BGA - Aufbringen von Lötmittel für Repar aturen / Kleinserien?

An die Frage würde ich mich gerne in der Variante anhängen: hat jemand Zugriff auf einen Reparaturplatz zum Wechseln/Bestücken von BGAs ?

Auf unseren 10 Leiterplatten Vorserie war ein BGA für das wir diese Ausrüstung nicht haben. Haben wir also extern von Bestücker der hat auf Basis Stundensatz löten lassen. Rest der Bauteile haben wir von Hand selber drauf- gelötet. Davon waren dann bezüglich BGA 6 Boards ok und 4 mit offenen Kontakten, anscheinend auch Kurzschlüssen fehlerhaft. Vom gleichen Bestücker in neuem Auftrag auf diesen 4 gegen neue ICs tauschen lassen:

Die waren dann bezüglich BGA alle 4 wieder defekt.

Layout ist 4-lagig Eagle, die Pads 0,28mm damit ich bei PCB-pool mit den billigen design rules durchkomme. Als Oberfläche wurde dort "Ormecon - partielle chem. Verzinnung für superflache Pads" statt "HAL" geordert. Das IC

hat 0,75mm Raster mit 0,3mm balls.

In ca. dem Layout aber mit Oberfläche Gold kommen im Dezember die Serienboards, Ausschuß bezüglich BGAs wird mit Spannung erwartet. Gegen kleines Geld würde ich bei den nunmehr 3 verbliebenen Boards ( eines haben wir bei Eigenlötversuch tüchtig geschrottet ) gerne nocheinmal eine Umrüstaktion auf neue ICs versuchen. Aber eben nicht bei unserem bisherigen Bestücker der wohl etwas glücklos ist.

MfG JRD

Am 12.11.2011 09:52, schrieb Rafael Deliano:

[...] > Das IC hat 0,75mm Raster mit 0,3mm balls.

Das war unklug, 0,35mm sollten die Pads schon haben, und die Stoppmaske muss sehr gut passen.

Da reicht ein Fingerabdruck...

Gold ist schon mal erheblich besser, gerade wenn man sich nicht an die optimalen Maße hält.

Frag doch mal Oliver Bartels, gerade der sollte im Großraum München jemanden kennen.

Gruß Dieter

Am 12.11.2011 02:00, schrieb Gerald Oppen:

Geht dir um Reballing von BGA, oder doch nur um die Paste fürs PCB?

Gruß Dieter

Leider nicht da ich grosse BGA grundsaetzlich nicht in Designs verwende. Bei uns sind nach irgendeinem groesseren Driss (mit einem Videospiel?) BGA Repair Services wie Pilze aus dem Boden geschossen. Das ging so weit dass welche in umgebauten Lieferwagen wie die Nomaden rumkutschierten, einer gar in einem umgebauten Krankenwagen.

Nur ein Beispiel einer Firma, habe aber keine persoenlichen Erfahrungen damit:

Sowas muesste es in Europa auch geben. Falls nicht, solche Firmen nehmen normalerweise Kreditkarten und das Verschicken nach USA und zurueck ist ja auch nicht so der Akt.

Den gibt es m.W. auch als TSSOP oder so aehnlich. Waere IMHO besser. Als ich vor vielen Jahren unkte dass diese BGAs noch Heulen und Zaehneknirschen ueber die Welt des Engineering bringen wuerden wurde ich manchmal als ewig gestriger verschrien. Und dann kam es knueppeldick, noch schlimmer als ich je ahnte. So wie die Immobilienblase, das hat mir vor fuenf Jahren auch niemand geglaubt. Bis es dann Ende 2008 einen hoellischen Knall gab :-)

Frage mal Frank Buss, er kennt gute Bestuecker in Germania.

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Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com/

Microsoft Xbox. Damit kann man bestimmt auch in Deutschland einige preiswerte Hobby-Dienstleister finden.

