wysocki pisze:

EasyPrint jest strasznie dziadowską pastą. To tak jakbyś chciał zrobić ciasto na mące kukurydzianej (bez glutenu). Przy nakładaniu zachowuje się jak mieszanka wody z piaskiem. Zero kleistości. Niby da się nadrukować przez szablon, ale tej pasty nie trzymają się kładzione elementy. Nie polecam. Kupuj Amtecha albo Koki. Można zdaje się tanio kupić pastę na Ali. Jestem przekonany, że będzie lepsza od tej którą kupiłeś.

W sumie patrząc na ceny jakaś różnica musi być :)

Koki na Ali nie znajduje, a Amtecha znajduje tylko topniki...

Na Allegro są oryginalne do termoobiegu - jeśli na wymiar wyjdzie, to zakładam że wystarczy zrobić w tylnej blasze dwa otwory na śruby, jeden na ośkę i wentylator wrzucić do środka, a silnik na zewnątrz... może blacha to utrzyma.

Ok, to termoobieg, a co jeśli chcę także przyspieszyć chłodzenie? Zostawić ten wentylator włączony, dorobić jakiś drugi, który będzie mi zasysał powietrze z zewnątrz? Czy po prostu zrobić piszczyk i otworzyć drzwiczki, a wentylator od termoobiegu schłodzi...

Albo przez np TME kupuj drogoa dobrze, albo kupuj przez Ali tani. Gorzej niż to co masz nie będzie :)

Tak też można oczywiście.

Samoróbka to była. Jakiś silniczek z dłuższą metalową tulejką + smigiełko z blachy :)

Nie ma. Wystarczy grupowa, oczywiście włączanie w zerze dla eliminacji zakłóceń.

Dla spokoju :) Dobrze widzieć co się dzieje... No bo " w locie " i tak nic nie można korygować...

Nie, bo jest poza komorą grzania. Zrobiłem takie "wzierniki" w komorze, zamknięte dwiema szybkami żaroodpornymi. Jeden wziernik dla mikroskopu, drugi dla oświetlenia.

Jakaś lampka LED 230V GU10.

Nie używam niczego z EasyPrint. Ceny niskie, ale jakość adekwatna do ceny. Pasty nie próbowałem nawet - od razu kupiłem małą strzykawkę amtecha "na start" w TME chyba. Ale czytałem opinie przed kupieniem o EasyPrint (bo mnie cena kusiła) i OIDP nic dobrego nie wyczytałem :)

Ja używając takiego piecyka otwierałem drzwiczki ostrożnie. Problem polega na tym, że wtedy poruszasz tacką czy tym "stelażem", na którym się "piecze". Jak masz precyzyjne PCB to możesz sobie poruszyć elementy - jeżeli otworzysz przed "zastygnięciem" lutowia.

Poza tym jest jeszcze jeden problem, o którym nie padło tutaj - lutowanie pastą dość mocno śmierdzi. Przypuszczam, że to zdrowe nie jest :) Po paru takich lutowaniach kupiłem sobie porządną maskę z pochłaniaczem, bo można się nawdychać świństwa.

I otwieranie drzwiczek oczywiście zwiększa ten problem - generalnie warto pomyśleć o jakimś wyciągu.