Sensibilidade e riscos para a saúde de PCBs refletores de computador em um forno doméstico


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Essa é uma pergunta marginal, em termos de SE, mas acho que o EE é o melhor lugar para fazer isso.

Alguns conhecidos meus tiveram um problema com o laptop deles - a placa de vídeo parou de funcionar. Eles receberam (de outra pessoa) instruções sobre como "refluir".

Infelizmente, não tenho o link para o texto (e não está em inglês de qualquer maneira), mas o bit relevante foi instruído para aquecer o cartão em um forno de convecção ajustado a 180 ° C por 5 minutos.

I foi perguntado sobre a minha opinião sobre essa correção e respondeu que, enquanto é concebível que ele pode trabalhar (a minha única ideia era que ele talvez pudesse remover solda defeitos de ligação, uma vez que a placa é bastante velho para ser pré-RoHS), eu fortemente aconselhados contra realizando a correção em um forno ainda usado para a preparação de alimentos.

Para minha consternação, aprendi recentemente que os conhecidos em questão foram adiante e executaram a correção, em um forno usado para cozinhar em casa. Curiosamente, funcionou, pelo menos por enquanto.

Portanto, quero fazer a seguinte pergunta em duas partes:

  1. Quais são os perigos para a saúde associados ao realizar esse tipo de retrabalho em um forno usado para preparar alimentos e como lidar com esses perigos? Eu preferiria que as respostas se concentrassem nos possíveis contaminantes que sobraram no forno, em vez de, por exemplo, aumentar o risco de falha catastrófica dos componentes da PCB.
  2. Como esse tipo de retrabalho pode ser eficaz para tornar o conselho operacional novamente?

De preferência, eu gostaria de uma resposta que abordasse as duas partes, mas, por razões óbvias, também ficarei satisfeito com uma resposta rápida apenas na primeira.

ATUALIZAÇÃO: Obrigado pelas respostas até agora. Como os mais populares apresentam opiniões opostas, e o número dos respectivos votos positivos é comparável, acho que devo esperar um dia ou dois antes de aceitá-los. Isso é na esperança de que alguém possa fornecer dados concretos relacionados ao assunto.

ATUALIZAÇÃO 05.01.2013: Ainda vou deixar a pergunta sem uma resposta aceita por algum tempo. Visto que nenhuma das respostas tem dados concretos para apoiá-las, estou um pouco apreensivo por seguir o caminho. Desculpe por isso.


Como você adivinhou, a solução é, em essência, usar o forno de convecção como um forno de refusão. Tive sorte em reviver minha nVidia GTX260 antiga colocando-a no forno por alguns minutos. Antes, o computador não fazia o POST, depois que o cartão funcionava bem. As pessoas tiveram sorte em fazer o mesmo com o XBox360, onde algumas das conexões BGA sob a GPU / CPU quebram devido à flexão e alto calor da placa e as falhas na placa devido à perda de contato entre a GPU / CPU e a placa principal.
Shamtam

Sei que as pessoas que usam seu reflow forno para assar pizza ...
jippie

Eu evitaria usar qualquer coisa que você usará posteriormente para qualquer outra coisa. Por que correr o risco? Tive sorte refletindo não com um forno, mas com uma frigideira. Os resultados são muito bons. Eu não cozinhar qualquer coisa sobre ele embora: D
Gustavo Litovsky

Respostas:


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Eles quase certamente não estão em perigo. Não mais do que o fato de que eles seguravam o tabuleiro e possivelmente comiam algo antes de lavar as mãos. As probabilidades de transferência direta são muito maiores do que uma transferência dupla de saída de gás, primeiro no forno e do forno para os alimentos. No forno, é claro, você tem o potencial de saída de gás, que depois reveste o interior do forno. Duvido que haja muito disso. Além disso, as pessoas costumam pré-aquecer o forno, o que elevaria a temperatura novamente além dessa temperatura de "refluxo" e isso liberaria as coisas ruins (se houvesse) e o levaria para fora do forno. ou seja, seria assado.

