CNC 3 assi economica per lavorazioni su schede madri pc

[jasko_jacker]

Buonasera,
Spero di non essere OT in questa sezione.
Sono nel campo della riparazione chip level di schede madri per portatili, da tanti anni.
Al fine di poter testare alcuni componenti senza saldarli avevo in mente di realizzare
un mio progetto che sommariamente consiste nel saldare una piastra di rame delle dimensioni
di circa 1.50x20x20 mm su di una serie di conatti sottostanti e successivamente tramite una
fresa da 0.1 mm eliminare per tutto lo spessore il rame in eccesso in modo che alla fine
rimangono dei cilindri di 0.3 x 1.5 mm per ogni punto di saldatura sottostante, successivamente
ognuno di questi cilindri, fermo in posizione dalla saldatura sottostante, dovra essere lavorato
per ottenere un cilindo da 0.3 x 1 mm con foro centrale conico profondo 0.5 mm e di diametro
di 0.2 mm. So che probabilmente viste le misure sarebbe opportuno utilizzare un laser a CO2 ma
non avendo i fondi necessari ho pensato che una cnc potesse andar bene.
Arrivo finalmente alla domanda, che qualità deve avere la cnc a tre assi per poter essere precisa a sufficenza
per questo lavoro ? una macchina economica <300 euro in teoria viste le specifiche dovrebbe farcela
ma ho il timore che i dati forniti non sono corretti soprattutto per l'asse Z. Concludo aggiungendo
che essendo la dostanza tra i cilindri di circa 0.2 mm l'errore in tutti i 20 mm dovrebbe essere
molto basso. Qualcuno di più esperto potrebbe dirmi se si possono fare lavorazioni di questa accuratezza ?
grazie

[billielliot]

Ciao jasko_jacker,

ti dico la soluzione che -per le mie conoscenze- ritengo piu' semplice e realistica: fai realizzare i cilindretti da qualcuno che lavori minuterie con tornio. Li saldi poi sulla scheda usando una maschera simile a quella che si usa per il reballing dei chip. Se poi cerchi su internet, c'e' il caso che trovi questi contatti gia' pronti.

Se sei proprio orientato all'autorealizzazione, comperati un tornietto per minuterie entrando nell'ottica che per un buon tornio la spesa supera facilmente la tua previsione di spesa. Senza contare il tempo che impiegherai per imparare a usarlo, fino a a ottenere quello che ti prefiggi -il rame e' ostico da lavorare-. E' anche vero che la conoscenza acquisita non ha prezzo!

Perche' scarto la fresatrice CNC?
-La colla, che fissa le piste dello stampato sulla vetroresina, non sopportera' lo sforzo/calore che la fresa genera durante l'asportazione del materiale. Distruggeresti le piazzole e vedresti il cilindretto volare per il laboratorio.
-Per lavorazioni cosi' precise servono macchinette piccole e rigide. In generale, in meccanica CNC piccolo e rigido equivale a tanti soldi.

Sempre per la mia conoscenza, la CNC piu' vicina alla tua previsone di prezzo, potrebbe essere una Proxxon MF70. Questa pero' non ha l'area di lavoro sufficiente ad accogliere una scheda madre e il costo per convertirla CNC e' decisamente alto. Tra macchina e kit di conversione arrivi in un attimo a 700/800 euro.

I kit cinesi? Per quanto letto fino ad ora sul forum, non arrivano nemmeno a immaginarla la precisione da te richiesta.

Una Cortini BF400 potrebbe rispondere alle tue esigenze ma penso che il prezzo non sia in linea con quanto da te preventivato. Sempre che non ti vada di fortuna e tu riesca trovare una macchina a prezzo stracciato.

Ciao

Mauro

P.S. sei sicuro che non esista qualche cosa di gia' fatto per realizzare la tua idea?

[jasko_jacker]

Ciao Mauro,
purtroppo i cilindri non possono essere saldati autonomamente poiche si richiede che siano tutti alla stessa quota dal pcb della scheda, inoltre
sono talmente piccoli che anche con maschera da reballing (la rilavorazione dei componenti BGA rappresenta il 60% del mio lavoro quotidiano )
posizionare in media 400 500 parti da 0.3 mm singolarmente non è attuabile (gia' tentato anche con stereoscopio professionale).
Questo progetto rappresenta una alternativa ad un sistema simile ma molto costoso circa 700 euro a pezzo (e' un socket che si salda sul
scheda madre al posto del componente da inserire successivamente nel socket stesso). Per le temperature i pads della scheda supportano
in modo continuativo anche 180 gradi con punte di 240 non so che calore genera la fresa.
Quello che volevo un pò capire e se ci siamo con le tolleranze .
Ritornando al discorso di far tornire le parti singolarmente (idea fondata) dovrei trovare che me li lavora ad un costo contenuto, per la saldatura
singola potrei modificare la macchina per il reballing in automatico e fargli saldare ogni singolo cilindro alla stessa quota.
L'idea per concludere sarebbe quella poi di commercializzare le singole schede poichè ad oggi non ci sono metodi per testare i componenti senza
saldarli cosa molto importante visto che la maggior parte di quelli in commercio provengono dalla cina e la sicurezza che siano nuovi e non rimarcati o rigenerati effettivamente per il singolo pezzo non c'e e appena saldati ovviamente non possono essere restituiti.
Uno di quei laser cinesi a CO2 tipo 40W a 500 600 euro, qualcuno li ha provati ? dovrebbero incidere il rame, magari con molti passaggi.
Ho visto la proxxon e la scheda potrebbe entrarci visto che la parte da lavorare e sul bordo, con la precisione ci siamo ?
Grazie per la pazienza viste le molte domande e dubbi

