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        技术解答

        BGA定义

        BGA:Ball Grid Array 的缩写,中文名称:球栅阵列封装器件

        BGA封装分类

        PBGA ——塑料封装
        CBGA ——陶瓷封装
        TBGA ——载带状封装

         

        BGA保存环境20-25℃ ,<10%RH 
        CSP: Chip Scale Package或μBGA──芯片尺寸的封装
        QFP: 四边扁平封装。 封装间距:0.3mm 0.4mm

        BGA返修台知识

        预热定义:预热是将整个组件加热到低于焊料的熔点和再流焊的温度。


        预热的好处:活化焊剂,去除待焊金属表面的氧化物和表面膜以及焊剂本身的挥发物,增强润湿效果,减小上下PCB的温差,防止热损坏,去除湿气,防止爆米花现象,减少温差。


        预热方法:将PCB放进恒温箱8~20小时,温度设定在80~100℃(根据PCB大小设置)

         

        “爆米花”:指存在于一块集成电路或SMD器件内部的湿气在返修过程中迅速受热,使湿气膨胀,出现微崩裂现象。热损坏包括:焊盘引线翘曲;基板脱层,生白斑,起泡或变色。产生基板内部翘曲和其电路元件衰减等“隐形”问题,原因来自于不同材料不同的膨胀系数。


        返修前或返修中PCB组建预热的三个方法:


        烘箱:可烤掉BGA内部湿气,防止爆米花等现象;


        热板:因其热板内的残余热量阻碍焊点的冷却速度,导致铅的析出,形成铅液池,使焊点强度降低和变差,故不采用此方法;


