Pages: [1] 2 3 4   Go Down
Author Topic: [valutazione fattibilità]fornellino reflow  (Read 4395 times)
0 Members and 1 Guest are viewing this topic.
0
Offline Offline
Shannon Member
****
Karma: 117
Posts: 10112
:(){:|:&};: TOX id: fcb8e918bef08581e23f6ddf9d4dba77697c25b217bf372736ed959a95fde36df5b8c5b90fbb
View Profile
 Bigger Bigger  Smaller Smaller  Reset Reset

Qualche info su questa idea, che potrebbe essere utile a molti.

sappiamo come fare i PCB a basso costo, ma possiamo fare un piccolo fornellino reflow?

insomma, visto che abbiamo bisogno di pochi PCB le piazzole possiamo stagnarle a mano (che cosa bisogna usare? normale stagno o qualche pasta di stagno o bho?) e poi metterle in forno.

Sui datasheet sono segnate le temperature consigliate per il reflow, e potremmo stubaire un piccolo programma per impostare le temperature e i tempi, in modo da ricostruire la curva reflow e darla in pasto all'arduino, che si occuperà di controllare le temperture (sonda k?) e la generazione del calore (e di una ventola di raffreddamento, magari alcune curve reflow ne avranno bisogno)

Però ho molte domande dal punto di vista harware.
Primo: le resistenze caloriche. Dove possono essere trovate? A noi servono in grado di raggiungere determinate temperature in tot tempo... Utilizzando come base un fornello elettrico da 30€ al supermercato, saranno sufficienti? e che tipo di schema elettrico bisogna usare? comandarla con un relè mi pare "brutto", preferirei qualcosa di più lineare.

secondo: la sonda K, anche questa va scelta con accortezza, prima di tutto le temperature misurabili, molte non superano i 150°, a noi servirebbe una da almeno 200°. In oltre le sonde K hanno bisogno di un apposita elettronica per poter essere usate con l'arduino. Infine anche quà credo che bisogni fare attenzione alla velocità di "aggiornamento" della sonda K, che deve essere abbastanza veloce per non rovinare la curva reflow.
Logged

my Arduino code: https://github.com/lestofante/arduinoSketch
sei nuovo? non sai da dove partire? leggi qui: http://playground.arduino.cc/Italiano/Newbie

0
Offline Offline
Faraday Member
**
Karma: 39
Posts: 5610
Arduino rocks
View Profile
 Bigger Bigger  Smaller Smaller  Reset Reset

x iscrizione
Logged

- [GUIDA] IDE1.x - Nuove Funzioni - Sketch Standalone - Bootloader - VirtualBoard
http://arduino.cc/forum/index.php/topic,88546.0.html
- [LIBRERIA] ST7032i LCD I2C Controller Library
http://arduino.cc/forum/index.php/topic,96163.0.html

Rome (Italy)
Offline Offline
Tesla Member
***
Karma: 120
Posts: 9185
"Il Vero Programmatore ha imparato il C sul K&R, qualunque altro testo è inutile e deviante."
View Profile
WWW
 Bigger Bigger  Smaller Smaller  Reset Reset

sappiamo come fare i PCB a basso costo, ma possiamo fare un piccolo fornellino reflow?

Si, ma non pensare di spendere poco, Elektor ha pubblicato un ottimo progetto con tanto di kit, il costo è oltre 1000 Euro, anche rimediando le varie parti al massimo risparmi 200 - 300 Euro rispetto al kit.
Il problema del forno reflow non è certo l'elettronica, Arduino basta e avanza, è che oltre ad essere in grado di passare rapidamente, una manciata di secondi, da una temperatura di circa 150-160°, che viene raggiunta in qualche minuto, alla temperatura di reflow poi deve tornare altrettanto rapidamente a quella di preriscaldo per poi scendere lentamente alla temperatura ambiente.
Se non si segue esattamente la curva di reflow oltre al rischio di danneggiare i componenti c'è quello di ritrovarsi con deformazioni del pcb, che può portare a danni alle piste, saldature difettose e problemi elettrici di varia natura.
Per fortuna esiste una soluzione semplice, alla portata di tutte le tasche, per fare la saldatura reflow in casa, si chiama stazione di preriscaldo, in pratica un piccolo forno aperto che porta il pcb alla temperatura di 150-160° e poi si completa il procedimento a mano con lo stilo ad aria, avevo già linkato un video che illustra molto bene la cosa, lo riallego.