Ich habe noch keine Schaltung mit BGA entwickelt, aber gute Erfahrung mit diesem professionellen Bestücker gemacht:

Der macht auch BGA. Generell ist BGA bei manueller Einzelbestückung aber kritisch. Bei größeren Serien, wenn die Prozessparameter ausprobiert wurden und sicher laufen, dann ist auch die Ausbeute höher.

Für größere Serien kann ich noch den Bestücker hier empfehlen:

Die haben zwar hohe Setup Kosten, aber ich kenne den von einem Projekt bei einem Kunden und sind recht zuverlässig (recht komplexe Multilayer-Platine mit vielen fetten BGAs und zweiseitiger Bestückung, nur ein paar Prozent Ausfall).

Kleinere QFN-Packages habe ich auch schon selbst im Pizza-Ofen gelötet (

), 50% Erfolgsrate. Für ein neueres Projekt habe ich dieses Verfahren ausprobiert. Musste es einmal wieder auslöten per Heissluft, weil ein Pin nur sporadisch Kontakt hatte, aber der Chip lief danach zum Glück noch:

Mit ein wenig Übung geht sowas zu Hause aber auch für BGA, wie mein schon öfter zitiertes Lieblingsvideo dazu zeigt:

Muß ich irgendwann auch mal ausprobieren :-)

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Frank Buss, http://www.frank-buss.de
piano and more: http://www.youtube.com/user/frankbuss

Wenn es ein neuer BGA ist dann haben wir das so gemacht, dass die Pads vom Restloezinn befreit wurden und anschliessend pastoeses Flussmittel verteilt und der BGA gesetzt wurde. Ab in den Reflowofen und dann war alles heil. Wenn man den BGA wiederverwenden moechte sollte man auch das alte Zinn entfernen, mit Paste Lotdepots aufdrucken und diese dann aufschmelzen. Anschliessend wie einen neuen BGA verwenden. Dispensen geht evt. auch aber ist nicht so gleichmaessig wie drucken. Mit Lotkugeln geht es im Prinzip auch aber da habe ich keine Erfahrung und sehe auch keinen Vorteil gegenueber der Loesung mit Paste.

Viele Gruesse, Martin L.

Ich weiss, dass die Uni bei uns solche Bastelarbeiten macht. Aber sowas laeuft IMHO immer unter "Keine Garantie, dass es nachher besser als vorher ist" Das Equipment und Erfahrung sind aber sehr gut. So kann man gleich nach der Reperatur das Board in den Roentgen- automaten schieben um zu sehen ob es Kurzschluesse oder nicht kontaktierte Balls gibt. (Letzteres in dem man das Board schraeg durchleuchtet und ein gutes Auge hat.)

Viele Gruesse, Martin L.

Frank Buss wrote on Sat, 11-11-12 17:37:

Ist das nicht verdammt viel? Bei ein Prozent Totalausfall erwarte ich wenigstens das Vierfache an suboptimal, das heißt einer von 25 Kunden bekommt ein Montagsgerät, das gerade so eben die Garantiezeit überlebt.

Ich bin ursprünglich davon ausgegangen, daß die Pads dem Wert auf dem IC entsprechen sollen, also 0,3. Glaube mich aber zu erinnern daß bei alten BGAs mit grösseren balls leicht kleinere Werte für die Pads möglich waren. Keine Frage daß dieses BGA für Leiterplatten in Feinleitertechnik gedacht ist. Aber der Rest der Leiterplatte braucht das nicht, insofern wären die Mehrkosten unerfreulich.

Mein Wunsch wäre HAL gewesen, aber andere hatten da auch noch was zu sagen. Wir haben bei PCB-pool damals die Alu-Schablone nicht mitmachen lassen: keine Ahnung wie der Bestücker Lötpaste aufgebracht hat. Dito wäre wohl Bestückungsdruck für manuelle Positionierung hilfreich gewesen.

MfG JRD

Hm..ich hab erst vor zwei Tagen ein BGA mit dieser Methode entfernt. Vielleicht sollte ich mal einen neuen drauf machen. Ich hab aber ein bisschen bedenken wegen dem positionieren. Es ist zwar sicher richtig das er von selber in seine Position flutscht wenn er halbwegs richtig liegt. Aber dazu muss die Position vorher schon einigermassen stimmen.

