Reflow - Methode 3

- Solltest du es noch nicht getan haben, lies dir erst alles zum Thema YLOD durch!
- Es gibt verschiedene Reflow-Methoden, die alle unterschiedlich gut sind (mit steigender Nummer besser). Vergleiche erst alle und gucke dann, für welche deine Ausrüstung reicht.
- Überleg dir vorher gut, ob du den Reflow wirklich selbst machen willst. Wenn du dabei den RSX (oder welchen Chip auch immer) beschädigst, ist die Konsole hinüber und dann kann sie auch kein anderer mehr ohne weiteres retten. Dann muss erst ein neuer RSX aufgelötet werden, was nicht viele Firmen anbieten. Mal probieren und wenns nicht klappt einen Profi versuchen lassen ist nicht immer drin, denk daran!

Ziel des Reflow ist es die fehlerhaften Kontakte so weit zu erhitzen, dass das Lötzinn an diesen wieder schmilzt und sich so repariert. Das (bleifreie) Lötzinn schmilzt bei ungefähr 220°C.

Hinweis: Dieses Tutorial ist noch in der Testphase! Daher bitte nur nutzen, wenn du schon etwas Erfahrung hast und der Defekt der Konsole zu verschmerzen ist. Bitte Erfahrungen im Forum posten, damit das Tutorial verbessert werden kann.

Lies dir das Tutorial erst aufmerksam durch, bevor du anfängst!


Die Anschaffung ist für einen einzelnen Reflow zu groß, deshalb ist das Tutorial nur für Leute geeignet, die das meiste Zeug schon zufällig haben, mehrere Reflows durchführen wollen, oder einfach gern herumbasteln und es es nicht rechnen muss (im Vergleich zur Neuanschaffung oder Auftragsreparatur). Vielleicht kannst du dich mit mehreren Leuten zusammentun. Dann teilen sich zu Einen die Kosten auf, zum Anderen gewinnst du Erfahrung mit jedem Reflow und die Konsolen werden immer besser repariert.
by Takeshi
Pflicht
- Heißluftfön: Der sollte möglichst eine Temperaturregelung haben. Noch besser ist, wenn du den Luftstrom einstellen kannst.
- Einen Herd mit retro-Kochplatten oder Ceranfeld. Induktion geht nicht, bitte auch nicht probieren!
Noch besser ist ein Elektrogrill, wenn die Fläsche größer als das Board ist. Der Grill muss aber regelbar sein und ein Ceranglas haben. Ganz ohne Glas, nur mit Rost, ist ein Grill völlig ungeeignet. - Ein IR-Temperaturmessgerät, außerdem
- ist ein Temperaturmessgerät mit Temperaturfühler sehr empfehlenswert
- Flüssiges Flussmittel, zum Beispiel gelöstes Kolophonium (ohne geht manchmal auch, macht die Kontakte aber auf Dauer nur schlechter)
- Alu-Folie
- Kapton-Tape oder anderes hitzebeständiges Klebeband
- Irgendwelche Abstandshalter, die hitzebeständig sind (siehe Anleitung) - die müssen 2cm bis 5cm überbrücken

Nice to have
- Eine BGA-Düse mit einer Seitenlänge von 45mm. Wenn du dir eine Zulegst, auf die Aufnahme von 35mm achten, sonst erwischst du eine mit kleiner Aufnahme für Heißluftlötstationen, die passen natürlich nicht.
by Takeshi
Der Herd fungiert hier als Preheater. Eine Kochplatte und ein Ceranfeld sind beide genau genommen nichts weiter als Infrarotstrahler, die Strahlung überträgt Wärme auf alles, worauf die Strahlung trifft. Es wirkt auf den ersten Moment etwas absurd und sehr stümperhaft sowas als Ersatz zu verwenden, kommt einem dafür gemachten Prehater aber ziemlich nahe.

