Reballen Philips mainboard - hulp gezocht

Update
Inmiddels is de hotplate binnen (Uyue 946C, AliExpress). Gelijk maar een poging gedaan om de BGA van het mainboard van een defecte 49PUS7909 te krijgen. Dit ging eigenlijk vrij snel en zonder veel problemen; de hotplate op 150 graden ingesteld, de print vervolgens rustig op laten warmen en aansluitend met het hotair-station op 350 graden en met een lage airflow de chip van boven gelijkmatig opgewarmd.
Na het verwijderen van de chip heb ik print en chip m.b.v. koperbraid en veel flux voorzichtig schoongemaakt. Wat direct opviel en misschien zichtbaar is op de bijgevoegde foto's is dat diverse BGA-contacten (op print én op chip) niet vertind lijken te zijn? Dat zijn (hopelijk..) contacten die niet nodig zijn. Wat mij bij het verwijderen van de oude soldeertin hielp was om de print zo vlak mogelijk langs het oppervlak te bekijken. Op die manier kun je goed zien of ook echt alle oude tin is verwijderd en of de contacten weer helemaal vlak zijn.
De volgende stap is het reballen van de chip. Inmiddels weet ik dat er voor dit type BGA (Marvell DE3114-A1) een specifieke "stencil" beschikbaar is via AliExpress. Maar jemig - wat is het allemaal klein?!
To be continued.

Dat filmpje gebruikt een andere volgorde dan wat ik deed. Ik flux het IC met flux pasta, dan met een pincet onder de microscoop de balletjes erop, dan het IC plaatsen en dan solderen, dat plaatsen met de balletjes niet gesmolten is nog al "zenuwslopend" ;-) Ik zal het de volgende keer eens in de volgorde van dat apparaat proberen, dan hoef ik niet bang te zijn dat er balletjes ontsnappen. Ik doe het zo omdat ik dan makkelijker kan zien (denk ik) of alle balletjes gesmolten zijn. (er is meer hoogte verschil). Was best leuk om te doen maar dat was maar een relatief kleine BGA (in een Fluke scoopmeter) Als het even kan doe ik het liever niet.

Op 24 april 2023 08:56:56 schreef pa3fun:
https://youtu.be/d6iGqyBsHxQ

Dit wil ik ook :) !

anders ik wel , leuk speelgoed , zal ook wel een mooi prijskaartje aan hangen .
dat gezegd hebbende .... zal het apparaat voorlopige niet in mijn shack staan ;(
ik heb me nog nooit met reballen of reflowen bezig gehouden , maar wel met grote interesse gevolgd.
je loopt tenslotte steeds meer tegen dit soort problemen aan .
mogelijk een topic te openen voor beginners , waar onderandere links in staan naar shops die de nodige spullen hebben ?
ik bedoel dingen zoals stencils , soldeer balletjes , flux , pincetten ect ?

het lijkt me leuk om daar eens mee te gaan klooien :)

[Bericht gewijzigd door klaasy op (40%)]

Goed bezig pa3fun! Je heb een mooi verhaal, hoe lang heb je voorverwarmd met 150 Graden of gemeten dat de processor 150 Graden was en daarna met heatgun verwarmd, hoe lang? Sja, balletjes zijn wel ieniemieni IDD, welk balformaat moet je er voor gebruiken? Is er een bepaalde maatstaaf voor hoe groot eiland is, welk balletjes formaat je gebruikt?? lukt het om een juiste stencil raster hiervoor te krijgen?

Dag smd.
Allemaal hele goede vragen, waarop ik het antwoord (nog) niet weet. Ik zit in de leerfase, niet in de productiefase ;) .
Ik weet natuurlijk (hoewel) dat zo'n BGA een bepaald temperatuurtraject moet doorlopen. En dat het "knutselen" blijft met de spullen die ik tot mijn beschikking heb. Niet meer dan een goedbedoelde poging.
De lol is er echter niet minder om en ik heb inmiddels een hoop PCB's waarop/waarmee ik ervaring kan opdoen. En ik leer voortdurend bij. Zo weet ik nu bijvoorbeeld dat er voor zo'n Marvell D3114-A1 een specifiek stencil bestaat. En dat op zo'n stencil doorgaans de gewenste grootte van de soldeerballetjes vermeld staat.
Om je vraag "hoe meet je" te beantwoorden: ik meet nu nog niets. En heb niet meer temperatuur-info dan de uitlezingen van mijn hotair-station en de hotplate. Maar er is een IR-thermometer onderweg. En dat betekent weer een stapje in de goede richting. Maar het is/blijft natuurlijk hobby.