Aber noch ein Tip. Von Steinel den teuersten Heissluftfoen kaufen. Da kann man nicht nur die Temperatur elektronisch einstellen, man kann auch den Durchfluss regeln. So bekommt man eine sehr geringe Windlast auf den Chip. Das Teil ist genauso brauchbar wie die super tolle Loetstation fuer 1-2kEuro.

Olaf

War auch mein Vorschlag das beim Redesign zu verwenden, man hat sich aber anders entschieden. TSOP1 ist deutlich grösser, auf der Leiterplatte wäre aber Platz gewesen. Wird deshalb von Cypress anscheinend für neuere, dichtere SRAMs nichtmehr angeboten. Da wir die wegen zu hoher Versorgungsspannung 2,5V des Prozessors aber nicht verwenden können wäre das erträglich gewesen.

MfG JRD

Da habt ihr den hiesigen kleineren kommerziellen Bestückern etwas voraus, die haben natürlich keine solche Maschine weil sichs nicht rechnet. In meinem Fall ( d.h. SRAM an Portpins/Memoryinterface eines Controllers ) läufts in Serie drauf raus daß der Bestücker den Controller mit Applikation/Testprogramm flashd ( des wird in Bayern ordografisch mit weichem "d", in Norddeutschland mit hartem "t" geschrieben ) und damit elektrisch prüfen soll ob das BGA ordentlich verlötet ist. Da bei BGA die übliche visuelle Kontrolle der Boards ausscheidet hat man also reichlich Umständlichkeiten.

MfG JRD

Ist ja meist die typische Badewannenkurve:

Der Kunde macht noch ein Burn-In Lauf, sodaß die meist recht lange halten.

Wäre aber mal interessant zu erfahren, wie die Komplettausfallraten generell so sind. Scheint bei komplexen Platinen auch mal 15% zu geben, aber scheinbar ist 1-2% normal:

Wie sieht das bei größeren Serienproduktionen aus, hat da einer Erfahrungswerte?

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Frank Buss, http://www.frank-buss.de
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Habe hier die Aoyue 998, mit einstellbarer Temperatur und regelbarem Luftdurchfluss. Bekommt man bei eBay für 100 Euro, inklusive 4 auswechselbaren Düsen. Bin sehr zufrieden damit.

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Frank Buss, http://www.frank-buss.de
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Könnte man sowas nicht einfacher per JTAG Boundary Scan machen?

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Frank Buss, http://www.frank-buss.de
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Ja. Das ist auch nicht fuer Serienproduiktion gedacht. Aber gerade bei Prototypen wo man wissen moechte ob nun der Fehler im Layout oder der AvT liegt ist das sehr praktisch.

Wobei ich auch ein mittelstaendisches Unternehmen kenne welches einen Roentgenplatz hat. Die machen aber auch viele Speziealsachen die dann entsprechend preisintensiv sind.

Viele Gruesse, Martin

Theoretisch ist JTAG zwar für sowas gedacht. Praktisch wäre mir nicht aufgefallen daß die Hersteller der Bauteile eifrig die JTAG-Ansteuerung dazu publizieren. Bzw. ich müsste ja zusätzlich einiges im Layout dafür vorsehen.

In meinem überschaubaren Fall ( Controller, 16 Bit Latch, SRAM )

wird ein einfacher RAM-Test reichen. Vermutlich den simpelsten der industrieüblichen:

MfG JRD

Dann haben Deine Kollegen/Vorgesetzten einen Fehler gemacht. Kommt bei jedem von uns vor, aber jetzt waere wohl der Punkt gekommen wo man das einsehen sollte.

Du brauchst mehr Autoritaet in der Firma, oder einen Konsulenten auf den sie aus mit ziemlich schleierhaften Gruenden manchmal eher hoeren :-)

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Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com/

HAL ist nicht eben genug für BGAs.

Gruß, Gerhard