Вопрос о термопрофиле пайки BGA и кривой реального нагрева.

05-01-2012 20:42

Есть паяльная станция ACHI IR PRO-SC.
Ее можно подключить к компьютеру через встроенный в ПК последовательный порт RS232, а с помощью ПО программировать паяльную станцию и контролировать процесс пайки.
В процессе освоения столкнулся с такой проблемой - кривая пайки отображаемая на мониторе не совпадает с кривой термопрофиля. Вместо ступенчатой кривой термопрофиля выводится просто наклонный график (см рисунок). При этом время достижения температуры плавления припоя заметно отличается от времяни указанного в термопрофиле.
Поскольку в процессе пайки трудно разглядеть место пайки (мешает верхний нагреватель) приходится доверяться выводимой на монитор кривой. А как тут доверяться если ее показания мало соответствуют значениям термопрофиля?!

Собственно вопрос в том -
Насколько реальная кривая нагрева должна визуально соответствовать данным термопрофиля?
А если она должна соответствовать то как этого добиться?

05-01-2012 20:48

Алекс191011_ писал:

то как этого добиться?

создай такой график, при котором температура реально опишет желаемый термопрофиль, и не дай бог тебе изменить температуру в комнате улыбка

05-01-2012 21:00

Captain писал:

создай такой график, при котором температура реально опишет желаемый термопрофиль,

Captain, я спрашиваю не ЧТО надо создать, а КАК этого добиться. То есть - почему реальная кривая нагрева не соответствует данным термопрофиля?

05-01-2012 21:43

Термопрофиль в ДШ, на датчике, и реально на пайках, три совершенно разные веСЧи! ИМХО
Вся эта кухня с датчиками, по большему счету, лишь косвенная информация.
Это как цвет подковы для кузнеца, не более... гы-гы

05-01-2012 21:47

o_l_e_g, что такое ДШ?

06-01-2012 09:08

Алекс191011_, на сколько я знаю, эта станция ни у кого нормально не работает.
Подгонять кривую нагрева под заданный профиль должны алгоритмы заложенные в ПО станции.
И если оно это не делает, то паять придётся "на глазок", используя показания датчиков как орентир.

Честно говоря, станция стоит в 10 раз дешевле чем оригинал. Странно было бы ожидать от неё чуда. улыбка

06-01-2012 12:18

Алекс191011_ писал:

o_l_e_g, что такое ДШ?

ДатаШит

06-01-2012 17:38

o_l_e_g, спасибо за ответ. Но я не думаю, что термопрофиль в ДШ, на датчике, и реально на пайках, три совершенно разные вещи.

ADOWWW писал:

Алекс191011_, на сколько я знаю, эта станция ни у кого нормально не работает.

Ну не знаю, прочитал тему "Станции ACHI, есть у кого опыт использования?" на http://www.notebook1.ru/forma1/viewtopic.php?f=70&t=30011 , ничего страшного не нашел. Просто заметил, что большенство пользователей работают с ней без использования связи с компом, а спектр паяемых микрух ограничивается 1 - 2 профилями. Мне же придется работать с более широким ассортиментом микрух, вот и приходится разибраться.

ADOWWW писал:

Подгонять кривую нагрева под заданный профиль должны алгоритмы заложенные в ПО станции.

Как я понял, подгон кривой осуществляется не ПО станции, а контроллером. В данном случае это PC410. Контроллер устроен так, что изменять данные регулирования в нем можно только тогда, когда он находится в состоянии СТОП. ПО станции просто выполняет роль дистанционного пульта управления, с функцией считывания текушего значения температуры. Функцией считывания как раз и позволяет выстраивать на мониторе ПК график кривой реального нагрева. Помимо функциии считывания текушего значения температуры, ПО станции позволяет считывать данные профиля, и записывать новый профиль в контроллер. Но это все можно делать только тогда когда станция находится в состоянии СТОП.
Все это я выяснил, когда писал программу на бейсике по которой можно было бы налогжить график профиля на график кривой реального нагрева, У меня получилась, что на опорных температурах профиля графики почти совпадали, а вот значения скоростей нагрева на разных шагах профиля не имели ничего общего. То есть, на профиле, на каждом шаге есть участки набора температуры (наклонные участки) и участки стабилизации температуры (горизонтальные участки), а вот на реальной кривой этого почти не наблюдается. Примерно так как это показано на рисунке.