Voor de dare-devils die zelf het reballen willen oppakken:

Ge"rebalde" Marvell DE3114-A1 chips t.b.v. (o.a.) Philips 49PUS7909 mainboards zijn/lijken verkrijgbaar via onderstaande link:

https://a.aliexpress.com/_Ey1quod

Een stencil t.b.v. het reballen van je eigen Marvell- chip:

https://nl.aliexpress.com/item/33007301667.html

Voor reballing-gerelateerde tools & materialen kwam ik uit op onderstaande link/webshop:

https://a.aliexpress.com/_Ex7bs77

Vanmorgen een eerste poging gedaan om een kleine BGA "uit de losse hand" te reballen. Omdat ik ook de niet-succes verhalen graag even deel een kort verslagje.
1. chip eerst goed schoongemaakt; flux erop, vervolgens een loodhoudende soldeertin-druppel een aantal malen over de contactvlakken "slepen" om zo overal loodhoudende tin op de vlakken te krijgen;
2. zo goed als alle tin vervolgens verwijderen door de chip met hete zuiglitze schoon te vegen;
3. de chip schoonmaken met Iso Propyl Alcohol;
4. heel dun laagje flux erop;
5. de soldeerballetjes 1-voor-1 met een speciaal instrumentje (foto) op hun plek "in de flux" leggen.

Nadat alle balletjes geplaatst waren (beste klus...) de hotplate op 100graden aangezet. Na zo'n halve minuut begon de flux een beetje te borrelen en werd vloeibaar. Sommige balletjes vonden direct hun exacte plek, bovenop het daarbij behorende soldeervlakje op de chip. Echter, behoorlijk wat balletjes vonden elkaar en klonterden samen 8)7 .
Het "uit de losse hand" reballen behoeft nog wat verfijning. Of een andere aanpak. Reacties welkom!

Ik zou ff out of the mind denken dat je iets te veel flux gebruikt, en te snel verwarmt?? mee eens dat je de feeling er voor moet krijgen en ja, ik ga de strijd ook eens aan gezien het vele BGA werk wat er komt..

Ik had de tin balletjes van Eleshop en gebruikte originele Chipquik. Gezien je links vermoed ik dat je Ali-prut gebruikt hebt. Daar zal best goed spul tussen zitten maar aangezien het enige wat daar telt de prijs is en Chinese een heel ruim geweten hebben als het op fake en oplichten aan komt, wat steeds vaker lijkt te gebeuren, zou ik het eerst nog eens met gegarandeerd goede tin en flux proberen (mocht je dat niet gedaan hebben). Bij mij klonterde er helemaal niets samen.

Die Ali-prut komt zo slecht nog niet uit onderstaand vergelijkend warenonderzoek. Maar ik zal het evengoed zelf nog eens met andere flux proberen.

https://youtu.be/iKDAmY9Rdag

Wat ik ook nog kan bedenken, is dat ik eenvoudigweg te veel flux heb gebruikt. Kortom, er valt nog wel wat te experimenteren.

[Bericht gewijzigd door ChristiaanR op (27%)]

Te veel lijkt me geen probleem. Zo'n test zegt niks omdat je bij Ali niet weet of er de zelfde inhoud in zit. Het % oplichters is volgens mij schrikbarend aan het groeien. Als het de moeite is om t0220 onderdelen te laseren en van nieuwe pootjes te voorzien dan is een fake etiket op een spuit flux veel sneller verdient. Dus het is dus de vraag of het spul dat hij heeft gekocht gelijk is aan wat in jou spuit/flesje zit.

Even als test hij gebruikt een blikje van Pro'skit. De opdruk van dit Taiwanese merk is totaal anders dan die op de site van het merk zelf. De yellow quality paste ZJ189 zie ik tientallen potjes die er allemaal anders uitzien. Idem voor de Mecanic UV80, ook de inhoud is er in diverse kleuren. Idem de MG flux, totaal ander etiket

Je hebt natuurlijk helemaal gelijk; zo'n productsticker faken is kipsimpel, en stop maar iets wat lijkt op flux in de tube en gaan met die banaan. Zou je de bestel-URL's van de spullen die jij gebruikt (en die klaarblijkelijk wél werken) hier kunnen delen? Soldeerballetjes en flux?