As placas são relativamente limpas, o chumbo não é muito volátil, há COV presente, mas uma vez aquecidas, elas se dissipam, etc.

De fato, os elementos do forno quando novas outgas na primeira utilização, após a limpeza do forno, existem produtos químicos deixados nas superfícies que outgas. Esses seriam os melhores comparáveis ​​e mais preocupantes do que o PCB.


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+1 por responder com uma resposta realista em oposição direta à queixa cada vez mais comum, paranóica e politicamente correta, que todo mundo parece falar. Cansa-se do "Ooooh, é perigoso!" RoHS conforma-fala.
Anindo Ghosh #

@AnindoGhosh É bom ressaltar que isso ainda é um pouco perigoso / arriscado. Não que isso me impediu de usá-lo para consertar jogos de game boy sem um ferro de passar à mão.
precisa saber é o seguinte

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  1. Quem sabe que tipo de lixo é liberado por plásticos, metais, solda, etc. Eu não faria isso no meu forno, mas ei ...

  2. É uma maneira gueto de refletir as bolas de solda nos chips BGA. Tecnicamente, existem "perfis de refluxo" que devem ser seguidos para derreter a solda adequadamente e todo esse jazz. Um perfil de refluxo é uma descrição da maneira como uma temperatura deve aumentar ou diminuir durante um certo período de tempo. Você pode procurar no Google por mais informações sobre isso, mas um forno de cozinha comum não será capaz de seguir qualquer tipo de perfil de refluxo corretamente. Não deve ser considerado uma correção a longo prazo. Ainda existe um potencial, o mesmo problema exato ocorrerá novamente.


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O perfil de temperatura existe para separar o último pedaço de umidade das peças antes do aquecimento para refletir as temperaturas. Se isso não for feito, existe o risco de danificar a embalagem plástica devido à umidade retida na ebulição. Duvido que muitos fornos domésticos façam um bom trabalho de aquecimento a 180-200 F sem ultrapassar os 212. Também duvido que a maioria dos fornos domésticos possa controlar a temperatura de maneira uniforme no forno. Se você quiser experimentá-lo, primeiro calibre o forno colocando termômetros em torno de onde você colocará a placa e meça a temperatura real versus o ponto definido versus o tempo.
Mike DeSimone

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@MikeDeSimone Alguns componentes esquentam mais lentamente que outros, e o perfil temporário também permite tempo para esses componentes lentos. Além disso, o perfil de temperatura permite um resfriamento mais controlado e uniforme para permitir menos estresse térmico. O que você diz é verdade, mas há mais fatores do que apenas isso.

@DavidKessner: Sim, mas eles me dão apenas 600 caracteres. ^ _-
Mike DeSimone

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Eu não faria isso. Talvez eu esteja paranóica, mas o risco de expor meu jantar à liderança e outras coisas desagradáveis ​​é muito alto. Fazer isso uma vez pode ser bom, se você for cuidadoso, mas eu lido com eletrônicos o dia todo, todos os dias, por isso sou mais cuidadoso com essas coisas.

Quanto à eficácia ... Normalmente, o processo de refluxo de uma PCB é rigidamente controlado. Você não quer que esteja muito frio ou muito quente, ou muito rápido ou muito devagar. Muito rápido ou muito frio fará com que a PCB não reflita corretamente. Se você estiver muito lento ou muito quente, pode danificar a PCB e os chips. E, idealmente, você deseja algum fluxo nos pinos / esferas que precisam ser refletidos.

O refluxo no forno doméstico não controla o tempo ou a temperatura. Pode funcionar. Ou talvez não. Ou você pode piorar as coisas. Se as escolhas foram tentar um refluxo ou jogar o PCB fora, talvez valha a pena tentar refluí-lo. Na pior das hipóteses, você jogaria fora de qualquer maneira - o que você teria feito de qualquer maneira.

