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[资料] BGA返修流程

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发表于 2014-5-8 18:47:59 | 显示全部楼层 |阅读模式
BGA(Ball Grid Array,意为球状矩阵排列),一种典型芯片封装形式,也越来越 多地应用到电脑主板、手机主板、MP3/MP4主板等等我们身边的产品中。 作为一种新型的芯片封装技术,BGA的返修也同样面临着一个新的挑战。以下就BGA的返修给大家 做一个全面的介绍:
BGA返修流程图如下:

一、拆下BGA/PCB
采用BGA返修台,选取合适的温度曲线,对齐位置,加热并取下电路板上有问题的BGA芯片。一般 来讲,拆除元件时最好采用与焊接时相同的温度曲线。在拆除之前首先要测量好温度曲线,以保证拆取效 果。测量温度曲线见以下两步——测温板的制作和温度曲线的制作。拆下来的BGA如要重新利用,则要进 行植球工艺后才可以再利用。
测温板的制作:准确的测量,唯一的办法就是在PCB上钻孔,然后将测温点埋入靠近锡球的位置(见 图1)。这种方法是有破坏性的,但非常准确,可获得较准确的温度曲线△T为2-3℃。这种测试法更有益 于重复性测试,可验证返修设备的重复性。

图1

温度曲线的制作:用制作好的测温板按照焊接时的曲线标准,借助测温仪测量出一条准确的温度曲 线(参考图5)
二、清理PCB
为了涂敷新助焊剂和新焊料,务必保证焊盘齐平、清洁,因此焊盘清理是非常有必要的。建议用扁 铲形烙铁头清理焊盘(见图2),或采用吸锡方法如真空吸锡法。使用扁铲形烙铁头时,同时使用加有 助焊剂的吸锡绳可以得到更好的效果,能更容易地去除无铅焊料。清洁完残锡后,有必要用洗板水洗去残留 的助焊剂。

图2

三、在PCB上涂上助焊剂
采用松香笔或者防静电刷子在PCB上均匀适量涂上助焊剂。根据实际情况考虑,在保证焊接质量的 情况下,有时需要专用模板涂助焊膏。在一块装满元器件的PCB上涂焊膏是比较困难的,器件的大小及 周围的封装密度都是主要因素。为了解决这个问题,已经开发出了在封装器件上涂焊膏的方法。这种方 案可在封装器件上涂标准厚度的组装用焊膏,即采用专门设计的丝网板把同等量的焊膏涂敷到元件上, 同在线丝网印刷机所做的完全一样(见图3)。

图3

四、贴放BGA/PCB
采用 BGA返修台完成BGA对位贴放。
对位:BGA返修台自带的光学对位系统可以方便地助你快速而准确的对位(见图4)。这种对位方式 采用的是点对点式的对位方法,即BGA锡球点和PCB焊盘点一一对应。这样则完全消除了由于对位不准而 造成的焊接不良。

图4

对位完成后,BGA返修台将像贴片机一样准确地将BGA贴放在PCB上。少数情况对位准确贴放后会 有轻微的偏位,一般只要不超过50%,则在回流的过程中,有铅焊料的拉力会将芯片自动拉正。由于无铅 焊料表面张力较低,自对中能力就较差。
五、BGA/PCB 回流
采用已经调试好的温度曲线,完成焊接动作。 温度曲线:温度曲线直接决定了焊接结果。这是最难调节的部分,也是无铅返修中最具挑战性的工 作。大多数加热是通过顶部和底部的加热器在四个加热区内实现的。PCB 越大,底部加热器需要提供的热 量就越多,这是重要的;对加热器的这种升温及降温的要求可在所示的温度曲线(详见图5)中看到。这 条曲线与常规的有铅BGA 返修所用的阶梯状加热曲线不同。

图5

对于大的面阵列封装器件,只要有一个不合格的焊点就必须把所有焊点都刮掉,重新开始整个芯片 的返修工艺。而BGA/PCB所能承受的回流次数是有限制的。因此,在焊接之前,有必要确认每个环节是否 OK,尽量做到一次性完成返修作业。
六、功能测试
做功能测试之前最好做下目测或者X-Ray测试,以确认没有短路的情况发生。在短路情况下进行功 能测试,有可能会对其他芯片/元件造成不必要的伤害。通过目测,可评估表面纹理、润湿角,有无烧焦的 助焊剂残留物;而X-Ray检测可看到内部的空洞、桥接缺陷及焊点形状。
七、BGA 植球
BGA回收再利用必须要重新植球。植球的主要步骤为:
1、BGA 清理:清除BGA上残留的焊锡,尽量使焊盘齐平、清洁;
2、BGA 涂上助焊剂:采用松香笔或者防静电刷子在BGA上均匀适量涂上助焊剂。( 以上步骤同整理PCB焊盘方法一样。)
3、安置锡球在BGA上:采用植球工装进行BGA锡球安置步骤(见图6)。

图6

4、BGA 回流:采用过回流炉或者用BGA返修台加热的方式固化锡球。
5、目视检查:目测植球效果。无缺球,无多球,排列整齐即可。

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发表于 2014-6-25 17:00:11 | 显示全部楼层
bga的锡球是和锡膏一样的成分吗?》
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发表于 2014-7-23 09:33:37 | 显示全部楼层
技术干货啊。。
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发表于 2015-6-12 16:54:00 | 显示全部楼层
技术不错,就是图片有点不是很清楚
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