Ik gebruik Chipquik SMD4300TFD10
Die komt bij Eleshop vandaan. Ik dacht Mouser of Farnell maar nu schoot het me weer te binnen dat die hem niet meer hadden en Eleshop wel. Ik gebruik voor simpel werk dit, ook van Eleshop. De eerste keer puur omdat het een fles met kwastje was maar ik vind het prima spul. Niet zo goed als Chipquik maar goed genoeg om laatst vier 100 pins smd connectors met 0,6mm pitch te solderen ;-) Ik vind een kwastje prettig werken als ik veel moet solderen.

Balletjes

Bijna een jaar geleden deed ik in dit forum melding van mijn voornemen om mij in het "reballen" te bekwamen. Eindelijk de daad bij het woord gevoegd en een poging ondernomen met een QFU1.2E-chassis met daarop een Fusion P120 BGA.
Conclusie: eigenlijk niet te doen met de spullen die ik heb, te weten een Uyue 946C pre-heater (waarmee je een print vanaf de onderzijde mee voorverwarmt) en een YiUAH 993D hot-air station. De Fusion P120 BGA heeft in combinatie met de soldeerballen die er onder zitten zo'n enorme warmtecapaciteit dat hij maar nét aan los te solderen valt.
Met
1. de print op de pré-heater getrapt voorverwarmd (15 minuten op 1000C, 15 minuten op 1500C, aansluitend op 1800C)
2. en de BGA van bovenaf met het hot-air station getrapt verwarmd (3 minuten met 2500C & Airflow op 20, 3 minuten met 3500C, 3 minuten met 4500C)
kwam de BGA nog steeds niet los?!
Pas toen ik de outlet-temperatuur van het hot-air station aansluitend op het bovenstaande op de maximale waarde zette (5000C?!) kon ik de BGA er één minuut later af tillen...
Wat direct opviel was de enorme hoeveelheid soldeertin die er onder zo'n P120 hangt (en dus mee verwarmd moet worden). Wat ook opviel was dat meerdere contactvlakjes van de BGA eruit zagen alsof ze geen contact konden hebben gemaakt (oxide?). Zie foto's.
Dat laatste verklaart waarschijnlijk de "2xblink error"...

Dat is wel een heel interessante constatering. Het zou goed kunnen betekenen dat reballen meestal wel zin heeft, zoals hier op het forum ook wel verslag van werd gedaan o.a. in verband met het werk van deusjevoo. De verhalen op badcaps.net zullen ook wel gedeeltelijk kloppen maar kunnen niet als regel of zelfs maar richtlijn aangenomen worden.

Een andere conclusie is misschien wel dat er gespecialiseerde BGA-apparatuur nodig is, zoals een Zhu Mao.

Zo'n fineplacer is gewoon een must voor dit soort werk. Die hebben een instelbare onderwarmte-bombardement zeg maar (twee schuiven bepalen hoeveel van de print verwarmd wordt) en ook via het mondstuk (nozzle) van dat ding zelf kan je echt een krankzinnig luchtbombardement op een print loslaten, omdat het mondstuk fysiek aangepast is op de maat van de chip die je wil desolderen.

Volgens mij doen de Fineplacers op m'n werk 2,2 kW, en het overgrote deel daarvan gaat op aan productie van hete lucht, ik zal morgen eens kijken (als ik het niet vergeet...)

Infrarood is misschien nog wat gerichter, die heb je ook.

2,2kW valt me nog mee, dat is maar het dubbele van een goed normaal heteluchtstation.

