Atención a todos, este tutorial se ha basado en el controlador TechFX Reflow, he de decir que el controlador nunca funciono 100% eficaz, y ahora por último al poco tiempo de usarlo se ha averiado y ya no funciona, me he puesto en contacto con el fabricante y éste me ha comentado que le puedo enviar el dispositivo pero los portes tanto como los componentes los he de pagar yo, por consiguiente no da ningún tipo de garantías con lo cual no recomiendo éste dispositivo.
Buscaré otro dispositivo de mayor calidad y haré un tuto con el.
Attention everyone, this manual is based on the controller TechFX Reflow, I must say that the device never worked 100% effective, and now finally little use has break down and no longer works, I've been in contact with the manufacturer and he told me that I can send the device but the shipping charges as well as components I have to pay me, therefore does not give any guarantees with which I do not recommend this device.
Find another device to higher quality and will make a new manual
PROLOGO
Hola a todos, éste es el primer tutorial que escribo en mi vida, espero que les guste
En primer lugar quiero dejar claro que no me hago responsable de los daños que pueda ocasionar la mala manipulación de los equipos que aquí expongo, en particular el horno, quiero advertir que hay riesgo de shock eléctrico (muerte), no manipule el horno estando enchufado a la red eléctrica.
Si no sabes o tienes dudas acude a un profesional para que te ayude.
El proceso de soldado de los componentes SMD en las placas de circuito impreso se hace con un horno de reflujo de infrarrojos indistrial.
Se montan los componentes encima de las placas y esta se mete en un horno donde por medio de rampas de temperatura se unen los componentes a la placa al derretirse el estaño.
Pues de eso se trata este horno, puede servir para fabricar PCB, resoldar las bolas al BGA, meter placas dentro y darles un resoldado, etc., etc., para lo que se te ocurra, yo lo emplearé más bien para soldar las bolas al BGA.
Dicho esto voy a exponer como me estoy fabricando un horno de reflujo casero con un horno para tostar pan.
El tuto no lo tengo acabado, resulta que me faltan dispositivos, pero bueno comentaré lo que tengo hasta ahora.
Este montaje consiste en modificar un horno casero de hacer pan en un horno de reflujo semiprofecional.
El horno que voy a utilizar es de resistencias de cuarzo, lo mejor es utilizar uno que sea de infrarrojos pero lo he buscado y no he encontrado nada cerca de donde vivo.
El que recomienda el fabricante del dispositivo es de Black and Decker modelo FC350, pero éste no se vende en España.
PASO-1: Descripción, configuración y montaje del sistema de control
El dispositivo a utilizar para controlar el horno es el techFX reflow 3.0 controller.
La web del fabricante es: http://www.thesiliconhorizon.com/cms/
Aquí una foto de mi dispositivo
Este dispositivo se conecta al PC por medio de un cable mini USB, y en el PC instalamos un programa (gratuito) llamado techFX res v5.01.
Imagen del programa
Éste programa se encarga de hacer los perfiles de temperatura, también puedes ajustar los tiempos y las temperaturas.
Imagen de una rampa
Para controlar el horno éste dispositivo utiliza un relé de estado sólido o SSR.
El por qué utilizamos éste tipo de relés y no un relé convencional es porque éste relé presenta una separación entre circuitos.
Esto quiere decir que la alimentación del horno que en mi caso es de unos 7,83A, en el lugar de que falle el relé, la corriente no se cuele al dispositivo de control y evitamos posibles averías.
El dispositivo de control es un PIC que trabaja con tensión TTL a 5V y lo máximo que le podemos pedir es unos 25mA, por eso tenemos que buscar un SSR que el consumo de la alimentación de control no sea mayor de 25mA y que pueda soportar hasta 15A por si acaso haya algún pico de tensión a la conexión de las resistencias.
La manera que tenemos para calcular el consumo de nuestro horno es utilizar la ley de ohm.
La formula sería la siguiente: P= I x V
Donde P= es potencia, I = es intensidad y V= es el voltaje de la red.
En mi caso el horno sería de 1800W, la tensión de la red es de 230V y nos falta la I que la calcularemos.
1800W / 230V = I; I= 7,83A.
Esto que explico parece un rollo pero como yo no sé qué horno utilizará cada uno pues dejo esto para que ustedes mismo hagan sus cálculos.
Los relés de estado sólido que yo he comprado son estos:
Y digo que son dos porque uno controla el encendido y apagado del horno y el otro controla un ventilador para que cuando termine el reflujo, se ponga en marcha y enfríe rápido.
No hace falta un SSR de 25A para el control de la ventilación, pero como la diferencia de precio era ridícula, pues pille 2.
El motivo de eso, es porque si el enfriado es muy lento, el plomo se cristaliza y hace que la soldadura quede muy débil.
También el dispositivo lleva una termocúpula que irá dentro del horno, ésta termocúpula es el sensor que nos medirá la temperatura interior.
La termocúpula que recomienda el fabricante es la
5TC-GG-K-24-36.
Biene en un pack de cinco termocúpulas por tán solo 33$ unos 22.48€
Imagen del PACK
Imagen de la termocúpula
Tanto la termocúpula como los SSR se pueden comprar en
http://www.omega.com/
Una vez explicado el dispositivo, pasaremos al conexionado del mismo.
Por la entrada (ON+ y ON-) se le conecta un interruptor para activar o desactivar el sistema de control.
La termocúpula va en los pines IN+(Yellow) y IN-(Red), el color del cable de la termocúpula coincide con estos pines.