[billielliot]

Ciao jasko_jacker,

se e' vero che la pcb regge la temperatura, quando fai il reflow non applichi forze laterali. La fresa, per asportare il materiale, deve spingere sul materiale stesso. Nel momento in cui arrivi a vedere il pin realizzato, lo vedrai anche schizzare via sotto la pressione delle ultime fasi di lavorazione. Nella fresatura, anche lo staffaggio del materiale e' un'arte.

Inoltre, non so se il rame necessiti di lubrificazione durante la fresatura. Se cosi' fosse, dovresti creare un getto di liquido che raffredda la zona da lavorare (per preservare l'utensile che taglia). Non penso che la scheda madre gradirebbe.

Tolleranze? Non ho esperienza diretta ma, da quanto letto fino ad ora, direi che quanto ti prefiggi chiede una macchina costosa.

Chi realizza BGA li deve poter testare. Loro usano dei socket. Hai gia' valutato la possibilita' di montare uno di quelli per fare i tuoi test.

Ci sono anche pogopin doppia punta. Forse la realizzazione di una maschera in materiale isolante, che li tenga in posizione, sarebbe piu' semplice/economica. Ti preoccupi della planarita' del letto di pin. Sei sicuro che le ball siano planari? Come gestisci i falsi/mancati contatti su 400/500 punti?

Ciao

Mauro

P.S. ad oggi non mi risulta che con i kit laser cinesi si riesca a lavorare metalli. Anche la sola incisione -leggera scalfittura della superficie- non sembra cosa semplice.

[jasko_jacker]

Da principiante su questo campo, ho pensato che come ci si fanno i PCB , ho visto fare pads da 0.2 , su basette in rame non certo comparabili come un layer di una scheda già fatta in fatto di adesivo, il processo poteva essere translation alle mie necessità. Sono circa due anni che stiamo vagliando tutti i materiali possibili, grafite, leghe ternarie , etc ci vuole pazienza.
La planarità delle balls è sicura al centesimo, pure quella è una specie di arte.
Pensavo che l'utensile potesse avanzare di pochissimo per evitare spinte troppo forti, magari la CNC ci metteva un giorno.....
Grazie di tutto

[jasko_jacker]

Di questa cnc che ne pensate, 0.1 mm tra le piste ?
https://www.youtube.com/watch?v=cCm-UL-dCEc

[billielliot]

Se sei disposto a spendere 3012 euro per una macchina in plastica (se la vista non mi inganna) fai ancora un piccolo sforzo e regalati una CNC seria tipo questa in vendita nel mercatino.

CNC_WEGSTR.jpg

Sicuramente un simile investimento con servo closed-loop e alluminio manterra' il valore meglio di un sistema in plastica con stepper. Oltre a consentirti di fare altre lavorazioni -l'appetito vien mangiando- anche in considerazione dell'idea da te espressa di una futura commercializzazione.

Poi lavorare lavorano tutte. Anche quelle per incidere plettri, che potresti autocostruirti visto che usa due vecchi lettori per floppy da 1,44MB.

Ciao

Mauro

[Fiveaxis]

Domanda: dove la trovi una fresa d 0.1mm con un'elica utile da 1.5 mm?
Scartabellando tra i vari cataloghi di microutensili svizzeri per orologeria, non ho trovato nulla.

Tuttavia ammesso di trovare una fresa con tali dimensioni, io non credo che una fresatrice cinese da hobbista ti consenta di utilizzarla. I diametri inferiori a 0,5 mm sono mooolto complessi da utilizzare e richiedono precisioni e rigidità strutturali decisamente molto lontani da quelle strutture cinesi.

Una strada difficile ma decisamente più fattibile la vedo nella fornitura dei cilindretti.

EDIT: fornitura intendevo tornitura..

