球栅阵列(BGA):替换芯片球栅阵列上所有焊球的过程称为BGA回弹。 BGA 封装在印刷电路板 (PCB) 设计和制造行业中非常流行。 这些封装有助于减小 PCB 的尺寸并提高其功能。 BGA可以承受产品尺寸减小的压力,并且很少需要维护和修理。 BGA封装如何返修,BGA返修有哪些步骤? 本文主要介绍“BGA”IC拆焊和BGA植球流程,以及修复过程中的注意事项。
一、BGA芯片修复过程中需要注意的事项
- 操作人员必须佩戴静电手环。
- 拆焊BGA前应提前调整好热风枪的气流和压力
- 热风枪的温度要提前设定好(一般控制在280~320℃),防止拆焊过程中温度过高损坏芯片。 拆焊时不得再次调节温度。
- 拆焊BGA时,用镊子轻轻接触BGA,确认焊盘上的焊料是否融化,防止损坏电路板上的BGA焊盘。
- 为避免二次球焊,维修BGA时应注意PCBA上标记的方向。
二、BGA修复所需使用的基本设备和工具
- 智能热风枪。 (用于BGA拆焊)
- 防静电维护平台和静电手环。 (需要静电环境)
- 防静电清洁装置。 (用于BGA清洗)
- BGA维修平台。 (用于BGA焊接)
- 高温箱(用于烘烤PCBA板)
- 辅助设备:真空吸笔、放大镜(显微镜)
三、PCB板烘烤前的准备工作及相关要求
(1)根据不同的曝光时间,对PCBA板给出不同的烘烤要求。
(2)烘烤时间,按下列规定烘烤:
暴露时间≤2个月、2个月以上
烘烤时间10小时、20小时
烘烤温度105±5℃、105±5℃
(3)在烘烤板前,去除烘烤后的温度敏感元件,如光纤、塑料等; 否则,会因高温而损坏这些部件。
(4) 所有板子,烘烤后取出板子后,必须在10小时内完成BGA修复。
(5)10小时内无法完成BGA返修工作的PCBA板必须放入干燥箱中保存。 否则容易导致粘背,潮湿的PCBA在焊接时容易造成PCBA起鼓。
六. BGA芯片拆焊、反叛操作步骤
BGA拆焊前的准备工作
热风枪参数状态设置为:温度280℃~320℃; 拆焊时间:35-55秒; 气流参数:6级; 最后将PCBA放置在防静电维护平台上并固定。
BGA拆焊
拆焊前要注意芯片的方向和位置,如PCBA上没有丝印,用记号笔四周画一下,或者在BGA底部注入少量助焊剂,选择合适的BGA尺寸、BGA焊嘴安装在热风枪上,将BGA手柄垂直对准,但注意焊嘴必须离开元件约。 4毫米,启动热风枪,热风枪将按照预设参数自动拆焊。 拆焊结束后,2秒后用吸笔将BGA元件取下。 拆机后,检查拆机焊盘是否脱落,痕迹是否有划伤、剥落、损坏等,如有异常及时反馈并处理。
BGA 和 PCB 清洗
(1)将板子放在工作台上,用烙铁吸去焊盘上多余的残留物,将焊盘平整,焊盘上放置吸锡线时清理干净,一只手抬起吸锡线,放上烙铁吸锡线,用手轻压烙铁,将PCBA或BGA上残留的焊锡熔化并吸附到吸锡线上,吸锡线需移至其他地方,以吸收剩余的焊锡,注意:不要在焊盘上用力拖动,避免损坏焊盘。
(2) 焊盘清洗完毕后,用清洗水清洗PCBA焊盘。 若虚焊CPU需要重新植球,则使用超声波清洗机(带防静电装置)加载清洗水,将拆下的BGA清洗干净,重新植球进行焊接。
注:无铅器件焊盘清洗,要求烙铁温度<测量值>340+/-40℃; 对于CBGA、CCGA焊盘的清洗,要求烙铁温度<测量值>370+/-30℃; 每个烙铁都有具体差异(如焊接温度低),请提出,负责人会根据实际情况进行调整。 如不调整,必须严格执行上述要求。
BGA芯片植球
BGA芯片植锡采用单面喇叭网激光冲孔钢网。 钢网厚度应为2mm厚,孔壁应光滑、整齐。 喇叭孔底部(接触BGA的面)应比顶部大10μm~15μm(将锡刮入点内)。 利用上面BGA维修表-治具和钢网中的植锡功能,首先在定位治具中找到相应的凹位,将BGA固定在定位治具中,将带有精确定位方孔和圆孔的钢网放在定位治具上,然后用附带的磁性压块将模板压在夹具上。 该工具具有三个精密定位装置(BGA→夹具→钢网),可以轻松准确地将钢网网格与BGA元件的小焊盘对齐。
用小刮刀将少量的浓锡浆刮到钢网网上。 当所有的网孔都已满时,从钢网的一端慢慢提起,将BGA芯片、一小锡堆,再次用热风枪对其进行加热,将BGA锡堆变成均匀排列的锡球即可是。 如果个别焊盘没有锡球,可以再压一次钢网进行局部填锡。 不能与钢网一起加热,影响植球,并且会使精密钢网热变形和损坏。
BGA芯片焊接
在BGA锡球和PCBA焊盘上沾少量浓密助焊剂,收回原来标记,放置BGA。 BGA要粘好定位,防止被热风吹走。 但需要注意的是,助焊剂不宜放入过多,否则松香过多的气泡会导致加热时芯片移位。 PCBA板也固定在BGA返修台上,必须水平放置,更换合适的吸嘴,吸嘴在BGA芯片上留出4mm,选择BGA返修台初级设定温度曲线,点击自动焊锡画面(注:不会对BGA焊接过程施加压力,容易造成下锡球之间短路。)
随着BGA锡球的熔化和PCBA焊盘焊接的形成,通过锡球的表面张力,即使与主板有偏差,芯片也会自动居中。 当BGA返修台加热后,此时BGA焊接操作就完成了。 但需要注意的是,BGA返修台加热后会发出报警声。 此时不要移动BGA返修台和PCBA板,因为BGA返修台和PCBA板处于高温且未凝固的状态。 BGA返修台前必须等待40秒,PCBA冷却。
BGA焊接检查及PCBA板清洗
1、焊接完成后,BGA元件和PCBA应用洗板水清洗,去除多余的助焊剂和可能的锡屑。2. 借助放大镜灯检查已经焊接在PCBA、BGA元件上的角度,主要是芯片是否与PCBA平行,相应的周围是否出现过焊锡溢出、短路等情况,甚至如果出现以上任何一种需要拆焊球的情况,千万不能急于通电调试,以免扩大故障范围,检查无误后才能通电检查机器的性能和功能。
BGA焊接工艺
对于使用 BGA 元件,您可能会担心焊接 BGA 元件是否可以像使用更传统形式的焊接设备一样可靠。 BGA 元件焊盘位于器件下方,不可见。 因此必须确保BGA焊接工艺的正确使用。
幸运的是,BGA 焊接技术已被证明非常可靠。 一旦正确设置 BGA 焊接工艺,BGA 焊接通常比四方扁平封装更可靠。 这意味着任何 BGA 焊接组件都更加可靠。 因此,它现在广泛用于批量生产的 PCB 组件和正在开发的电路的原型 PCB 组件。
BGA焊接工艺采用回流焊技术。 这是因为整个组件需要加热到 BGA 组件下方焊料熔化的温度。 这只能使用回流焊技术来实现。
对于 BGA 焊接,封装上的焊球具有非常仔细控制的焊料量。 在焊接过程中加热时,焊料会熔化。