Logged

Italia, Cefalù
Offline Offline
Sr. Member
****
Karma: 0
Posts: 416
View Profile
WWW
 Bigger Bigger  Smaller Smaller  Reset Reset

Astro, la pasta saldante costa un botto, e per di più deve essere usata in breve tempo sennò si deteriora. Giusto? mi sembra che sei stato tu stesso a dirlo in un'altro post!
Logged

0
Offline Offline
Shannon Member
****
Karma: 117
Posts: 10112
:(){:|:&};: TOX id: fcb8e918bef08581e23f6ddf9d4dba77697c25b217bf372736ed959a95fde36df5b8c5b90fbb
View Profile
 Bigger Bigger  Smaller Smaller  Reset Reset

qualcuno può postare un link all'articolo o i documenti? non risco a reperirli
Logged

my Arduino code: https://github.com/lestofante/arduinoSketch
sei nuovo? non sai da dove partire? leggi qui: http://playground.arduino.cc/Italiano/Newbie

Rome (Italy)
Offline Offline
Tesla Member
***
Karma: 120
Posts: 9185
"Il Vero Programmatore ha imparato il C sul K&R, qualunque altro testo è inutile e deviante."
View Profile
WWW
 Bigger Bigger  Smaller Smaller  Reset Reset

Astro, la pasta saldante costa un botto, e per di più deve essere usata in breve tempo sennò si deteriora. Giusto? mi sembra che sei stato tu stesso a dirlo in un'altro post!

Se compri un barattolo intero lo butti sicuramente, se compri una siringa da 10 cc, ci fai circa 2000 punti di saldatura, costa meno di 5 Euro e la conservi in frigo fino a sei mesi, per il reflow il cream non è una opzione, è un must.
Logged

Rome (Italy)
Offline Offline
Tesla Member
***
Karma: 120
Posts: 9185
"Il Vero Programmatore ha imparato il C sul K&R, qualunque altro testo è inutile e deviante."
View Profile
WWW
 Bigger Bigger  Smaller Smaller  Reset Reset

qualcuno può postare un link all'articolo o i documenti? non risco a reperirli

Devi acquistare la rivista, mi pare circa 8 Euro per gli arretrati, dopo vedo di recuperarti il numero.
Logged

0
Offline Offline
Shannon Member
****
Karma: 117
Posts: 10112
:(){:|:&};: TOX id: fcb8e918bef08581e23f6ddf9d4dba77697c25b217bf372736ed959a95fde36df5b8c5b90fbb
View Profile
 Bigger Bigger  Smaller Smaller  Reset Reset

sì, l'ho trovato, ora che ci ho atto caso, però vedevo anche un link sotto come riferimento... che mi rimanda alla home page, probabilmente devo essere registrato (e pagante)

vabbè a grandi linee dubito che sia molto al di fuori di quello che ho detto. Quindi se piuttosto puoi fronire le specifiche dei componenti usati, mi guardo un pò in giro se trovo qualcosa di simile
Logged

my Arduino code: https://github.com/lestofante/arduinoSketch
sei nuovo? non sai da dove partire? leggi qui: http://playground.arduino.cc/Italiano/Newbie

Rome (Italy)
Offline Offline
Tesla Member
***
Karma: 120
Posts: 9185
"Il Vero Programmatore ha imparato il C sul K&R, qualunque altro testo è inutile e deviante."
View Profile
WWW
 Bigger Bigger  Smaller Smaller  Reset Reset

vabbè a grandi linee dubito che sia molto al di fuori di quello che ho detto. Quindi se piuttosto puoi fronire le specifiche dei componenti usati, mi guardo un pò in giro se trovo qualcosa di simile

Ho ritrovato l'articolo di Elektor, è Ottobre 2008 (UK), però mi ricordavo male non spiegano come costruirlo e lo vendono già pronto all'uso, è solo il manuale di istruzioni e qualche dritta su come preparare la board per l'infornata.
Logged

0
Offline Offline
Shannon Member
****
Karma: 117
Posts: 10112
:(){:|:&};: TOX id: fcb8e918bef08581e23f6ddf9d4dba77697c25b217bf372736ed959a95fde36df5b8c5b90fbb
View Profile
 Bigger Bigger  Smaller Smaller  Reset Reset

ok, ho letto e proseguuito un poco le indagini. Le termocoppie in generale non sembrano avere grossi problemi, da http://webuser.unicas.it/dweb/gestione/download.php?id=1248 ho scoperto che hanno tempi di risposta nell'ordine dei decimi di secondo, più che sufficienti per i nostri scopi, direi. Sempre su questo principio meglio evitare i giunti a caldo isolati, e puntare su quelli aperti. La parte formulare direi che possiamo evitarla, mentre è importante sapere anche che le loro letture sono relative alla temperatura ambientale esterna al sistema da scaldare, quindi serve un termometro esterno da usare come riferimento, anche se stimare una temperatura di 15/20° dovrebbe essere più che sufficiente(non credo siano 10° in più a far fallire l'operazione), il problema nasce col passare del tempo, le termocoppie, sopratutto se aperte, tendono a rovinarsi e perdere precisione. l'errore può essere anche di una 10° dopo 2 o 3 anni di funzionamento, quindi  nasce il bisogno di avere una temperatura di riferimento molto precisa.