ADOWWW писал:

Честно говоря, станция стоит в 10 раз дешевле чем оригинал. Странно было бы ожидать от неё чуда.

ADOWWW, а что такое оригинал?
Мне кажется по своей основе данная станция ничем не отличается от других станций, в которых используются ПИД контроллеры. Единственным ее достоинством является большой нижний подогрев, и наличие последовательного порта RS232.
Ну а стоимость в 2000$ это просто вопрос личного выбора между "Заработать 2000$ на том, что ты умеешь делать быстро и хорошо" и "Cэкономить 1000$ на том, что ты НЕ умеешь делать быстро и хорошо".

06-01-2012 18:17

Скачай с инета нормальные термопрофили, до тебя люди с этим уже трахались. Нехрен китайские чудеса техники покупать, по внешнему виду понятно что собирали пьяные китайцы в подвале и в полной темноте. гы-гы

Причём они нихрена не хотят ничего сообщать о программировании их контроллера, всё правят сами, если их достать. Нет

Меня добил датчик температуры низа, по сути он контролирует только температуру центральных элементов, если выбьет семистор на крайних элементах - плате кранты.

06-01-2012 18:47

CYB писал:

Скачай с инета нормальные термопрофили, до тебя люди с этим уже трахались.

Нормальные термопрофили в инете это просто термопрофили пайки свинца и без свинца. Это просто отправная точка для работы. Они не учитывают ни конструктива микрухи, ни конструктива платы. Именно поэтому и дается возможность изменять термопрофили под конкретику, и сохранять как базу данных.

CYB писал:

Нехрен китайские чудеса техники покупать, по внешнему виду понятно что собирали пьяные китайцы в подвале и в полной темноте.

Я не думаю, что я бы сделал это лучше. Да других то и нет, а те что есть как минимум в два - три раза дороже. Кроме того, когда платишь не ты, то приходится довольствоваться не тем что хочешь, а тем на что дадут.

CYB писал:

Причём они нихрена не хотят ничего сообщать о программировании их контроллера, всё правят сами, если их достать.

Что ты имеешь в виду под словами программирование контроллера?

06-01-2012 18:52

А что показывает красная линия? Если бы это был Квик, то сказал бы, что низ не греет, или датчик низа неисправен.

06-01-2012 20:21

Аlexasha писал:

А что показывает красная линия?

Судя по значению красная линия показывает температуру оккружающей среды, то есть температуру внутри корпуса станции. Хотя по логике вещей, она должна была показывать температуру нижнего нагревателя.
Скорее всего софт брался от другого производителя, в котором один контроллер отслеживал оба нагревателя, а в данной станции каждый нагреватель имеет свой контроллер, и связи между ними нет.
Я в интернете нашел три аналогичный станции от разных произвоителей

http://www.easybga.com/ir-pro.html
http://www.chinaemall.biz/main/page_exclusives_bird_sdc_5000.html
http://zhuomao.com.cn/en/show_product.asp?id=1446&lg=en

у которых софты один в один, и у всех них красная линия прорисовывается горизонтальной прямой.

06-01-2012 22:38

Алекс191011_, http://www.evertec.de/pdf/WebX410D.pdf думаю это было в качестве "оригинала".

06-01-2012 23:37

С таким "оригиналом" я немного работал в прошлой конторе, но он не был подключен к компу, и вопроса соответствия термопрофиля не стояло, так как была прямая возможность визаульно наблюдать момент когда микруха начинала "плыть" на припое.
ADOWWW, я знаю что ты работал со взрослыми станциями, имеющими возможность контроля кривой нагревания, поэтому скажи мне сравнивал ли ты соответствие заданной кривой профиля и реальной кривой нагрева? Если сравнивал, то насколько они похожи?

