我們?cè)诤附覤GA之前,PCB和BGA都要在80℃~90℃,10~20小時(shí)的條件下在恒溫烤箱中烘烤,目的是除潮,更具受潮程度不同適當(dāng)調(diào)節(jié)烘烤溫度和時(shí)間。沒(méi)有拆封的PCB和BGA可以直接進(jìn)行焊接。特別指出,在進(jìn)行以下所有操作時(shí),要佩戴靜電環(huán)或者防靜電手套,避免靜電對(duì)芯片可能造成的損害。在焊接BGA之前,要將BGA準(zhǔn)確的對(duì)準(zhǔn)在PCB上的焊盤上。這里采用兩種方法:光學(xué)對(duì)位和手工對(duì)位。目前主要采用的手工對(duì)位,即將BGA的四周和PCB上焊盤四周的絲印線對(duì)齊。這里有個(gè)具竅:在把BGA和絲印線對(duì)齊的過(guò)程中,及時(shí)沒(méi)有完全對(duì)齊,即使錫球和焊盤偏離30%左右,依然可以進(jìn)行焊接。因?yàn)殄a球在融化過(guò)程中,會(huì)因?yàn)樗秃副P之間的張力而自動(dòng)和焊盤對(duì)齊。在完成對(duì)齊的操作以后,將PCB放在BGA返修工作站的支架上,將其固定,使其和BGA返修工作站水平。選擇合適的熱風(fēng)噴嘴(即噴嘴大小比BGA大小略大),然后選擇對(duì)應(yīng)的溫度曲線,啟動(dòng)焊接,待溫度曲線完畢,冷卻,便完成了BGA的焊接。
在生產(chǎn)和調(diào)試過(guò)程中,難免會(huì)因?yàn)锽GA損壞或者其他原因更換BGA。BGA返修工作站同樣可以完成拆卸BGA的工作。拆卸BGA可以看作是焊接BGA的逆向過(guò)程。所不同的是,待溫度曲線完畢后,要用真空吸筆將BGA吸走,之所以不用其他工具,比如鑷子,是因?yàn)橐苊庖驗(yàn)橛昧^(guò)大損壞焊盤。將取下BGA的PCB趁熱進(jìn)行除錫操作(將焊盤上的錫除去),為什么要趁熱進(jìn)行操作呢?因?yàn)闊岬腜CB相當(dāng)與預(yù)熱的功能,可以保證除錫的工作更加容易。這里要用到吸錫線,操作過(guò)程中不要用力過(guò)大,以免損壞焊盤,保證PCB上焊盤平整后,便可以進(jìn)行焊接BGA的操作了。
取下的BGA可否再次進(jìn)行焊接呢?答案是肯定的。但在這之前有個(gè)關(guān)鍵步驟,那就是植球。植球的目的就是將錫球重新植在BGA的焊盤上,可以達(dá)到和新BGA同樣的排列效果。這里詳細(xì)介紹下植球。這里要用到兩個(gè)工具鋼網(wǎng)和吸錫線。
一、清除錫渣
首先我們要把BGA上多余的錫渣除去,要求是要使BGA表面光滑,無(wú)任何毛刺(錫形成的)。
第一步--涂抹助焊膏(劑)
把BGA放在導(dǎo)電墊上,在BGA表面涂抹少量的助焊膏(劑)。
第二步--除去錫球
用吸錫線和烙鐵從BGA上移除錫球。在助焊膏上放置吸錫線把烙鐵放在吸錫線上面
在你在BGA表面劃動(dòng)洗錫線之前,讓烙鐵加熱吸錫線并且熔化錫球。
注意:不要讓烙鐵壓在表面上。過(guò)多的壓力會(huì)讓表面上產(chǎn)生裂縫者刮掉焊盤。為了達(dá)到最好的效果,最好用吸錫線一次就通過(guò)BGA表面。少量的助焊膏留在焊盤上會(huì)使植球更容易。
第三步--清洗
立即用工業(yè)酒精(洗板水)清理BGA表面,在這個(gè)時(shí)候及時(shí)清理能使殘留助焊膏更容易除去。
利用摩擦運(yùn)動(dòng)除去在BGA表面的助焊膏。保持移動(dòng)清洗。清洗的時(shí)候總是從邊緣開(kāi)始,不要忘了角落。
清洗每一個(gè)BGA時(shí)要用干凈的溶劑
第四步--檢查
推薦在顯微鏡下進(jìn)行檢查。觀察干凈的焊盤,損壞的焊盤及沒(méi)有移除的錫球。
注意:由于助焊劑的腐蝕性,推薦如果沒(méi)有立即進(jìn)行植球要進(jìn)行額外清洗。
第五步--過(guò)量清洗
用去離子水和毛刷在BGA表面用力擦洗。
注意:為了達(dá)到最好的清洗效果,用毛刷從封裝表面的一個(gè)方向朝一個(gè)角落進(jìn)行來(lái)回洗。循環(huán)擦洗。
第六步--沖洗
用去離子水和毛刷在BGA表面進(jìn)行沖洗。這有助于殘留的焊膏從BGA表面移除去。
接下來(lái)讓BGA在空氣中風(fēng)干。用第4步反復(fù)檢查BGA表面。