a questo punto bisogna "solo" studiare la curva di riscaldamento delle resistenze... e vedere se sono in grado di reggere la curva di riscaldamento. Poi bisognerà studiare anche quella di raffreddamento, ma come detto prima un circolo forzato dell'aria dovrebbe esse più che sufficiente
Logged

my Arduino code: https://github.com/lestofante/arduinoSketch
sei nuovo? non sai da dove partire? leggi qui: http://playground.arduino.cc/Italiano/Newbie

Offline Offline
God Member
*****
Karma: 5
Posts: 873
View Profile
 Bigger Bigger  Smaller Smaller  Reset Reset

Ma lassa sta
http://www.robotstore.it/product/138/Forno-a-rifusione-per-saldatura-SMD.html
Logged

Offline Offline
God Member
*****
Karma: 5
Posts: 873
View Profile
 Bigger Bigger  Smaller Smaller  Reset Reset

Ricordo una amabile chiacchierata fra comerati di banco all'universita' dove si ragionava del fatto che se lo stagno fonde a 232°C e il forno di casa arriva a 250°C ... forse puo' darsi che si possa stampo una comune basetta, fondoere in una 'casseruola' un po' di stagno e immergerci le estremità dei vari componenti miniaturizzati, per poi posizionarli sulla scheda, magari con un po' di pasta in modo che non si spostino, e poi mettere il tutto a cuocere in torno come una crostata.

Proprio col forno freddo e iniziare poi la temperatura fino a 232°C, attendere la fusione per poi raffreddare il tutto. Come una crostata.

Credo che nessuno di noi l'abbia mai tentato, anche se e' risaputo che invece io sforno delle ottime crostate ai lamponi.

Per anni me ne sono dimenticato di questa faccenda degli integrati nel forno, ma quando ho recentemente telefonato al mio spaccino di fiducia (il tizio che mi salda le schede smd), dato che siamo ormai amicici e che io ero curioso di come faccia il suo lavoro, a domanda "ma com'e' che li infortni tu ?"  mi e' stato chiesto di prendere carta e penna per appuntarmi procedura descritta in un articoli storico come questo su Seattle Robotics

http://www.seattlerobotics.org/encoder/200006/oven_art.htm
(leggetelo perche' merita)

La volta dopo ne abbiamo proprio riparlato e davanti ad una birretta mi e' stato spiegato che quasi tutti i componenti SMT sono garantiti per resistere ad una temperatura superiore ai 300°C per tempi dell'ordine della decina di secondi, mentre con curve termiche diverse il risultato puo' non essere quello atteso creando microfratture che aumentano esponenzialmente il tasso di "mortalita' infantile" - o se vuoi in altre e meno nefaste parole (di cui, non so tu, io mi tocco) - poi ridico - ... blablabla- microfratture--blablabla-che-aumentano-esponenzialmente - il tasso del ripido ramo iniziale discendente della curva "a vasca da bagno" che esprime le probabilita' di guasto del singolo componente.

Suona meno nefasto, no =P ?

Quella roba l'abbiamo studiata ad affidabilita' e diagnostica in Uni, col vago ricordo di materie come "aggiustaggio" e "tecnologie-disegno-e-progettazione" alle superiori (Itis) e "educazione tecnica" alle medie. Chissa' come mai non l'ho mai toccata con mano, forse perche' e' roba per pochi. Probabilmente la crema.

In ogni caso anche se non ho ancora visto saldare di persona con quel metodo del mio interlocutore mi fido abbastanza da credere che cio' che mi ha raccontato lo faccia davvero (anche se forse non proprio proprio come me l'ha raccontato) su vari esemplari di chip in contenitori da 100 pin e superiori su schede a tecnologia ibrida SMD e TH senza particolari problemi.

La cosa e' infatti finita lasciandomi intendere che bisogna avere l'saccortezze di non limitarsi a produrre un solo prototipo per volta ma almeno una coppia o tre esemplari (per ovvie ragioni $$$)

Ultima cosa che ha colpito il mio interesse e' che per il fissaggio preliminare al PCB esistono poi resine termoindurenti apposite utilizzate anche nelle linee di montaggio pick and place ma in confezioni ridotte per dosaggio manuale con siringa idonea.

Ecco e infatti io ora mi informo proprio su queste nella speranza di un possibile ritorno pratico immediato.