Der Preheater erhitzt das gesamte Board und senkt damit den Temperaturunterschied, den du mit dem Heißluftfön noch überwinden musst, auf ein Minimum. Damit ist die Temperatur am Chip gleichmäßiger und du musst nur wenig Hitze auf den RSX geben, um ihn auf die gewünschte Temperatur zu bekommen. Dadurch sinkt die Belastung und die damit verbundene Gefahr eines Defekts für den Chip, denn beschädigt wird der Chip nicht durch die durchschnittliche Temperatur, sondern die heißeste Stelle, nämlich der, an der die heiße Luft auftrifft. Das hat zur Folge, dass du ihn bei gleicher Belastung auf eine höhere Temperatur bringen kannst. Am Ende haben also mehr Kontakte die Schmelztemperatur erreicht oder weiter überschritten, der Reflow wird besser.

Im Gegensatz zu Methode 2 wird das Board von unten auch dann noch weiter erhitzt, wenn du den Chip mit dem Heißluftfön bearbeitest. Bei Methode 2 kühlt das Board dabei sogar schon leicht ab, weil es offen liegt.
by Takeshi
Entferne den Heatspreader (IHS) vom RSX, alle Wärmeleitpads auf dem Mainboard und die Batterie (falls vorhanden). Am besten wäre es den IHS auch vom Cell zu entfernen, da die Paste unter dem IHS bei dem Reflow sehr heiß wird und danach vermutlich nicht mehr sonderlich gut ist. Ich habe leider noch keine Erfahrung gemacht, wie die Paste danach ist, da ich den IHS immer entferne. Wenn du ihn drauf gelassen hast, bitte im Forum posten, ob die PS3 danach sehr laut wurde, danke.

Das Board muss zuerst getempert werden. Das heißt, das Board wird eine längere Zeit nahezu konstant auf einer mittleren Temperatur gehalten. Das dient dazu, dass die Feuchtigkeit aus dem Board entweicht. Die gleiche Menge Wasser benötigt im gasförmigen Zustand 1000 mal so viel Volumen wie im flüssigen Zustand. Lässt du das Tempern weg, besteht die Gefahr, dass es bei der hohen Temperatur am Ende schlagartig ausdehnt und das Board beschädigt. Das erkennst du an Blasen auf der Platine. Keine Blasen heißt im Umkehrschluss aber nicht, dass der RSX das überlebt hat!

Befestige den Wärmefühler in der Nähe des RSX auf der Unterseite vom Board auf einer großen Kupferfläche mit Kapton-Tape. Lege die Abstandshalter rund um ein großes Kochfeld und das Board auf die Abstandshalter. Ich habe hier Kühlkörper der Xbox 360 verwendet. Die Abstandshalter sollten auf jeden Fall etwas hitzebeständig sein, aber da die normal nicht direkt auf dem Kochfeld liegen, bekommen die nicht ganz so viel Hitze ab. Der Abstand zwischen Kochfeld und Board muss mindestens 2cm betragen, mehr schadet nicht, ist sogar in einem gewissen Maß besser.

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Nun aber zum Tempern. Stell den Herd auf die kleinste Stufe, das reichte bei mir völlig aus, war sogar etwas zu viel. Die Temperatur darf nur langsam ansteigen, im Schnitt maximal 1°C in 2 Sekunden (langsamer ist besser). Am Anfang dauert es etwas, bis was passiert, also ruhig eine Minute warten. Halte die Temperatur auf 120°C bis 140°C für eine Stunde (länger ist besser). Auf dieses Niveau sollte sich die Temperatur von allein auf der niedrigsten Stufe einpegeln, dann musst du nicht ständig aufpassen. Vergewisser dich aber vorher genau, dass die wirklich nicht weiter absteigt!

Nach einer Stunde kannst du den Herd abschalten und die Temperatur auf 40°C bis 60°C absinken lassen. Träufel das Kolophonium an die Seite des RSX. Die Kolophoniumlösung wird automatisch unter den RSX gesogen. Bei einer 10ml-Flasche brauchst du knapp eine volle Pipette.

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Am Ende kannst du auch etwas nachhelfen, indem du das Board neigst, damit sich das Flussmittel unter dem ganzen RSX verteilt. Es reicht, wenn das Kolophonium an der anderen Seite zu sehen ist, es muss nicht über das ganze Board laufen. Ein wenig verteilt es sich später ohnehin noch. Wenig herumsauen ist sogar ganz wichtig.

Hast du das erledigt, baust du dir als nächstes ein Wand aus Alufolie. Die muss 3 bis 4cm hoch sein, ca. 30cm lang. Reiße ungefähr 15cm Alufolie ab, falte sie zweimal und klebe auf einer Seite das Kaptontape drauf.

