Достижения в Технология Ball Grid Array улучшили упаковку электронных компонентов, обеспечивающих улучшенную производительность и большую надежность для современной электроники. Однако эти преимущества сопряжены с уникальной проблемой: переделка BGA. Для извлечения и установки компонентов BGA на печатные платы требуются определенные устройства и знания. В этой статье вы найдете основы процессов переделки BGA, а также 6 ловушек, которых следует избегать, и основные трудности, с которыми вы можете столкнуться на этом этапе.
Что такое процесс восстановления BGA? Пошаговое объяснение
Этапы переработки массива шариковой сетки следующие:
- Удаление компонента
Для восстановления BGA требуется предварительный нагрев перед удалением любого компонента. Мы применяем локализованное тепло сверху компонента, и припой плавится. Затем мы удаляем компонент из BGA с помощью вакуума.
- Обработка места сварки и удаление припоя
Этот шаг требует приспособлений для удержания компонента внизу, пока открытый припой обращен вверх. Затем компонент удерживается в плоском положении вакуумом снизу, а вакуум сверху позволяет удалить остатки припоя.
- Присоединение и перепайка компонентов
После того, как мы удалили компоненты и очистили места, следующим и последним шагом является повторная пайка. На этом этапе мы повторно прикрепляем отремонтированные или замененные компоненты к BGA с помощью пайки. Дополнительным методом является погружение в припой, когда мы окунаем BGA в заранее определенное паяльное приспособление.
6 распространенных ошибок при переделке BGA
Оператор должен иметь глубокие знания по восстановлению шариковой решетки и умелые руки для работы с деликатными компонентами. Вот шесть распространенных ошибок восстановления BGA, которых следует избегать:
- Ненадлежащее обучение операторов
Мы не можем не подчеркнуть этого. Специалисты по ремонту BGA должны иметь большой опыт, соответствующую подготовку и развитые навыки. Специалист по ремонту BGA должен понимать инструменты, используемый материал, этапы процесса и задействованные параметры. Специалист должен уметь оценивать ход ремонта BGA и соответствующим образом масштабировать его. Он должен уметь распознавать признаки отклонения процесса.
- Неправильный выбор оборудования
Вы должны использовать правильные инструменты для выполнения идеальной работы, и то же самое касается переделки BGA. Оборудование должно обладать желаемой гибкостью и сложностью. Оно должно позволять поддерживать предсказуемый, повторяемый и контролируемый процесс. Это включает в себя надежность подачи тепла в соответствии с требованиями процесса, замкнутый контур терморегулирования и измерения, а также возможности обработки для замены и удаления. Таким образом, вы должны использовать лучшее из имеющихся в наличии оборудование, поскольку оно напрямую связано с качеством переделки массива шариковых выводов.
- Плохое развитие профиля
Слабо развитая тепловой профиль может повредить как сборку BGA, так и компоненты. Это может потребовать дополнительных дорогостоящих доработок. Для достижения оптимальных результатов оператор должен разработать отличные профили, уделяя внимание правильному расположению термопары и тщательному анализу полученных данных.
- Неправильная подготовка
Перед началом самого первого цикла нагрева на объекте по ремонту необходимо учесть несколько факторов. Перед выбором подходящей паяльной пасты и трафаретов следует устранить влагу и защитить чувствительные компоненты. Определение размера шарика припоя и проверка плоскостности контактной площадки имеют решающее значение перед ремонтом, а также важно восстановить паяльную маску.
- Побочный тепловой ущерб
Оплавление припоя соседних компонентов может привести к потере смачивания, повреждению выводов и контактных площадок, окислению, неплотным соединениям, затеканию, повреждению компонентов и другим проблемам. Это может привести к многочисленным проблемам при переделке. Оператор по переделке BGA должен постоянно контролировать воздействие тепла на устройство BGA и смежные компоненты. Цель здесь заключается в минимизации миграции тепла за пределы переделываемого компонента BGA.
- Недостаточная проверка после размещения
Трудно увидеть невооруженным глазом то, что находится под компонентом BGA. Но сегодня доступны сложные рентгеновские аппараты, которые позволяют нам видеть под компонентом BGA. Это помогает избежать таких проблем, как плохое размещение, чрезмерное выделение пустот и плохое выравнивание. Оператору рентгеновской системы требуется надлежащая подготовка для правильного понимания и интерпретации полученного изображения.
BGA паяльная станция: станции горячего воздуха против инфракрасных (ИК) станций
Существует два основных типа станций пайки BGA:
- Станции горячего воздуха
- Инфракрасные (ИК) станции
Основное различие между ними заключается в способе нагрева BGA.
