Mảng lưới bóng (BGA): Quá trình thay thế tất cả các bóng hàn trên mảng lưới bóng của chip được gọi là phục hồi BGA. Các gói BGA đã trở nên rất phổ biến trong ngành thiết kế và sản xuất bảng mạch in (PCB). Các gói này giúp giảm kích thước của PCB và cải thiện chức năng của nó. BGA có thể chịu được áp lực giảm kích thước sản phẩm và chúng hiếm khi phải bảo trì, sửa chữa. Các gói BGA được sửa chữa như thế nào và các bước làm lại BGA là gì? Bài viết này chủ yếu mô tả quá trình hàn lại IC “BGA” và hàn lại BGA cũng như các vấn đề cần chú ý trong quá trình sửa chữa.
I. Những Vấn Đề Cần Lưu Ý Trong Quá Trình Sửa Chữa Chip BGA
- Người vận hành phải đeo vòng tay tĩnh điện.
- Nên điều chỉnh trước luồng khí và áp suất của súng hơi nóng trước khi tháo BGA
- Nhiệt độ của súng hơi nóng phải được thiết lập trước (thường được kiểm soát ở mức 280~320℃) để tránh chip bị hư hỏng do nhiệt độ quá cao trong quá trình hàn. Nó không nên điều chỉnh nhiệt độ một lần nữa trong quá trình giảm dần.
- Khi tháo BGA, dùng nhíp chạm nhẹ vào BGA để xác nhận xem chất hàn trên miếng đệm có bị chảy ra hay không để ngăn miếng đệm BGA trên bảng mạch bị hỏng.
- Để tránh hàn bóng thứ cấp, nên chú ý đến hướng được đánh dấu trên PCBA khi sửa chữa BGA.
II.Các thiết bị, dụng cụ cơ bản sử dụng trong sửa chữa BGA
- Súng hơi nóng thông minh. (đối với BGA desoldering)
- Nền tảng bảo trì chống tĩnh điện và vòng đeo tay tĩnh điện. (cần môi trường tĩnh điện)
- Thiết bị làm sạch chống tĩnh điện. (để làm sạch BGA)
- Nền tảng sửa chữa BGA. (đối với hàn BGA)
- Hộp nhiệt độ cao (dùng để nướng bảng mạch PCBA)
- Thiết bị phụ trợ: bút hút chân không, kính lúp (kính hiển vi)
III.Chuẩn bị nướng bảng PCB và các yêu cầu liên quan trước khi sửa chữa
(1) Theo thời gian tiếp xúc khác nhau, bảng PCBA được đưa ra các yêu cầu nướng khác nhau.
(2) Thời gian nướng, nướng bánh theo quy định sau:
Thời gian tiếp xúc ≤2 tháng, hơn 2 tháng
Thời gian nướng 10 giờ, 20 giờ
Nhiệt độ nướng 105±5℃, 105±5℃
(3) Trước tấm nướng, loại bỏ các bộ phận nhạy cảm với nhiệt độ sau khi nướng, chẳng hạn như sợi quang, nhựa, v.v.; Nếu không, nó sẽ làm hỏng các thành phần này do nhiệt độ cao.
(4) Đối với tất cả các bo mạch, phải hoàn thành việc sửa chữa BGA trong vòng 10 giờ sau khi lấy các bo mạch ra sau khi nướng.
(5) Bo mạch PCBA không thể hoàn thành công việc sửa chữa BGA trong vòng 10 giờ phải được đặt trong tủ sấy để bảo quản. Nếu không, rất dễ dẫn đến dính trở lại và PCBA bị ẩm rất dễ gây ra trống PCBA khi hàn.
VI. Các bước hoạt động của quá trình khử và đảo ngược chip BGA
Chuẩn bị trước khi khử hàn BGA
Trạng thái tham số của súng hơi nóng được đặt như sau: nhiệt độ là 280℃~320℃; thời gian giảm dần: 35-55 giây; Thông số luồng gió: 6 cấp độ; Cuối cùng, PCBA được đặt trên bệ bảo trì chống tĩnh điện và cố định.
