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Storia tragicomica di una domenica pomeriggio

Tutto è iniziato quando ho richiesto a Freescale dei campioni di sensori di accelerazione, 2 e a 3 assi in tecnologia MEMS, esattamente i modelli MMA6361 (analogico a 2 assi) e MMA7455 (digitale a 3 assi). Sapevo che il contenitore è un LGA a 14 pin; sapevo anche le misure esatte dal datasheet... ma la realtà è un'altra cosa!

Dalle mie precedenti esperienze con contenitori TSSOP a 10 e a 32 pin sapevo che sarebbe stata dura, ma non impossibile, saldare questi chip.
Il primo problema è stato: non avendo una stazione di 'reflow' come faccio a saldare i pin che sono sotto il chip ?
Semplice: incollo il chip, a 'pancia' in su, con una microgoccia di adesivo rapido ad un pezzettino di vetronite.
Poi inserisco a fianco 2 strip maschi a 3 pin e con microscopici fili unisco i pin degli strip ai pin del chip...et voilà...il gioco è fatto! Questa l'idea; la pratica è un pò più difficile.


1° errore

Taglio la minibasetta, la fisso con la 3° mano, metto la goccina di adesivo, prendo delicatamente (**) il chip con la pinzetta, lo appoggio sulla goccia di colla...storto (la mano trema!). Faccio per recuperare il chip per un 2° tentativo...e questi mi schizza via. L'ho ritrovato a tarda sera scopando il pavimento.

Prendo un altro chip e ci riprovo. Questa volta tutto ok; 10 secondi e il chip è amovibile (per sempre).
Infilo e saldo gli strip. Stagno i pin dell'LGA; operazione quasi semplice con una punta di saldatore da 0.5mm; si fa qualche corto, ma con il deflussante e, forte dalle esperienze precedenti, non è difficile elinare i ponti di stagno.
Prendo un pò di sottile filo per wirewrap per fare le connessioni; e qui comincia ad essere dura!
Lavoro con la lente da banco da 15x e una forte lampada focalizzata sulla zona... ma la mano trema (troppo alcool?) e gli occhi si incrociano. Provate ad avvicinare in 3 dimensioni un filo da 0.3mm di diametro ad una piazzola larga 0.5mm e profonda 0.8mm... il filo va dappertutto tranne che esattamente sulla piazzola!

Però, dopo 1 ora e vari tentativi, con pause per rimettere a fuoco gli occhi, il lavoro è finito.
Preparo l'occorrente per una prima verifica pratica di funzionamento del chip; alimentatore stabilizzato, tester digitale, fili e coccodrilli vari e sul PC bello in grande l'immagine del pinout del chip per fare i collegamenti.

Vedete nell'immagine del pinout quella chiara scritta in alto che ho evidenziato in rosso? Dice TOP VIEW... e io il chip l'ho messo a pancia in aria, quindi BOTTOM VIEW !

E il bello è che lo sapevo bene perchè mi ero posto il problema di inversione dei collegamenti; ovviamente, nell'ansia di riuscire a saldare il tutto, me ne sono dimenticato.
Risultato: tutte le connessioni sono sbagliate!


2° errore

Vaa beeene, rifacciamo tutto, tanto ormai sono pratico e il chip è già al suo posto, basta solo rifare le saldature!
Questa volta però cambio filo; da uno spezzone di cavo multifilare intrecciato recupero un 'filino' da 0.1mm di diametro. E' quasi invisibile, però la piazzola al confronto sembra enorme; in più, si salda molto meglio.

Rifatto il lavoro mi ri-predispongo alla prova pratica.
Prima di 'dare la scossa', da bravo e serio progettista elettronico, faccio una prova strumentale con il tester per verificare che non ci siano corti circuiti tra i pin... e il corto c'è, tra massa e l'uscita XOut.
La lente e l'occhio stanco mi dicono che il corto non c'è; scollego il filo da XOut e riprovo. Il tester dice che c'è ancora.
Ok, mi dico, ti sei giocato questo chip con la temperatura di saldatura o una bella scarica di statica.
Per estremo conforto penso di provare con il tester un altro chip 'vergine' mai toccato; ovviamente il corto non ci deve essere...e invece c'è! Impossibile, penso. Provo un terzo chip: uguale.

Sul punto di impazzire, decido di mettere via tutto e postporre il problema a quando sarò più calmo. Prendo i 2 chip di controllo per metterli nella scatoletta che li contiene e dalla quale li ho prelevati.................
CHIP SBAGLIATI !!!!!
Come detto, ho ricevuto da Freescale anche i chip MMA7455 (quelli digitali); incredibilmente e molto stupidamente ho montato uno di questi chip invece dell'MMA6361... ###?!##? (moccoli).

Problemi di vista? Problemi di testa? Le lasagne mangiate a pranzo?
Ho rifatto tutto da capo.


Risultato

L'aggiornamento a poche ore fa è che il chip sembra funzionare.
Le due uscite buttano fuori la loro brava tensione variabile quando muovo la basetta.
Per il momento non oso andare oltre, per cui dalla pratica ripasso alla teoria e inizio a progettare il circuito di test e magari una prima 'semplice' applicazione; sto pensando ad una livella elettronica, perchè in origine avevo in mente un antifurto con segnalazione wireless, ma poi mi sono chiesto: che cosa proteggo ?

Prima però devo capire come si controlla il chip e come interpretare i segnali forniti, per cui ci saranno sicuramente altri aggiornamenti.

Il monito finale è: prima di mettersi al lavoro, non mangiare, non bere, non drogarsi e aprire cervello ed occhi.


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Chip MMA6361 in LGA-14


Pinout del chip MMA6361


Il sensore di accelerazione montato