[jasko_jacker]

Ci sono già passato come penso altre persone.
Quando per lavoro mi sono avvicinato alla saldatura BGA ho acquistato una macchina manuale cinese non proprio cheap pagata 1000 euro, già dalla prima prova di utilizzo sono emersi i suo limiti, non che non facesse il suo lavoro ma non come volevo io cioè seguendo le specifiche di saldatura consigliate dal produttore. Alla fine mi sono accorto che neanche con il doppio o il triplo di quanto speso avrei avuto una macchina modulare che si adattava ai chip che ogni tot tempo cambiavano e necessitavano di soluzioni diverse. Acquistando singolarmente parti di macchine professionali ho pesantemente modificato la macchina cinese
con ottimi risultati, la uso da ormai 7 anni.
Tutto questo per dire che partire con una CNC milling (si dice così mi sembra) da 3000 euro senza sapere se il lavoro richiesto è fattibile almeno come concepito inizialmente mi sembra azzardato. Forse sarebbe meglio fare prove con componenti più grandi (cilindro da 0.6 x 1 mm) con CNC di base anche per capire meglio i programmi e le tecnologie , mach3 G code G processor etc cosa che ovviamente è indispensabile. Ad esempio non ho capito ancora bene se l'asse Z può essere completamente controllato poiché i disegni che vedo sono in 2D mentre alla fine il mio progetto dovrebbe creare un cilindro in 3D, sto dicendo una stupidaggine ?

[safe60]

L'asse Z di un macchina cnc e' come gli altri, quindi puo' essere tranquillamente controllato come gli assi X e Y. l'unica caratteristica diversa dell'asse Z e' la corsa che solitamente in un pantografo e' di centimetri (diciamo dai 10 ai 20) rispetto a quella degli assi X e Y che invece puo' essere anche importante.

In linea di massima in un pantografo a tre assi puoi controllare la posizione degli assi XYZ, l'accensione e spegnimento dell'utensile, la velocita' di avanzamento dell'utensile , ovviamente entro i limiti fisici della macchina.

In quelle piu' sofisticate si controlla il refrigerante (se c'e' la pompa), il cambio dell'utensile, e la velocita' di rotazione se il mandrino ha l'encoder e anche eventuali assi rotativi.

[Bender]

Premesso che non ci ho capito quasi nulla di quello che devi fare... e che non ne capisco di elettronica...
Io la sparo alla grande...
Prendi una basetta di materiale non conduttore, ed al posto dei cilindri esegui dei fori passanti da 0.3 alti 1,5 mm o più.
Li riempi di una qualche pasta conduttiva che una volta a contatto con i pin del chip prenderà automaticamente la forma a conca.
In questo modo hai creato i tuoi cilindri conduttori.
Ora non ho idea di come avviene il collegamento sottostante tra cilindri e piste.
Non hai qualche immagine?

[jasko_jacker]

Hai centarto il punto, la tua idea non era male avevamo già tenatato una strada simile
ma con scarsi risultati; il problema non è tanto creare un materiale forato di un altezza
specifica, quanto trovare un materiale che abbia un ottima conducibilità elettrica e che
rimanga elastico. Ne abbiamo sperimentati diversi ma senza successo. Una evoluzione
della tua idea era quella di ordinare una griglia che al posto dei fori ci sia del materiale
che conduce elettricamente; ho trovato un sito in america che possiede la tecnologia
(stampante 3d che lavora vari materiali a diverse densità tra cui quello di cui stiamo parlando)
ma soltanto il pezzo di prova veniva circa 350 euro a questo prezzo non è conveniente.

Ora anche per altri usi ho bisogno di una cnc milling che costi poco ma che posso
poi modificare l'esigenza principale è il poter comandare oltre gli spostamenti, alla
velocità di rotazione, anche la pressione che ad esempio una fresa attua sul materiale
da lavorare che penso si traduca in uno spostamento verso il materiale stesso.
Sono partito da questo sito, http://www.hobbild.com/index.php?option ... Itemid=135
ad esempio se volessi lavorare utilizzando il programma mach3 devo per forza di cose avere un controller
compatibile quindi penso che se volessi "buttare" 150-200 euro

https://www.ebay.it/itm/FRESA-CNC-PANTO ... 4041204648

oppure

https://www.ebay.it/itm/3-Axis-CNC-2418 ... 0005.m1851

mach3 non lo posso usare.
Quindi se acquisto cnc cinese, con la sua scheda (dovrebbe essere un arduino atmel) lavoro solo con software che mi forniscono o posso
usarne un altro ? Per quanto riguarda la usb da quello che ho capito è un problema con mach3 e devo passare a mach4 ?

Alego foto chip e mia prova a mano di quello che deve essere uno dei"cilindri o piazzole" su qui si appoggia la corrispondente pallina saldata al chip.

Grazie della pazienza

TEST1.JPG

[Balillla]

Ciao
Non entro nel merito di ciò che devi realizzare, ma questa cnc mi sembra che possieda una struttura piuttosto rigida, e questo dovrebbe corrispondere ad una maggior precisione in fase di lavorazione.
Www.cnco.it
Non mi sembra che costi una follia

Attenzione, devi inviare (tramite altro post visto che non puoi più modificare questo) almeno una immagine di riferimento del prodotto che hai linkato (per ulteriori info consulta l'art. 8 delle Integrazioni del Regolamento).