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Knicke es in der Mitte, dann nochmal zur Mitte hin. Schneide an den Knicken das Kaptontape ein, falte den Streifen zu einem Quadrat. Die Enden klebst du am besten zusammen.

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Die Alu-Wand klebst du rund um den RSX, wie auf dem Bild zu sehen. Dabei darf kein Kolophonium unter dem Kapton-Tape sein, sonst klebt es nicht und bringt dann nichts. Ist da welches, erst schön säubern. Die Wand sorgt dafür, dass die Luft vom Heißluftfön nicht über das Board strömt. Das kühlt das Board nämlich (aus mir unbekannten Gründen, habe nur Vermutungen) trotz hoher Lufttemperatur herunter. Das wollen wir ja nicht. Und um das Herunterkühlen des Boards weiter zu verringern, wickeln wir die Oberseite (nicht die Unterseite!) noch in Alufolie ein. Das muss nicht ganz dicht sein, es darf überstehen, die Folie muss nicht ganz aufliegen. Wichtig ist nur, dass etwas drüber liegt. Wenn du ein altes Handtuch hast, kannst du auch ein Loch reinschneiden und das statt der Folie verwenden (so mache ich das). Das Handtuch sollte aber vorher gut getrocknet sein (Trockner, Backofen bei geringer Temperatur zur Not), sonst kommt wieder Feuchtigkeit auf das Board.

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Zu guter Letzt bastelst du dir noch eine Abdeckung für den RSX, damit nicht genau da als einziges die Wärme ungehindert entweichen kann.
by Takeshi
Jetzt kann es endlich losgehen. Dreh den Herd wieder auf die niedrigste Stufe und erhitze das Board erneut langsam. Diesmal gehst du aber nicht nur bis 120°C, sondern bis 190°C. Das Kolophonium unter dem RSX wird anfangen zu qualmen, das ist normal, keine Panik. Die Dämpfe solltest du möglichst nicht einatmen, die sind gesundheitsschüldich (siehe Wikipedia). Sorge auch für eine ausreichende Belüftung (allerdings keinen vollen Durchzug, das kühlt das Board)während und nach dem Reflow, damit nicht zu viele Dämpfe in der Luft sind.

Hast du die 190°C erreicht, kommen der Heißluftfön und das IR-Messgerät zum Einsatz. Miss mit dem IR-Messgerät die Temperatur auf dem RSX. Die Messung mittels IR ist leider etwas ungenau, da sie von der Oberfläche, besonders der farbe, abhängt. Bei schwarzen Flächen zeigt es die höchste Temperatur an. Das Messergebnis ist zudem vom Winkel und der gemessenen Fläche abhängig. Die höchste Tempeatur, die du mehrere Sekunden misst, ist die richtige. Hast du kurz mal eine etwas niedrigere Temperatur, kommt das durch den Winkel oder die Stelle, über die du das Messgerät hältst. Das Messen erfordert deshalb etwas Übung. Der Vorteil ist aber, dass du die Temperatur berührungslos messen kannst und die Temperatur über die Fläche gemittelt wird. Du verdeckst nicht mit einem Messfühler eine Fläche beim Erhitzen, du verschiebst den Chip nicht versehentlich und du misst auch nicht zufällig an einem Punkt, an dem die Temperatur stark vom Mittel abweicht.

