Na FreeHostingu Endora běží desítky tisíc webů. Přidejte se ještě dnes!

Vytvořit web zdarma

Na FreeHostingu Endora běží desítky tisíc webů. Přidejte se ještě dnes!

Vytvořit web zdarma

Redukce BGA100 - TQFP100 pro MCU LPC546xx

      23.6.2021 Doba je zl, podzli okla kudlou zahnutou... Asi kad z vvojsk brane se te potk s vnm nedostatkem nkterch soustek. Poprv jsem ped cca 2 msci etl na diskusi nky koleg, e nejsou MCU STM32 a tak ze zoufalstv skupuj posledn ST Nucleo kity, z kterch ipy vypajuj. A nevyhnulo se to ani nm v prci. Na jae jsem routoval nkolik msc 2 docela komplexn desky (co jsem doposud kdy navrhoval) a tak jsem na sledovn zsob obchod neml as (loni jet vechny potebn soustky byly dostupn). Pak se desky poslaly do vroby a na osazovn a najednou zaly chodit maily, co vechno nelze objednat. V danm projektu byl klov problm s MCU LPC54616 od NXP, k nmu nm hlavn distributor oznmil "super" dodac termn 52 tdn :-0. Zaal jsem tedy hledat vude mon rzn alternativy. Kupodivu jsem MCUko nael na Utsource v neuvitelnm potu 41517 kus. Tak jsem se (pedasn) zaradoval, zaregistroval a zaplatil objednvku soukromm PayPalem. Po pr dnech byla ale platba bez jakhokoliv vysvtlen vrcena. Na webu Utsource byla jen zmnka, e je zaplaceno a pedpokldan doba dodn 5.4.-5.7.2021. Napsal jsem jim tedy zprvu, co to m jako znamenat a pila ponkud vyhbav odpov:
Dear friend, Thanks for your email. I am Judy, the dedicated sales representative for you from Utsource. Because of shortage of global supply chain, the parts LPC54616J512BD100E are out of stock. electronic component market change every day, so sometimes our website data is not precise, sorry for any confusion caused to you. If you have any other requirement in the future, please feel free to contact us. We are always here for customer support.
Ano, ponkud neprecizn skladov data, nae se ani neobtovali na webu to hausnumero zresetovat na nulu. Take tudy cesta nepjde...
      Nakonec se mi podailo od distrubutora vykemrat 2 vzorky LPC54606J512ET100, kter nemaj CAN FD, ale jen klasick CAN. S tm by se pro zatek dalo t, ale ponkud podstatnj vada na krse je, e to jsou ipy v pouzdru BGA100 (9 x 9 mm s rozte kuliek 0,8 mm) a j mm na desce TQFP100 footprint. Napadlo m tedy vyrobit redukci (interposer) - mal ploek, kter se pipj na hlavn desku a na nj se pipj BGA ip. Jeliko nemm vyuit vechny piny a vtina vnitnch je VCC a GND, podailo se mi to zaroutovat na obyejn 2-vrstv plok s kou spoj a mezer 5 mil a prokovy 0,2 / 0,4 mm. Ideln by bylo, kdyby se na kraje TQFP pad daly dt rozplen odmaskovan prokovy, jako je to bn u rznch BT / GPS / GSM / Wi-Fi modul, ale pro ku padu 0,3 mm mi to nikdo nevyrob. Zjioval jsem i monosti dodatenho nakoven po zamaskovn, ale taky nelze.
      V ter mi pily osazen desky a tak jsem se hned pustil do pjen interposer. Aby nedolo k nhodnmu dotyku sten odmaskovanch prokov, nalepil jsem na spodek tvereek tenk kaptonov psky. Prvn pokus jsem pln zkurvil, asi vlivem patnho zarovnn se mi pod interposerem vytvoily neodstraniteln zkraty a tak nezbylo, ne ho odpjet. Navc jsem zjistil, e pedehev v prci je mimo provoz, take jsem musel horkovzduchem kapnek pitopit na 350 - 360°C, abych to vbec prohl, protoe spodn 8-vrstv deska odvdla hodn teplo a tak jsem roky a horn hrany osmail do erna, co ale na funkci rostline nem vliv. Na druh desce se povedlo interposer pipjet bez zkrat, avak asi 15 pad nemlo vodiv propojen (zlacen povrch jsem pochopiteln ped pjenm pocnoval). Pokouel jsem se tedy do vadnch spoj pidat cn, aby zatekl dovnit, co se vcemn dailo, a na jeden vzdorujc spoj. Ten jsem nakonec dneska udolal jehlovm hrotem mikropjky.
      Pak jsem se vrtil k prvn desce. Pady TQFP footprintu jsem oistil licnou a znovu pocnoval. Jene zde nastal problm v tom, e se mi mikropjkou nedailo na padech udlat vt cnov bochnky. Naopak hrot m tendenci cn z padu stahovat. vyzkouel jsem i edou cnovou pjec pastu, ale njak se mi blb tavila a vsledn pocnovn pad bylo dost nekonzistentn (nemm ablonu, nanel jsem tak lajnu pes vechny pady). Pemlel jsem, jak na pady dostat definovan mnostv cnu a napadlo m pout cnov kuliky pro BGA reballing o prmru 0,45 mm, kter jsem si dve koupil na reballing videopamt grafick karty EVGA GTX 670. Jak se ukzalo, je to mnostv tak akort, 1 kulika na 1 pad. Problm je, e nelze kuliky na pady naszet a zafoukat najednou, protoe by se slily dohromady. Take jsem musel kuliky nabrat po jedn, vdycky je pinzetou umstit na pad a zafoukat horkovzdukou. I tak se mi obas 2 sousedn pady slily, musel jsem cn odst mikropjkou a nakulikovat znova. Chce to pevn ruce a nervy. Jakmile byla deska u dostaten proht, kulika se po dotyku s padem hned rozlila do tvaru kenho bochnku. Nakonec jsem jet vechny takto pocnovan pady pejel tavidlem, pofoukal a poouchal pinzetou, aby dolo k rozlit po cel dlce padu.
      Pak jsem opt nanesl tavidlo, usadil interposer a opatrn ho zafoukal. Pinzetou jsem jet nahnl cn z pad smrem dovnit. Nsledovala opt kontrola proppnm TQFP a BGA pad, tentokrt jen 3 spoje nemly kontakt. Protoe v tomto ppad byla vka interposeru nad hlavn deskou vy, bylo snaz tam pidat dal cn. Jednodue jsem k ouhajc sti TQFP padu pinzetou pisunul dal kuliku, zafoukal a jakmile se roztekla, natlail jsem cn dovnit a spoj se propojil. Banln vc, kter trv 2 - 3 minutky a tady jsem se s tm mrdal cel den. Samotn pipjen BGA ipu u bylo celkem v pohod. Pocnoval jsem BGA pady na interposeru, nanesl tavidlo, usadil ip na sted a pr minut pofoukal, ne si sednul. Jestli je ve propojeno jak m, uvidm, a se mi povede do MCU nalt njak testovac program (s NXPkama zatm nemm dn zkuenosti). Zatm jsem se jen zkusil v Keilu napojit na MCUko pes SWD pomoc Ulinku 2 a IDko ipu to vyetlo, take njak to ije...

BGA100 interposer PCB layout BGA100 interposer 2 panelized PCBs preparing the solder pads before placing interposer masking PCB with kapton tape soldered BGA100 interposer on main PCB BGA100 interposer with soldered MCU on top
PCB layout PCB panelizace pocnovan pady kaptonka interposer na MB BGA MCU



Zpt

Aktualizovno 27.6.2021 v 17:30