07-01-2012 09:28

Немного внесу ясность для автора. Я так же как и ты имею в наличии китайскую паялку для БГА АИЧИ. После того как преобрели, стали изучать как к ней приспособиться, в том числе и вопрос о поддержании термопрофиля стоял остро, так как кривая рисуемая на компьютере-это бутафория чистой воды. Так вот в результате тщательного исследования умами всех инженеров стало ясно, почему профиль не держится согласно графику термопрофиля на чип. Дело все оказалось в недостаточном обеспечении поддержки температуры на основе платы, т.е другими словами-некачественный нижний подогрев. Верхняя ИК лампа может жарить очень весело, но ее лучей идущих сверху не хватает для обогрева всей платы, она при увеличении мощности может только тупо сварить чип, но это ей не дает сделать контроллер, потому как видит через датчик что на чипе уже "боле-мене нормально". Однако "холодный" низ всю работы верхнего подогрева на смарку уводит. Плюс ко всему датчик в комплекте, это который как проволока, оказался пиздуном еще тем, был заменен на термодатчик от тестера китайского (цена тестера 300 р) ... так вот я все к чему. Китайцам конечно спасибо за обрисованный образ мечты, но не надо слюни капать. прекрасно понимая что станция стоимостью 1000$ не будет работать так же как на видео в интернете работают дорогие брэндовые станции стоимостью под 3-5 тонн зелени. Спуститесь с небес на землю... Автору могу еще порекомендовать сделать такую весчь. Мы сделали всего два профиля и на каждом в начале запуска включаем нижний подогрев на 5 минут с температурой по ПИДу 300 ... плата реально успевает прогреться к началу работы верха и профиль стал более менее совпадать с графиком. Не идеал, но пока еще не сожги ничего и прекрасно паяем и свинцы и без.
Всем спасиб за внимание.

07-01-2012 10:33

Vita73 писал:

бутафория чистой воды

абсолютно точно.

Алекс191011_, из всех на которых доводилось работать, на ЭРСЕ IR650 наиболее точно поддерживается линия термопрофиля.
Но и на 550, которая есть у меня, термопрофиль поддерживается довольно точно. Алгоритм работы контроллера станции достаточно сильно отличается от стандартного ПИД регулятора.
Расчёт необходимого нагрева, интенсивность и баланс между подогревами (верх-низ) привязан именно на те нагреватели которые стоят на данной станции.
Поэтому в достаточно широком диапазоне параметров плат без предворительных проб, можно выстроить график термопрофиля который поддержится станцией. При выходе за возможности станции проведение пайки автоматически прерывается.
Я переделывал парочку "китайцев" для коллег и пришёл к выводу что как писал Vita73, всё "компьютерное управление" чистая бутофория.

ПО лишь показывает текущее значение температуры, а переключение профилей происходит как в дешёвом термореле, с зарание прописанными точками перегибов. На той станции, что у тебя, я не работал сам, но видел в живую. Хотя внешне она достаточно симпатичная но её ценность как инструмента под вопросом.
Я вижу единственно возможный путь, если не говорить о кординальных переделках, приноровиться к её "характеру" и эксперементально подобрать профили для часто поподающих на ремонт плат и микрух.

зы. Капилярный контактный термодатчик применяемый в Эрсе стоит отдельно 120 евро, диаметр капиляра около 0,4 мм. Температура поддерживается станцией с точностью 0,5 град.

07-01-2012 12:01

ADOWWW писал:

Капилярный контактный термодатчик применяемый в Эрсе стоит отдельно 120 евро

Vita73 писал:

был заменен на термодатчик от тестера китайского (цена тестера 300 р)

Вот собственно только край этой проблемы, если даже качество датчика температыры стоит по сути во главе поддержки термопрофиля, .... да даже хотя бы контроля
И как верно написал Адиль

ADOWWW писал:

ПО лишь показывает текущее значение температуры,

Т.е в китайских станциях комп всего лишь монитор ну еще и ключ на включение. Сколь не пробовал через их прогу профиль самостоятельно написать-нихрена путнего не получается, поэтому пока только так как писал.