Logged

0
Offline Offline
Shannon Member
****
Karma: 117
Posts: 10112
:(){:|:&};: TOX id: fcb8e918bef08581e23f6ddf9d4dba77697c25b217bf372736ed959a95fde36df5b8c5b90fbb
View Profile
 Bigger Bigger  Smaller Smaller  Reset Reset

Quote
La precisione del ciclo termico di saldatura è assicurato dal controllo a circuito chiuso tra il microcontrollore, il riscaldatore ad infrarossi, la termocoppia e il ricircolo d'aria.

per la termocoppia e il ricircolo d'aria ci avevo preso... e non lascio stare, se va bene una banale resistenza da forno siamo in grado di spendere almeno 1/3 del prezzo di una di quelle vere macchine, ancora di meno se si recupera il forno da qualche cantina o discarica

per il punto di fusione del rame, il flussante se non erro abbassa questa temperatura. Esistono anche delle "creme" di stagno, le trovi anche che fondono tra i 200° e i 220° (come quelle nella siringa credo, ma in barattolo,si usano dei fogli plastificati con i buchi dei pad, e si spennella la pasta stile stucco con i buchi), la sparkfun ha un tutorial dove usano questa pasta con una padella elettrica... Certo non sarà un lavoro da professionisti, magari devi ritoccare a mano o rischiare qualche componente in più, ma credo che sia fattibile.

Devo ammettere che sui datasheet in cui ho visto le istruzioni per "l'infornata", raramente si superano i 250°, ma parlo di chip SMD complessi come l'atmega, non semplici componenti passivi

Ah l'articolo che dicevo: http://www.sparkfun.com/tutorials/59 (che poi per la parte forno si rifà all'articolo citato:
notare la curva del fornello elettrico:


e relativo commento:

Quote
Here we have the initial test of the Spark Fun Oster Toaster. Starting from 25C, the ramp is 225C in 5min or 45C/min = 0.75C/s. This is actually pretty good. The commercial reflow ovens are 1-1.5C/s. The massive drop at 5min is when the front door was opened. The toaster can actually hit 250C without any problems.


la sparkfun vende anche una scheda da collegare al forno per fare rampe e tutto, direi anche ad un prezzo spropositato: http://www.sparkfun.com/products/81 ma almeno c'è qualcosa su cui basarsi, soprattuto leggendo i commenti si evince che:
Quote
From previous comments, there are 5 areas worth pointing out to bridge the expectation gaps.
1) Yes, the 4.7K in parallel with the 10K transistor base is required. It’s an easy fix, but required.
2) No, the 9V power supply works fine with the relays. I bought a 12V supply just in case, but it’s not required.
3) Biggest headache was programming the PIC. Yes, you’ll need an ICD2 or 3, or maybe a PICKit programmer. I have yet to build the C project correctly, but after fighting with my programming hardware’s USB interface the PIC booted fine.
4) As noted, the boot loader code does not flash anything on the display…possibly because the LCD contrast was not set. Only found that after correctly programming the PIC, and still not seeing anything on the display. But the LED does cycle to tell you the PIC has a heartbeat on first assembly.
5) The firmware is truly the biggest redeeming component here. Out of the box/programmed functionality is good enough to re-flow my board with leaded solderpaste. There’s only 5 temp. steps, not the 10 steps mentioned in the manual (Pg10), though I wonder if rewriting the C-code could add the additional steps mentioned…

sempre dai commenti questa guida(per ora l'ho solo sfogliata) https://www.ee.washington.edu/techsite/papers/documents/UWEETR-2006-0010.pdf
Logged

my Arduino code: https://github.com/lestofante/arduinoSketch
sei nuovo? non sai da dove partire? leggi qui: http://playground.arduino.cc/Italiano/Newbie

Rome (Italy)
Offline Offline
Tesla Member
***
Karma: 120
Posts: 9185
"Il Vero Programmatore ha imparato il C sul K&R, qualunque altro testo è inutile e deviante."
View Profile
WWW
 Bigger Bigger  Smaller Smaller  Reset Reset

Non riesco a capire il motivo di tutte queste pippe mentali per voler usare per forza sistemi barbari e inaffidabili quando con 135 Euro vi comprate la stazione di preriscaldo e con altri 100-150 Euro lo stilo ad aria calda, che dovete prendere in tutti i casi, dopo di che siete in grado di saldare reflow anche i BGA.
Il forno reflow è utile se dovete saldare in un colpo solo diverse schede, e comunque si fa anche con la stazione di preriscaldo visto che è possibile mettere più pcb assieme, tutto il lavoro di preparazione, che è quello che richiede più tempo, è identico.

Logged

Offline Offline
God Member
*****
Karma: 5
Posts: 873
View Profile
 Bigger Bigger  Smaller Smaller  Reset Reset

Nota che e' la stessa cosa che mi ha lasciato intendere il mio spaccino: ti conviene solo se poi ci fai volumi, se no "lassa sta".
Logged

Pages: [1] 2 3 4   Go Up
Jump to: