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Topic: [valutazione fattibilità]fornellino reflow (Read 5914 times) previous topic - next topic

lesto

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.
sei nuovo? non sai da dove partire? leggi qui: http://playground.arduino.cc/Italiano/Newbie

Testato

- [Guida] IDE - http://goo.gl/ln6glr
- [Lib] ST7032i LCD I2C - http://goo.gl/GNojT6
- [Lib] PCF8574+HD44780 LCD I2C - http://goo.gl/r7CstH

astrobeed


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.

http://www.youtube.com/watch?v=0OIMmQkAuDQ

z3us

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!

lesto

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


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.

astrobeed


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.

lesto

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
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astrobeed


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.

lesto

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
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lesto

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
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astrobeed

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.


astrobeed


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".


Il tuo spaccino è uno che ha capito tutto della vita  :smiley-mr-green:

DanielaES


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


E' un idea carina, mi ricorda quando ho fatto il fornetto per la ceramica raku.
Se non hai necessità delle resistenze corazzate in quanto tali puoi usare un filo kanthal, spiraleggiandolo (esiste il termine?) ed alloggiandolo direttamente nelle scanalature dell'isolante. Poi non so se nel tuo caso sia necessario isolare ma nell'eventualità puoi usare pannelli in fibraceramica che sono facili da tagliare.
Con un buon isolamento ed uno spazio ridotto puoi alzare ed abbassare le temperature in modo molto veloce e con poca potenza. Quindi puoi fare curve di cottura/ricottura molto ripide.
Io compro e comprai tutto qui:
http://www.hobbyland.eu/ita/shop/00000004/
http://www.hobbyland.eu/ita/shop/00000006/
Ma il filo si trova anche su ebay in rocchetti a poco costo :)

lesto


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.




è una soluzione interessante, ma vorrei prima valutare a fondo quella del forno. fondamentalmente con 30€ di sondaK+chippino apposito (fondamentalmente un opamp di precisone), un vecchio fornello elettrico, e il cavo postato da daniela per creare la resistenza, se è giusto questa: http://www.hobbyland.eu/ita/prod/00000006/00000124/0/19319.htm costa una bazzecola. Certo servirà anche un relè 220V(e qui torno a chiedere, c'è un componente che ne valga la pena che non permetta solo di decidere acceso e spento, ma la quantità di potenza che deve scorrere?), se la resistenza può essere collegata direttamente

un altro punto da tenere a mente è l'esperienza; non credo che lo stilo sia semplice da usare quanto mettere la piastra in forno.. ma magari mi sbaglio, sono completamente ignorante su questo punto di vista
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