BGA khử hàn
Hãy nhớ rằng định hướng và vị trí của chip trước khi khử hàn, chẳng hạn như không có màn hình lụa trên PCBA, bằng bút đánh dấu cùng với nét vẽ tròn hoặc bên cạnh để bơm từ thông nhỏ ở dưới cùng của BGA, hãy chọn kích thước phù hợp của BGA , Vòi hàn BGA được lắp trên súng hơi nóng, sẽ xử lý căn chỉnh thẳng đứng BGA, nhưng chú ý đến vòi hàn phải rời các bộ phận ca. 4 mm, khởi động súng nhiệt, Súng hơi nóng sẽ tự động giảm nhiệt theo các thông số đặt trước. Sau khi kết thúc quá trình hàn, loại bỏ các thành phần BGA bằng bút hút 2 giây sau đó. Sau khi tháo dỡ thiết bị, hãy kiểm tra xem các miếng hàn của máy đã tháo rời có bị rơi ra không và các vết có bị trầy xước, bong tróc hay hư hỏng không, v.v. Nếu có bất thường sẽ phản hồi và xử lý kịp thời.
Làm sạch BGA và PCB
(1) đặt bảng lên bàn làm việc và sử dụng mỏ hàn hút các chất cặn dư thừa từ miếng đệm, miếng đệm phẳng, làm sạch khi đặt đường hấp thụ thiếc vào miếng hàn, một tay để nhấc đường thiếc hút lên, đặt đường thiếc hấp thụ sắt, nhẹ nhàng ấn tay vào bàn ủi, PCBA hàn còn sót lại hoặc trên chất hàn BGA tan chảy và hấp thụ để hấp thụ dòng thiếc, dòng hấp thụ thiếc được di chuyển đến nơi khác, Để hấp thụ phần còn lại của vật hàn, lưu ý: không kéo miếng hàn lên , để tránh làm hỏng miếng hàn.
(2) Sau khi làm sạch miếng đệm, sử dụng nước rửa để làm sạch miếng PCBA. Nếu CPU hàn ảo cần hàn lại bóng, hãy sử dụng máy làm sạch siêu âm (có thiết bị chống tĩnh điện) để nạp nước rửa và BGA đã loại bỏ sẽ được làm sạch và lắp lại bóng để hàn.
Lưu ý: Để làm sạch miếng hàn của các thiết bị không có chì, nhiệt độ của mỏ hàn phải < giá trị đo được >340+/-40℃; Để làm sạch miếng đệm CBGA và CCGA, nhiệt độ của mỏ hàn phải < giá trị đo được >370+/-30℃; có sự khác biệt cụ thể trong từng mỏ hàn (chẳng hạn như nhiệt độ hàn thấp), vui lòng đưa ra trước và người phụ trách sẽ điều chỉnh theo tình hình thực tế. Nếu không điều chỉnh phải thực hiện nghiêm túc các yêu cầu trên.
BGA chip reballing
Việc trồng thiếc của chip BGA phải được làm bằng giấy nến được đục lỗ bằng laser với lưới sừng một bên. Độ dày của khuôn tô phải dày 2 mm và thành lỗ phải nhẵn và gọn gàng. Phần đáy của lỗ sừng (mặt tiếp xúc với BGA) phải lớn hơn phần trên 10μm~15μm (cạo hộp thiếc vào vị trí). Sử dụng chức năng trồng thiếc trong bảng bảo trì BGA ở trên - vật cố định và khuôn tô, trước tiên hãy tìm vị trí lõm tương ứng trong vật cố định vị, cố định BGA trong vật cố định vị, đặt khuôn tô có các lỗ tròn và hình vuông định vị chính xác trên vật cố định vị, và sau đó nhấn khuôn tô vào vật cố định bằng khối ép từ phụ kiện của nó. Công cụ này có ba thiết bị định vị chính xác (BGA → vật cố định → khuôn tô), có thể căn chỉnh lưới khuôn tô một cách dễ dàng và chính xác với miếng hàn nhỏ của thành phần BGA.