[Bericht gewijzigd door maartenbakker op (44%)]

** Idee **
Ik heb toch een idee hoe het reballen van zo'n Fusion P120 met de beperkte middelen die ik heb (zie eerder) zou moeten kunnen slagen.
De essentie is dat de P120 standaard met loodvrije soldeer aan de PCB vastzit. Die soldeer heeft een smeltpunt van rond de 2200C.
Dat ligt ruim boven de 1800C van de hot-plate waarmee de onderkant van de PCB wordt verwarmd.
Stel dat de bovenkant van de PCB t.g.v. die verwarming met de hot-plate aan de onderzijde op zo'n 1500C uitkomt. Dan moet er via het hot-air station nog zoveel warmte aan de P120 worden toegevoegd dat de temperatuur aan de onderkant van de BGA nog minimaal 700 toeneemt. En dat blijkt met mijn hot-air station zo goed als ondoenlijk.
Mijn idee is nu om de BGA te reballen met (elastischer) soldeertin (Sn40Pb60) met een lager smeltpunt van circa 1850C. Dito met de inmiddels schoongemaakte PCB. Deze aanpak zorgt ervoor dat het hot-air station veel minder energie hoeft te leveren om de temperatuur aan de onderzijde van de BGA op smeltpunt te krijgen.

Wordt vervolgd.

Dat lijkt me een goed idee. Ik dacht eigenlijk dat Rossmann dat ook deed, maar weet ik niet zeker.

Interessant video-verslag betreffende het reballen van een Fusion-120 BGA op een QFU1.2 chassis: https://www.youtube.com/watch?v=piBNihc5V-o.
In het commentaar onder de video komt ook nog een hoop nuttige informatie langs. Bijvoorbeeld over het gebruikte BGA- rework-station, de IK-650 Pro, en de gebruikte IF-8300 flux.
Erg interessant ook om de reballing- werkwijze te zien:

  1. de Fusion-120 wordt, na te zijn schoongemaakt, ingesmeerd met die (plakkerige!) flux
  2. vervolgens wordt het stencil geplaatst
  3. waarna de soldeerballetjes "geplaatst" worden in het stencil
  4. waarna het stencil wordt verwijderd (!)
  5. waarna de balletjes worden verhit en op hun plaats smelten.

Mooi om te zien hoe hij een paar ontsnapte ballen weer positioneert (vanaf 9.53 min)

Voor de geïnteresseerden: een bijzonder goede reportage over het gebruik van een reballing-tool. Zie deze link.
De betreffende tool is o.a. verkrijgbaar via AliExpress.

Zo. Na enkele maanden "druk met andere dingen" heb ik de draad om zelf BGA's te kunnen reballen weer opgepakt. Niet in de laatste plaats omdat ik nog regelmatig fraaie 55" TV's langs zie komen die richting kliko dreigen te gaan vanwege BGA gerelateerde problemen. Zo jammer?!
In een eerdere post had ik al gemeld dat het mij niet goed lukte om zo'n Fusion P120 van het SSB af te krijgen met mijn toenmalige spullenboel (Hotplate opwarming van onderen, i.c.m. hot-air van boven). Voor details van die poging: zie mijn posting van 4 april 2024.
Inmiddels ben ik wat ervaring aan het opdoen met een "ACHI IR-PRO-SC" BGA rework station. Met dit station en het daarin aanwezige default thermisch profiel voor loodvrije soldeerverbindingen blijkt het triviaal om een P120 (netjes) van een print te krijgen.
Maar nu mijn vraag: is er hier iemand die mij kan vertellen wat het door de fabrikant gespecificeerde temperatuurprofiel van zo'n Fusion P120 is? Dat de chip loskomt is natuurlijk mooi, maar het zou fijn zijn als hij het ook nog eens doet als hij uiteindelijk weer is teruggeplaatst ;) .

Op zondag 23 april 2023 10:15:58 schreef ChristiaanR:
Stencil Fusion-BGA

Heeft iemand wellicht een pointer naar een plek waar ik het juiste stencil kan verkrijgen om een fusion-BGA te reballen? Of moet ik daarvoor een generiek stencil gebruiken en een deel van het stencil afplakken?

Tnx alvast!

Gevonden!

Ik heb dit zojuist gevonden op AliExpress:
€2,81 | Directe Verwarming 80*80 90*90 FNP102-B1E31 FNP202-B2E32 FNP202C32-CFE3 FNP102-B1E01 FNP102-B0A01-L FNP202-B1E32 Bga Stencil
https://a.aliexpress.com/_EHTghbc

je komt al aardig dichtbij om de BGA gereballed te krijgen. Wel een duur en mooie machientje!