07-01-2012 16:33

Vita73, У меня в прошлом году сломался наконец родной датчик. Заменил на китайскую термопару - ужОс. врёт страшно, причём при каждой пайки по разному.
Перепробывал несколько экземпляров - тухта.
Пришлось раскошелиться на родной.

07-01-2012 20:07

Vita73 писал:

Дело все оказалось в недостаточном обеспечении поддержки температуры на основе платы, т.е другими словами-некачественный нижний подогрев.

Не думаю, что нижний подогрев является основной причиной несоответствия кривой нагрева и термопрофиля. Его задача просто обеспечить равномерный нагрев всей платы до определенной температуры, дабы предотвратить ее деформацию, которая, из-за неравномерности прогрева всей платы, непременно возникнет при работе только с одним верхним нагревателем. В приницпе, если размер платы не превышает размеров верхнего нагревателя, и если правильно выбрать первый шаг термопрофиля, пайку микросхем можно осуществлять только верхним подогревом.

Влияние нижнего подогрева сказывается только в начале выполнения процесса пайки. Обусловленно это тем, что в данной паяльной станции оба нагревателя начинают свою работу одновременно. Поэтому в первые несколько минут, пока нижний подогрев не выйдет на заданную для него температуру, кривая нагрева определяется влиянием как верхнего подогрева (работа которого определяется выбранным термопрофилем), так и влиянием нижнего подогрева, который к выбранному термопрофилю никакого отношения не имеет, и который работает только по режиму запрограммированному в его контроллере (это который маленький).

Vita73 писал:

Автору могу еще порекомендовать сделать такую весчь. Мы сделали всего два профиля и на каждом в начале запуска включаем нижний подогрев на 5 минут с температурой по ПИДу 300 ... плата реально успевает прогреться к началу работы верха и профиль стал более менее совпадать с графиком.

Vita73, я это тоже понял, и для определения влияния нижнего подогрева провел эксперимент, в котором исключил работу верхнего подогрева. В нем я просто выставил профиль так чтобы верхний подогрев держал температуру в пределах 40 градусов, а нижний выходил на 240. В добавок максимально поднял верхний подогрев, и отвел его в сторону от места крепления термопары. У меня получилось, что нижний подогрев вышел на 240 градусов где-то за 4 минуты, после чего кривая нагрева перешла на горизонтальный участок и держалась до окончания отработки профиля. Из этого я сделал вывод, что нижний подогрев работает со скоростью 1 градус в секунду, и если он выставляется на температуру 240 градусов, то раньше чем через 4 минуты не приходится ждать соответствия кривой нагрева заданному профилю. Что собственно и подтверждается твоим сообщением. С той лишь разницей, что ты выставляешь 300 градусов на нижний подогрев, и ждешь 5 минут.

Получается, что в данной станции, все зашитые в контроллер термопрофили взяты от балды с других станций, в которых нижний подогрев включатся отдельно, а верхний начинает работать только после выхода нижнего подогрева на режим стабидизации температуры. То есть, для правильной пайки на данной станции обязательно надо выставлять первый шаг термопрофиля так, чтобы верхний подогрев в течение 4-5 минут работал без набора температуры, для чего необходимо

в графе "slope r1" ОБЯЗАТЕЛЬНО записать "00.00" (в контроллере это r1 = "StEP")
в графе "Temp t1" записать "40" или около этого (в контроллере это L1 = "40")
в графе "Time d1" записать "240" или "300" (в контроллере это d1 = "240")

Практически получается, что продолжительность первого шага профиля численно равна значению температуры до которой греется нижний подогрев. Ну а поскольку начало нагрева нижнего подогрева происходит не с 0 градусов, а с некоторого значения (как минимум со значения комнатной температуры), то можно с уверенностью говорить, что за установленное время "240" или "300" (4 или 5 минут) влияние нижнего подогрева на процесс пайки будет сведено до минимума, и с этого момента реальная кривая нагрева должна соответствовать кривой термопрофиля.