Một cái nạo nhỏ sẽ là một lượng nhỏ bùn thiếc dày được cạo vào lưới khuôn. Khi tất cả các lưới đã đầy, từ một đầu của khuôn tô sẽ được nâng lên từ từ, chip BGA, một đống thiếc nhỏ, một lần nữa dùng súng hơi nóng để làm nóng nó, đống thiếc BGA thành một mảng đồng nhất của quả bóng thiếc. là. Nếu không có bi thiếc trong các miếng riêng lẻ, có thể ép lại khuôn tô để lấp đầy thiếc cục bộ. Nó không thể được làm nóng cùng với khuôn tô vì nó ảnh hưởng đến việc đánh bóng lại và sẽ gây biến dạng và hư hỏng nhiệt chính xác cho khuôn tô.
hàn chip BGA
Nhúng một lượng nhỏ chất trợ dung đậm đặc lên các quả bóng thiếc BGA và miếng đệm PCBA, lấy dấu ban đầu và đặt BGA. BGA phải được dán và định vị để tránh bị gió nóng thổi bay. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng không nên cho quá nhiều chất trợ dung vào. Nếu không, bọt nhựa thông quá nhiều sẽ khiến chip bị xê dịch khi gia nhiệt. Bảng mạch PCBA cũng được cố định trên nền tảng làm lại BGA và phải được đặt ngang bằng, thay đổi đầu phun phù hợp, đầu phun trên chip BGA và trái 4 mm, chọn BGA để làm lại đường cong nhiệt độ cài đặt chính của trạm, nhấp vào màn hình hàn tự động (lưu ý : sẽ không tạo áp lực lên quá trình hàn BGA, dễ gây đoản mạch giữa bóng thiếc bên dưới.)
Với sự nóng chảy của quả bóng thiếc BGA và sự hình thành của miếng hàn PCBA, và thông qua sức căng bề mặt của quả bóng thiếc, chip sẽ tự động định tâm ngay cả khi có sai lệch so với bo mạch chủ. Khi bàn sửa chữa BGA được làm nóng, hoạt động hàn BGA sẽ được hoàn thành vào lúc này. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng bàn sửa chữa BGA sẽ phát ra âm thanh báo động sau khi làm nóng. Tại thời điểm này, không di chuyển bàn sửa chữa BGA và bảng PCBA vì bảng sửa chữa BGA và bảng PCBA đang ở trạng thái nhiệt độ cao và không đông cứng. Phải đợi 40 giây trước khi bảng sửa chữa BGA và PCBA nguội đi.
Kiểm tra hàn BGA và làm sạch bảng PCBA
1. Sau khi hàn xong, các bộ phận BGA và PCBA phải được làm sạch bằng nước rửa tấm để loại bỏ chất trợ dung dư thừa và các mảnh vụn thiếc có thể có.2. Với sự trợ giúp của đèn kính lúp đã được hàn trên PCBA, thành phần BGA để kiểm tra xem chủ yếu là chip theo quan điểm, song song với PCBA, liệu tương ứng có xuất hiện xung quanh tràn hàn, ngắn mạch, v.v., thậm chí Nếu xuất hiện bất kỳ loại bóng nào ở trên, tuyệt đối không được vội vàng đóng điện, kẻo mở rộng phạm vi lỗi, Chỉ được bật nguồn để kiểm tra hoạt động và chức năng của máy khi đã được kiểm tra chính xác.
quá trình hàn BGA
Đối với việc sử dụng các thành phần BGA, bạn có thể lo lắng về việc liệu hàn các thành phần BGA có đáng tin cậy như sử dụng các dạng thiết bị hàn truyền thống hơn hay không. Các miếng đệm thành phần BGA được đặt bên dưới thiết bị và không nhìn thấy được. Do đó, cần đảm bảo rằng quy trình hàn BGA được sử dụng chính xác.
May mắn thay, công nghệ hàn BGA đã được chứng minh là rất đáng tin cậy. Sau khi quy trình hàn BGA được thiết lập chính xác, quá trình hàn BGA thường đáng tin cậy hơn các gói phẳng bốn cạnh. Điều này có nghĩa là bất kỳ cụm hàn BGA nào cũng đáng tin cậy hơn. Do đó, nó hiện được sử dụng rộng rãi cho các cụm PCB sản xuất hàng loạt và các cụm PCB nguyên mẫu cho các mạch đang được phát triển.
Đối với quy trình hàn BGA, kỹ thuật chỉnh lại dòng được sử dụng. Điều này là do toàn bộ cụm lắp ráp cần được làm nóng đến nhiệt độ mà tại đó chất hàn sẽ tan chảy bên dưới cụm BGA. Điều này chỉ có thể đạt được bằng cách sử dụng kỹ thuật chỉnh lại dòng.
Đối với hàn BGA, các quả bóng hàn trên bao bì có lượng hàn được kiểm soát rất cẩn thận. Khi được nung nóng trong quá trình hàn, chất hàn sẽ bị nóng chảy.