如果在植球前BGA被放置了一段時(shí)間,可以基本上確保它們是非常干凈的了。不推薦把BGA放在水里浸泡太長(zhǎng)的時(shí)間。
在進(jìn)行完以上操作后,就可以植球了。這里要用到鋼網(wǎng)和植臺(tái)。
二、植球
鋼網(wǎng)的作用就是可以很容易的將錫球放到BGA對(duì)應(yīng)的焊盤上。植球臺(tái)的作用就是將BGA上錫球熔化,使其固定在焊盤上。植球的時(shí)候,首先在BGA表面(有焊盤的那面)均勻的涂抹一層助焊膏(劑),涂抹量要做到不多不少。涂抹量多了或者少了都有可能造成植球失敗。將鋼網(wǎng)(這里采用的是萬(wàn)能鋼網(wǎng))上每一個(gè)孔與BGA上每一個(gè)焊盤對(duì)齊。然后將錫球均與的倒在鋼網(wǎng)上,用毛刷或其他工具將錫球撥進(jìn)鋼網(wǎng)的每一個(gè)孔里,錫球就會(huì)順著孔到達(dá)BGA的焊盤上。進(jìn)行完這一步后,仔細(xì)檢查有沒(méi)有和焊盤沒(méi)對(duì)齊的錫球,如果有,用針頭將其撥正。小心的將鋼網(wǎng)取下,將BGA放在高溫紙上,放到植球臺(tái)上。植球臺(tái)的溫度設(shè)定是依據(jù)有鉛錫球220℃,無(wú)鉛錫球235℃來(lái)設(shè)定的。植球的時(shí)間不是固定的。實(shí)際上是根據(jù)當(dāng)BGA上錫球都熔化并表面發(fā)亮,成完整的球形的時(shí)候來(lái)判定的,這些通過(guò)肉眼來(lái)觀察??梢杂涗涍_(dá)到這樣的狀態(tài)所用時(shí)間,下次植球按照這個(gè)時(shí)間進(jìn)行即可。
BGA植球是一個(gè)需要耐心和細(xì)心的工作,進(jìn)行操作的時(shí)候要仔
細(xì)認(rèn)真。
1.3國(guó)內(nèi)外水平現(xiàn)狀
BGA(Ball Grid Array Package)是這幾年最流行的封裝形式
它的出現(xiàn)可以大大提高芯片的集成度和可制造性。由于中國(guó)在
BGA焊接技術(shù)方面起步較晚,國(guó)內(nèi)能制造BGA返修工作站的廠
家也不多,因此,BGA返修工作站在國(guó)內(nèi)比較少,尤其是在西部。
有著光學(xué)對(duì)位,X-RAY功能的BGA返修站就更為少見(jiàn),或許后期中國(guó)在X-RAY的返修站能夠多多建立,目前東部的檢測(cè)有個(gè)英華檢測(cè)提供這個(gè)方面的檢測(cè),下面看技術(shù)方面吧!
1.4 解決的技術(shù)難點(diǎn)
在實(shí)際的工作當(dāng)中,會(huì)遇到不同大小,不同厚度的PC不同大
小的BGA,有采用無(wú)鉛焊接的也有采用有鉛焊接的。它們采用的溫度曲線也不同。因此,不可能用一種溫度曲線來(lái)焊接所有的BGA。如何根據(jù)條件的不同來(lái)設(shè)定不同的溫度曲線,這就是在BGA焊接過(guò)程中的關(guān)鍵。這里給出幾組圖片加以說(shuō)明。
造成溫度不對(duì)的原因有很多,還有一個(gè)原因就是在測(cè)試溫度曲線的時(shí)候,都是在空調(diào)環(huán)境下進(jìn)行的,也就是說(shuō)不是常溫。夏天和冬天空調(diào)造成溫度和常溫不符合,因此在設(shè)定BGA溫度曲線的時(shí)候會(huì)偏高或偏低。所以在每次進(jìn)行焊接的時(shí)候,都要測(cè)試實(shí)際溫度是否符合所設(shè)定的溫度值。溫度設(shè)定的原理就是首先根據(jù)是有鉛焊接或者無(wú)鉛焊接設(shè)定相應(yīng)溫度,然后用溫度計(jì)(或者熱電偶)測(cè)試實(shí)際溫度,然后根據(jù)實(shí)際溫度調(diào)節(jié)設(shè)定的溫度,使之達(dá)到最理想的溫度進(jìn)行焊接。在焊接的過(guò)程中,一定要保證BGA返修工作站,PCB,BGA在同一水平線上,焊接過(guò)程中不能發(fā)生震動(dòng),不然會(huì)使錫球融化的時(shí)候發(fā)生橋接,造成短路。
PCB板的設(shè)計(jì)一般好的板子不僅節(jié)約材料,而且各方面的電氣特性也是很好的,比如散熱、防干擾等。
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