Zu Beginn beträgt der Temperaturunterschied zwischen Unterseite (Messfühler) und Oberseite (IR-MEssgerät) bei mir um die 30°C, das sollte bei dir auch so sein. Mit dem Heißluftfön (300°C, nicht mehr! 300 l/min) erhitzt du im nächsten Schritt den RSX noch von oben mit kreisenden Bewegungen in einem Abstand von rund 2cm. Hast du eine BGA-Düse, halte den Heißluftfön ruhig über den BGA, ohne ihn zu bewegen. Die Temperatur wird sich auf der Oberseite immer mehr der der Unterseite angleichen. Überprüfe ab und zu die Temperatur auf der Oberseite mit dem IR-Messgerät. Die sollte nicht wesentlich höher als auf der Unterseite werden. Du erhitzt also oben und unten gemeinsam und das bist, du so 210°C erreicht hast. Wenn du mutig bist, kannst du auch weiter hoch gehen. Dann hält der Reflow länger, das Risiko steigt aber, dass der RSX irreparabel beschädigt wird. Bei um die 225°C liegt das Maximum, auf das du gehen musst, hier schmelzen alle Kontakte. Diese Grenze wirst du aber wahrscheinlich nur mit einer BGA-Düse erreichen, ohne den RSX zu beschädigen. Wenn du noch mutiger bist, kannst du den RSX seitlich ganz leicht anstubsen, logischerweise mit einem hitzebeständigen Gegenstand (Schraubenzieher, Messer, ...). Bewegt er sich, ist das komplette Lötzinn geschmolzen, es konnten sich also alle Kontakte neu verbinden. Der RSX rückt sich von selbst wieder an die richtige Stelle, da er auf den Kugeln schwimmt. Aber Achtung, bewegst du ihn zu weit, verruscht er dauerhaft, das Lötzinn verschwimmt, dann ist es erstmal vorbei. Kurz bevor das Lötzinn flüssig ist, kannst du fest drücken und es bewegt sich nicht, danach lässt er sich schlagartig ganz leicht bewegen, also nicht zu viel drücken!

Bist du der Meinung, du hast die Wunschtemperatur erreicht, schalte den Herd aus und lass das Board abkühle, du kannst mit etwas Wedeln nachhelfen. Bewege das Board nicht, bis die Tmperatur nicht unter 180°C gesunken ist. Zieh es erst danach vom Herd, um es besser abkühlen zu konnen. Sonst kann es passieren, dass das Lötzinn genau dann fest wird, wenn Druck auf die Kontakte wirkt, dann geht es schneller wieder kaputt.
by Takeshi
Der Weg bis zum Reballing ist da natürlich nicht mehr weit, deshalb gebe ich hier noch einen kleinen Ausblick. Für den Reflow ist das aber uninteressant.

Wenn sich der Chip bewegen lässt (was nur mit Düse funktionieren wird), lässt er sich auch herunternehmen. Dann ist der schwierigste Teil erledigt. Im nächsten Schritt muss das Zinn vom Chip und Mainboard entfernt werden, es kommen neue Kugeln auf den Chip, Flussmittel auf das Board, Chip wieder drauf und erneut erhitzen. Verwendest du bleihaltiges Zinn, reicht eine Temperatur von rund 180°C zum Schmelzen aus. Gehst du bis 200°C, bist du noch locker auf der sicheren Seite (ab 210°C fängt es erst an kritisch zu werden), du liegst aber dennoch ganze 20°C über dem Schmelzpunkt, die Kontakte können sich also gut verlöten. Klappt es nicht, bekommst du den Chip mit abermals geringem Risiko wieder vom Mainboard.

Da es aber gerade für Anfänger schwierig wird den Chip zum ersten Mal vom Board zu bekommen und das Auftragen der Kugeln zu Beginn wirklich Nervenaufreibend sein kann, empfehle ich das mit dem Reballing nicht "einfach mal eben zu versuchen". Übe das erst mit alten Boards und wenn du die Anschaffungskosten verschmerzen kannst, auch wenn es am Ende nichts wird.
by Takeshi
... solltest du das Mainboard nochmals säubern. Das heißt alle Rückstände von Flussmittel entfernen. Am besten ist es, wenn du unter den RSX etwas Isopropanol laufen lässt, wartest (damit sich das Kolophonium löst) und danach mit weiterem Isopropanol die Reste rausspülst, bis das Isopropanol nahezu farblos wieder rauskommt. Das sieht am Ende besser aus, verringert die Gefahr Probleme zu bekommen und erleichtert dir bei einem erneuten Reflow frisches Flussmittel unter den RSX zu bekommen.
by Takeshi

Der Reflow hat nicht geklappt, ich bekomme noch immer einen YLOD, nun aber einen kurzen
Ein kurzer YLOD deutet auf ein Problem mit der Spannungsversorgung hin. Da diese Diagnose in direkter Folge vom Reflow aufgetreten ist, ist davon auszugehen, dass der RSX defekt ist und die Hauptversorgung kurzschließt, weshalb die PS3 die Spannung nicht wie gewünscht aufbauen kann und das führt zum kurzen YLOD.

by Takeshi

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