        热风槽:不考虑PCB组件的外形和底部结构,使热风能直接迅速的进入PCB组件的所有角落和裂缝中,使PCB加热均匀,且缩短了加热时间。

        SMT专业术语

        SMT :surface mount technology 表面黏着技术 
        AI :Auto-Insertion 自动插件 
        AQL :acceptable quality level 允收水平
        ATE :automatic test equipment 自动测试 
        ATM :atmosphere 气压 
        BGA :ball grid array 球形矩阵
        CCD :charge coupled device 监视连接组件(摄影机)
        CLCC :Ceramic leadless chip carrier 陶瓷引脚载具 
        COB :chip-on-board 芯片直接贴附在电路板上 
        cps :centipoises(黏度单位) 百分之一 
        CSB :chip scale ball grid array 芯片尺寸BGA
        CSP :chip scale package 芯片尺寸构装 
        CTE :coefficient of thermal expansion 热膨胀系数
        DIP :dual in-line package 双内线包装(泛指手插组件) 
        FPT :fine pitch technology 微间距技术 
        FR-4 :flame-retardant substrate 玻璃纤维胶片(用?硌u作PCB材质)
        IC :integrate circuit 集成电路 
        IR :infra-red 红外线 
        Kpa :kilopascals(压力单位)
        LCC :leadless chip carrier 引脚式芯片承载器
        MCM :multi-chip module 多层芯片模块 
        MELF :metal electrode face 二极管 
        MQFP :metalized QFP 金属四方扁平封装 
        NEPCON :National Electronic Package and
        Production Conference 国际电子包装及生产会议 
        PBGA lastic ball grid array 塑料球形矩阵 
        PCB rinted circuit board 印刷电路板 
        PFC olymer flip chip 
        PLCC lastic leadless chip carrier 塑料式有引脚芯片承载器 
        ppm arts per million 指每百万PAD(点)有多少个不良PAD(点) 
        psi ounds/inch2 磅/英吋2 
        PWB rinted wiring board 电路板
        QFP :quad flat package 四边平坦封装
        SIP :single in-line package 
        SIR :surface insulation resistance 绝缘阻抗
        SMC :Surface Mount Component 表面黏着组件 
        SMD :Surface Mount Device 表面黏着组件 
        SMEMA :Surface Mount Equipment 
        Manufacturers Association 表面黏着设备制造协会
        SMT :surface mount technology 表面黏着技术 
        SOIC :small outline integrated circuit 
        SOJ :small out-line j-leaded package 
        SOP :small out-line package 小外型封装 
        SOT :small outline transistor 晶体管 
        SPC :statistical process control 统计过程控制 
        SSOP :shrink small outline package 收缩型小外形封装
        TAB :tape automaticed bonding 带状自动结合 
        TCE :thermal coefficient of expansion 膨胀(因热)系数
        Tg :glass transition temperature 玻璃转换温度 
        THD :Through hole device 须穿过洞之组件(贯穿孔) 
        TQFP :tape quad flat package 带状四方平坦封装 
        UV :ultraviolet 紫外线 
        uBGA :micro BGA 微小球型矩阵
        cBGA :ceramic BGA 陶瓷球型矩阵 
        PTH :Plated Thru Hole 导通孔 
        MESH 网目 
        OXIDE 氧化物 
        FLUX 助焊剂 
        LGA (Land Grid Arry)封装技术 LGA封装不需植球,适合轻薄短小产品应用。
        TCP (Tape Carrier Package) 
        Solder mask 防焊漆 
        Soldering Iron 烙铁 
        Solder balls 锡球 
        Solder Splash 锡渣 
        Solder Skips 漏焊 
        Through hole 贯穿孔 
        Touch up 补焊 
        Briding 穚接(短路) 
        Solder Wires 焊锡线 
        Solder Bars 锡棒 
        Transter Pressure 转印压力(印刷)
        Screen Printing 刮刀式印刷 
        Solder Powder 锡颗粒 
        Viscosity 黏度 
        Solderability 焊锡性
        Applicability 使用性 
        Flip chip 覆晶 
        Depaneling Machine 组装电路板切割机
        Solder Recovery System 锡料回收再使用系统
        Wire Welder 主机板补线机 
        X-Ray Multi-layer Inspection System X-Ray孔偏检查机
        BGA Open/Short X-Ray Inspection Machine BGA X-Ray检测机 
        Prepreg Copper Foil Sheeter P.P. 铜箔裁切机 
        Flex Circuit Connections 软性排线焊接机 
        LCD Rework Station 液晶显示器修护机 
        Battery Electro Welder 电池电极焊接机 
        PCMCIA Card Welder PCMCIA卡连接器焊接 
        Laser Diode 半导体雷射 
        Ion Lasers 离子雷射 
        Nd: YAG Laser 石榴石雷射 
        DPSS Lasers 半导体激发固态雷射
        Ultrafast Laser System 超快雷射系统
        MLCC Equipment 积层组件生产设备 
        Green Tape Caster, Coater 薄带成型机 
        ISO Static Laminator 积层组件均压机 
        Green Tape Cutter 组件切割机 
        Chip Terminator 积层组件端银机 
        MLCC Tester 积层电容测试机 
        Components Vision Inspection System芯1片组件外观检查机
        电容漏电流寿命测试机 Capacitor Life Test with Leakage Current
        芯片打带包装机 Taping Machine 
        组件表面黏着设备 Surface Mounting Equipment
        电阻银电极沾附机 Silver Electrode Coating Machine
        TFT-LCD(薄膜晶体管液晶显示器) 笔记型用 
        STN-LCD(中小尺寸超扭转向液晶显示器 行动电话用
        PDA(个人数字助理器) 
        CMP(化学机械研磨)制程 
        研磨液(Slurry), 
        Compact Flash Memory Card (简称CF记忆卡) MP3、PDA、数位相机
        Dataplay Disk(微光盘)。 
        交换式电源供应器(SPS) 
        专业电子制造服务 (EMS), 
        PCB 
        高密度连结板(HDI board, 指线宽/线距小于4/4 mil)微小孔板(Micro-via board),孔俓5-6mil以 下 水沟效应
        (Puddle Effect):早期大面积松宽线路之蚀刻银贯孔(STH)铜贯孔(CTH) 
        组装电路板切割机 Depaneling Machine 
        NONCFC=无氟氯碳化合物。 
        Support pin=支撑柱 
        F.M.=光学点 4
        ENTEK 裸铜板上涂一层化学药剂使PCB的pad比较不会生锈
        QFD:质量机能展开 
        PMT:产品成熟度测试 
        ORT:持续性寿命测试 
        FMEA:失效模式与效应分析
        TFT-LCD(薄膜晶体管液晶显示器) (Liquid-Crystal Displays Addressed by Thin-Film Transistors)
        导线架(Lead Frame):单体导线架(Discrete Lead Frame)及积体线路导线架(IC Lead Frame)二种 
        ISP的全名是Internet Service Provider,指的是因特网服务提供 
        ADSL即为非对称数字用户回路调制解调器 
        SOP: Standard Operation Procedure(标准操作手册)
        打线接合(Wire Bonding) 
        卷带式自动接合(Tape Automated Bonding, TAB) 
        覆晶接合(Flip Chip) 
        品质规范: 
        JIS 日本工业标准
        ISO 国际认证 
        M.S.D.S 国际物质安全资料
        FLUX SIR 加湿绝缘阻抗值 
        RMA (Return Material Authorization)维修作业
        意指产品售出后经由客户反应发生问题的不良品维修及分析。
        Automatic optical inspection (AOI自动光学检查)