La termocúpula en sí ya viene calibrada y ajustada, es muy precisa pero si quieres aumentar la precisión se le puede colocar una resistencia entre el cable de entrada de la termocúpula IN- y la masa de unos 2-10K, que hará más precisa la termocúpula pero no creo que sea necesario.
El SSR que controla el horno va entre OVEN+ y GND.
El SSR que controla el ventilador o ventiladores va entre FAN+ y GND.
La alimentación del sistema de control se hace por la entrada de transformador entre 6 y 9 v, yo lo tengo a 6 voltios y va perfecto. La polaridad de la conexión es en el pin central es el positivo y la parte externa es negativo.
Los pines UserIO—IO1 al IO5 son empleados para añadirle más cosillas como switches, botones o LEDs.
A éste dispositivo se le puede acoplar una pantalla de cristal líquido (el fabricante recomienda: (Matrix Orbital LK204-25 LCD) y un teclado y controlar el funcionamiento sin necesidad de tenerlo conectado al PC, en plan autónomo.
Los terminales SDA, SCL, +5v, GND.Utiliza una interface I2C que son los pines donde se conecta la pantalla.
Los pines LCDRX y LCDTX también son utilizados para la pantalla.
Una imagen de la pantalla y el teclado sería así:
Para ello es necesario cambiarle el firmware del dispositivo.
Cómo ya he dicho unas líneas atrás, éste dispositivo es actualizable y se le puede cambiar el firmware a versiones superiores, según vaya saliendo.
Los firmwares se pueden bajar del foro del fabricante.
http://thesiliconhorizon.com/forums/tec ... d-updates/
Una imagen del controlador ya montado en una caja para protegerlo, pienso montarlo con conexiones en la caja, para poder retirarlo con facilidad.
Imagen del interior con el interruptor ya colocado.
Visto como quería, con el cable de alimentación y el cable mini USB
PASO-2, Modificación y conexionado del horno
Al final me he decidido a terminar el proyecto, después de intentar pegar las bolas a los BGA con mi estación de reballing y obtener resultados insatisfactorios la mayoría de las veces, decidí terminar el proyecto para probar con un horno de reflujo.
He de decir que el resultado ha sido impresionante, las bolas se pegan sin dificultad ni dañar el BGA y lo mejor de todo "A LA PRIMERA".
Ahora pasaremos al conexionado del horno.
Para ello se puentea el sistema de control del horno y en su lugar colocaremos el SSR que es el que aguantará la carga del horno.
Cada Horno es diferente así que hay que ver de qué manera está fabricado.
El horno que he utilizado ha sido uno de barras de cuarzo, de lo más barato que he encontrado unos 29€ y de una potencia de 1300W.
Para ello lo primero es desmontar el horno
Una vez que tenemos el horno desmontado, identificamos el conexionado de las barras de cuarzo con el sistema de control para anularlo y en su lugar colocar nuestro sistema de control
En la imagen podemos ver que la fase va directamente al sistema de control del horno y el neutro va directo a uno de los tubos de cuarzo (el inferior), los tubos están conectados en serie, con lo cual el conductor fase se conecta al tubo superior después de haber pasado primero por el sistema de control del horno.
Lo que voy a hacer es sacar la fase de la entrada del sistema de control del horno y llevarla al SSR y desde el otro contacto del SSR llevarlo directo al tubo superior, quedando todo de esta manera.
Como pueden ver uno de los cables blancos sale del contacto de SSR y se conecta directamente al tubo superior y el otro sale del cable de corriente (conductor canelo o fase) y se conecta al SSR.
Otro cable de color verde se conecta al chasis del horno
Y otro cable de color azul o neutro se conecta directamente al tubo inferior
Metemos la sonda de temperatura por cualquier hueco que haya y si no hay hueco perforamos la carcasa del horno
Hecho esto colocamos el TechFX para que controle el horno
Imagen del horno en funcionamiento
Y el resultado final, un BGA de una placa de PIII de bolas de 0,6
No está muy bien pero es un comienzo, sigo ajustando las rampas para que el resultado sea perfecto.
Sólo faltaría montarle la carcasa del horno para que quede todo oculto y dejar el dispositivo fuera para que no se caliente
Un saludo y espero que les sea útil
A continuación pongo un video donde se ve el funcionamiento del equipo
Lo que se muestra en las imágenes es el horno Black and Decker, dentro de poco bubiré un video del funcionamiento del horno que he modificado para éste tutorial
Esto es a grandes rasgos de que consta el control y como se modifica el horno para que el dispositivo actúe.
REFLEXIÓN
El TechFX me ha decepcionado un poco, se puede utilizar de dos maneras, con rampas programadas dentro del PIC y ver el funcionamiento desde el PC o con rampas construidas con hojas de cálculo y controlar el PIC desde el PC.
Pues bien el modo controlado con rampas programadas va genial pero el de hojas de cálculo no funciona muy bien, la cuenta de tiempo no se ajusta a la realidad (va más lento que un segundo real) y se cuelga mucho el programa, el fabricante me ha dicho que está intentando solucionar el problema, no si confiar mucho en ello
Las barras de cuarzo tienen un tiempo de respuesta mucho más rápido que las resistencias cerámicas, con esto quiero decir que la inercia térmica es muy baja en las barras de cuarzo.
Yo creo que con cualquier PID servirá para fabricar un horno o estación de reballing con barras de cuarzo.
Un saludo y espero que les sea útil
Continuará
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