Станции пайки горячим воздухом используют горячий воздух для нагрева BGA. Сопла различного диаметра направляют горячий воздух на область печатной платы, которая требует ремонта. В то время как станции пайки инфракрасным (ИК) излучением используют инфракрасные прецизионные лучи или тепловые лампы для нагрева BGA. Керамические нагреватели используются станциями ИК-пайки низкого и среднего уровня, и они используют жалюзи для изоляции областей фокусировки на BGA. Станции ИК-пайки верхнего уровня используют фокусные лучи, которые обеспечивают лучшую изоляцию BGA, не вызывая теплового повреждения соседних областей. Мы можем фокусировать луч с различной интенсивностью и областью действия на различных областях BGA.
Как выбрать подходящую паяльную станцию BGA?
Чтобы решить, что использовать: горячий воздух или ИК для вашей компании, вы должны рассмотреть обе их особенности и учесть, как они будут работать в вашей рабочей среде. Вам необходимо учитывать следующие параметры при выборе станций для ремонта BGA:
- Контроль температуры
Станции пайки горячим воздухом обычно фокусируют нагретый воздух в верхней части и используют несфокусированный нагреватель платы для нижней части. Поток воздуха будет нагревать как BGA, так и под ним.
ИК-станции для ремонта не имеют нижнего фокуса для нагретого воздуха. ИК-станции для ремонта обычно используют нагревательную лампу, оснащенную черным рассеивателем, что облегчает равномерный нагрев BGA.
- Эффективность
Станции горячего воздуха для ремонта имеют сопла, которые позволяют фокусировать поток воздуха на различных участках BGA. Это позволяет операторам быстро выполнять задачу, поскольку станции горячего воздуха облегчают изоляцию деликатных деталей, которые трудно нагревать.
Рабочие станции IR не нуждаются в соплах, поскольку каждый луч может перефокусироваться по команде оператора. Но может потребоваться больше времени, чтобы довести более тонкие детали до требуемой температуры. Поскольку рабочие станции IR очень сложны, то сотрудникам потребуется больше времени для развития требуемых навыков.
- Характеристики печатной платы
Выберите станцию на основе размера и чувствительности BGA. Убедитесь, что область нагрева может вместить BGA размером до 36 дюймов и может достигать 150 градусов, чтобы избежать деформации. Мы также должны принять во внимание возраст BGA. В настоящее время большинство BGA не содержат свинца, что требует более высоких температур для переделки, чем предыдущие решения для припоя оловянно-свинцовой пайки.
Дополнительная литература: Свинцовый припой против бессвинцового припоя: какой из них выбрать?
Основные проблемы при переделке BGA и способы их преодоления
- Правильное выравнивание компонента BGA
Основная проблема, с которой мы можем столкнуться во время переделки массива шариковой сетки, — это правильное выравнивание компонента BGA, поскольку крошечные шарики припоя расположены под ним. Внедрение новых решений позиционирования, оснащенных оптическими измерительными функциями, может решить эту проблему более эффективно.
- Достижение равномерного нагрева в процессе оплавления
Неравномерная подача тепла может привести к неисправным точкам пайки или повредить электронные устройства. Использование отличных станций для ремонта BGA, оснащенных специальными насадками для обеспечения равномерного распределения тепла, может преодолеть эту трудность.
- Предотвращение повреждения окружающих компонентов
Для переделки BGA мы должны учитывать повышенное тепло, которое может поставить под угрозу соседние детали. Чтобы минимизировать риски для окружающих компонентов, мы должны использовать эффективные стратегии нагрева печатных плат и целевые решения для горячего воздуха.
- Проверка скрытых паяных соединений после доработки
Идентификация паяных соединений представляет собой трудность, поскольку соединения BGA скрыты. Качество паяных соединений зависит от проведения рентгеновского контроля во время переделки BGA. Это имеет решающее значение.
Заключение
Эффективная переделка BGA требует высококлассной установки, сложной рабочей среды и хорошо обученного рабочего персонала. Многие производственные компании не имеют капитала или ресурсов для организации всего этого и в конечном итоге производят BGA низкого качества. Разумный способ решения этой проблемы — обратиться в такую компанию, как TestPcbas, которая не только производит печатные платы и печатные платы, но и специализируется на сборке BGA и переделке BGA. Не стесняйтесь напишите нам если у вас есть дополнительные вопросы или вы хотите запросить потенциальное предложение.