ADOWWW писал:

Я переделывал парочку "китайцев" для коллег и пришёл к выводу что как писал Vita73, всё "компьютерное управление" чистая бутофория.

Так я уже писал, что

Алекс191011_ писал:

подгон кривой осуществляется не ПО станции, а контроллером. В данном случае это PC410. Контроллер устроен так, что изменять данные регулирования в нем можно только тогда, когда он находится в состоянии СТОП. ПО станции просто выполняет роль дистанционного пульта управления, с функцией считывания текушего значения температуры. Функцией считывания как раз и позволяет выстраивать на мониторе ПК график кривой реального нагрева. Помимо функциии считывания текушего значения температуры, ПО станции позволяет считывать данные профиля, и записывать новый профиль в контроллер. Но это все можно делать только тогда когда станция находится в состоянии СТОП.

Чтобы компьютер управлял процессом пайки, нужно отказаться от использования готовых ПИД контроллеров, и делать нечто похожее на то, что сделал miron63. То есть, брать микруху контроллера, и в ее прошиве предусматреть возможность перестройки параметров на лету. Готовые контроллеры, как правило, перепрограммируются только в режиме СТОП, а в процессе работы обеспечивают столько съем информации. Можно конечно перепрограммировать готовый контроллер через состояние СТОП, но в этом случае контроллер будет начинать свою работу не с текущего шага термопрофиля, а с первого, то есть с процесса нагрева нижнего нагревателя.

ADOWWW писал:

Vita73, У меня в прошлом году сломался наконец родной датчик. Заменил на китайскую термопару - ужОс. врёт страшно, причём при каждой пайки по разному.
Перепробывал несколько экземпляров - тухта.

ADOWWW, из этого сообщений я понял, что основной причиной расхождения формы профиля и формы реальной кривой является только термопара. Причем как она сама, так и метод ее фиксации. Не мог бы ты сказать тип и марку твоего датчика. Мне он еще из твоего кино понравился, а после этого сообщения я понял, что без него качество пайки будет зависить только от того как звезды лягут.

07-01-2012 20:49

Может кто знает на каком микроконтроллере собрана 550ерса??

08-01-2012 14:31

KVM, атмел какой то.

Алекс191011_, на самом датчике отсутствует маркировка. Он поставляется как ЗИП к станции. Искал аналоги, не удалось найти такого тонкого из доступных. Могу сфотографировать если поможет, меня есть ещё один запасной.

08-01-2012 15:55

ADOWWW, я тут порылся в нете на предмет термопары ERSA, и был удивлен тем, что увидел! У тебя термопара в виде проволоки, а тут она такая же как и для тестеров, то есть шнурок с пипкой на конце. Она что вставляется в держатель, или это разные вещи?
И еще вопрос - Что такое капиллярный контактный термодатчик ?

08-01-2012 16:06

это шнурок к китайскому тестеру помираю со смеху!

08-01-2012 16:15

Алекс191011_ писал:

Что такое капиллярный контактный термодатчик ?

По всей видимости речь идет о термодатчике, который идет в комплекте со станцией, и представляет из себя датчик, выполненный в виде капиллярной трубки из металла диаметром примерно около миллиметра... китай их похоже скопировал у какого-то брэнда, но как всегда получилась какашка. Кто думает иначе?

08-01-2012 18:55

Не исключаю возможности что ЭРСА приторговывает китайскими термопарами... подмигивание

Капиллярный датчик построен по принципу датчиков холодильника. В трубке какой то высокотеплопроводный газ или жидкость, переносящий нагрев к герметично запаянной в корпусе термопаре. Vita73 всё правильно рассказал.
Так выглядет оригинальный датчик. Для маштаба рядом положил резюк 0,125 ватт у него ножки вроде 0,4мм

Вот кстати то что продаёт Эрса http://www.ersa-shop.com/infrarot-rework-system-ir550pl550-temperaturs ...