Mais uma vez, eu não faria no meu forno. Mas se eu fiz, aqui está como eu faria:

  1. Pegue uma assadeira e cubra com papel alumínio. Cubra também o interior do forno o máximo possível.
  2. Pré-aqueça o forno, com a assadeira também.
  3. Conecte espaçadores de metal na PCB.
  4. Remova qualquer coisa do PCB que puder. CPU, dissipadores de calor, etc.
  5. Coloque o PCB na assadeira. Os espaçadores impedirão que o PCB toque em nada.
  6. Quando o tempo acabar, desligue o forno e abra cuidadosamente a porta. Não agite, bata ou mova a PCB. Deixe o forno, PCB e assadeira esfriarem com a porta do forno aberta.
  7. Jogue fora a folha de alumínio.

Este método deve manter o forno o mais limpo possível, mantendo as chances de um refluxo bem-sucedido o mais alto possível. Com a prática, isso pode funcionar bem. Sem prática, suas chances de sucesso são provavelmente inferiores a 50%.


O que é uma 'assadeira'? Também deve ter cuidado para não cobrir quaisquer aberturas no forno que são usados para o fluxo de ar / aquecimento / ...
jippie

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@jippie Uma assadeira é uma coisa simples em que você assa biscoitos. :)

Uma assadeira é uma grande bandeja retangular de metal (geralmente alumínio) com muito pouca (se houver) profundidade (1 cm ou menos). Às vezes, o calor pode fazer com que uma assadeira se deforma no forno, o que seria muito ruim para o refluxo, pois poderia fazer com que algumas peças voassem.
Mike DeSimone

Um problema na etapa 1, no caso de fornos a gás, é que você pode cobrir as aberturas de ventilação usadas para entrar e sair do ar aquecido pelo forno.
Mike DeSimone

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Usar o forno doméstico é uma péssima idéia. Preocupações com a saúde, consulte os documentos dos fabricantes de IC, por exemplo, https://aerospace.honeywell.com/~/media/Images/Plymouth%20Website%20PDFs/Magnetic%20Sensors/Application%20Notes/AN216_Mounting_Tips_for_LCC_Magnetic_Sensors.ashx

Excerto:

A maioria dos pacotes LCC não possui requisitos especiais além dos procedimentos normais para conectar componentes SMT às placas de circuito impresso. A exceção a esse processo são os produtos Honeywell HMC que possuem pacotes de substrato de cerâmica ou FR4 com encapsulamento superior em epóxi. Esses designs de embalagem usam dois tipos de solda com diferentes temperaturas de refluxo. Dentro dessas embalagens, é usada uma solda de refluxo de alta temperatura que reflui a 225 ° C e acima para fazer conexões de circuito interno. Na embalagem externa, recomenda-se a solda de baixa temperatura com uma faixa de temperatura de refluxo de 180 a 210 ° C. Três zonas de aquecimento são definidas no processo de solda por refluxo SMT; a zona de pré-aquecimento, a zona de imersão e a zona de refluxo. A zona de pré-aquecimento inclui a zona de imersão e varia nominalmente de 2 a 4 minutos, dependendo do aumento da temperatura para chegar ao platô de imersão de 160 ° C a 180 ° C para ativar o fluxo e remover qualquer umidade restante na montagem. Os tempos de aumento do pré-aquecimento não devem exceder 3 ° C por segundo para evitar a umidade e tensões mecânicas que resultam em "pipoca" no encapsulamento da embalagem .

Portanto, a menos que você tenha certeza de que ele fica uniformemente entre 200C-220C e não aquece mais rápido que a taxa especificada, você corre o risco de danificar o tipo de IC a que se refere. Se você olhar para um forno de refluxo, eles fornecem uma variedade de perfis diferentes, voltados para diferentes tipos de CI + solda (com chumbo vs sem chumbo, etc.) ... você realmente quer desconsiderar tudo isso e jogá-lo no forno com sua pizza, arriscando a saúde de você e do silício?

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