        BGA返修,轻轻松松成高手

        随着电子产业的飞速发展,BGA芯片应用日益普及,催生了BGA返修市场的迅猛扩展,几年前由于国外品牌的一统天下, 让BGA返修技术显得高深神秘,返修设备也非常昂贵,动辄以数十万元计,严重妨碍了BGA返修技术的普及和推广。随着本土BGA返修设备制造商的崛起,如今的BGA返修设备已从国际大厂飞入寻常百姓家,普通的一个电子维修爱好者都能轻松投入,购置合适的返修设备,开始人生的初次创业。
        操作者经过厂家短期的远程技术培训,就能成BGA返修高手。为使用者带来了极大的便利,同时造福了广大电子产品消费者。少数优秀制造厂家也走出国门,将中国制造销往世界各地。
        现在的返修台均内置了海量的焊接曲线,且可根据产品变化及时升级数据库,使普通操作者可轻松跳过复杂冗长的工艺参数设定,只要能够正确地选择合适的温度曲线即可,从而节省了大量精力,更易于获得成功。
        现在的返修台均内置了海量的焊接曲线,且可根据产品变化及时升级数据库,使普通操作者可轻松跳过复杂冗长的工艺参数设定,只要能够正确地选择合适的温度曲线即可,从而节省了大量精力,更易于获得成功。


        1、烘烤:


        除去PCB和BGA的潮气,以免在加热焊接时,因潮气汽化导致焊接失败,甚至损坏芯片。具体烘烤时间和芯片的敏感性等级有 关,一般在80℃时,干燥20个小时左右。烘烤箱采用普通干燥箱即可,很多个体维修者采用消毒碗柜改装,也能较好地达到干燥效果,


        2、辩别有铅无铅:


        通过观察焊锡外观、芯片的标识来确认,不确定时可用烙铁直接加热测试来辩别。有铅183℃,无铅217℃,有铅流动性好,无铅流动性较差,从外观来看,有铅光亮一致,明亮,无铅光亮不一致,苍白。


        3、BGA拆焊:


        在返修台上调用合适的温度曲线加热,至熔化后用真空吸笔拆下BGA。


        4、重植球:


        用重植珠工具重植球,用烙铁和吸锡线清理好BGA和PCB的焊盘,如BGA未损坏,可重复利用,如损坏则需更换好的BGA芯片。注意锡球需储藏与清洁干爽的环境,不可用手或其他物品接触它,以防止锡球变形或受油脂污染。未开封的锡球可保存一年,助焊膏保存半年。


        5、重植球焊接:


        在返修台上调用合适的重植球焊接曲线,将锡球焊接在BGA焊盘上。
        贴装前仔细检查PCB焊盘上的阻焊层(绿油)是否完好,然后将助焊膏用毛笔轻刷一层在PCB焊盘上,或者将锡膏丝印在PCB 焊盘上,再采用手工或返修台对位功能将BGA对位贴在PCB上,在手工贴装时BGA时,如锡球间距较小时则需具有比较熟练的操作经验。


        6、回焊:


        选用合适的热风喷嘴,调用合适的温度曲线将BGA焊接在PCB上。利用工艺监控相机能够清楚观察焊锡的二次沉降过程。


        7、测试:


        有条件者可用X-ray设备来检测焊接质量,或者直接进行功能测试,合格则返修完成。

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