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BGA返修流程

作者:效时BGA返修台-刘‘S来源:深圳效时实业有限公司 日期:2016年1月6日 09:48

BGA(Ball Grid Array ),翻译过来也就是球栅阵列封装,但是实际生产中,我们一般直接称为BGA。一般也就是引脚位于元器件底部,以焊料连接BGA元器件和PCB焊点的封装。目前主要用于PC芯片组、微处理器/控制器、ASIC、门阵、存储器、DSP、PDA、PLD等器件的封装。

BGA主要可分为:PBGA(塑料封装)、CBGA (陶瓷封装)、TBGA (载带状封装)、CSP(Chip Scale Package)、μBGA 、QFP(四边扁平封装)等。

首先,BGA拆焊或焊接都要先区分出是有铅还是无铅。因为这两者之间的熔点不同,温度过高可能会导致BGA加热过度造成热损伤,温度过低会无法融锡。具体可以去查一下相关BGA元器件的型号。如果实在不知道,那么可以先使用有铅的温度曲线,如果无法拆下,再使用无铅的温度曲线。注意一点,你所设置的加热温度不是你到达BGA内部锡球的时的温度,由于环境问题,热量会有所流失,所以以实际情况为准。

无铅锡与有铅锡的主要区别:

1、熔点不一样。(有铅183℃无铅217℃)

2、有铅流动性好,无铅较差。

3、焊接效果来说,有铅比无铅更好,而且难度更低。

4、含铅锡球对人体有害,而无铅则相对环保。

不管是使用锡球或锡膏,都需储藏与清洁干爽的环境,不可用手或其他物品接触它,以防止变形或受油脂污染。

助焊膏的作用:活化锡球,去除锡球表面的氧化层,加强锡球的流动性。 

BGA返修流程

1、 预热;

2、 拆焊;

3、 除锡;

4、 植球;

5、 焊接。

预热

BGA进行拆焊之前,需要将PCB板放入烤箱内进行烘烤,去除PCB板内的湿气,防止PCB在加热时内部的湿气迅速受热后膨胀,出现微崩裂现象,即“爆米花现象”。

预热方法:将PCB放进烤箱8~20小时,温度设定在80~120℃(根据PCB大小设置)。

拆焊

把BGA元器件从PCB板上拆下,需要将连接PCB与BGA元器件之间的引脚,即锡球熔化。

该过程的加热方式一般采用温度曲线来加热,这样有利于BGA的再回收利用,避免BGA因为因为直接加热而造成的热损伤或者直接损坏。而且在该过程还需注意PCB板的支撑措施,即防止PCB因为局部受热变形。

这个步骤一般专业一点的话,会直接采用BGA返修台来返修,因为BGA返修台能够按照回流焊的温度曲线来对BGA进行拆焊,把加热对BGA损害降到最低。对于需要回收利用,或者比较大的BGA元器件则建议使用BGA返修台来返修,如电脑的CPU、南北桥、显卡、监控等类型的BGA。

像手机主板上的BGA元器件则可以使用风枪直接吹下,成功率也不会太低。因为小型BGA元器件在加热时受热相对来说比较容易均匀,而且手机主板比较小,不容易变形。对于有打胶的BGA元器件则还是使用热风枪比较方便,因为打胶的即使加热到融锡也无法取下,还需要把胶撬掉,返修难度比较大。

采取热风枪吹的时候还需要注意加热要均匀,不然会出现部分锡不熔,无法顺利取下。也可以在BGA边缘刷一层助焊膏,加热时渗透进去,使加热更均匀。当BGA元器件周围有需要防护的器件时,可以采用高温胶布或锡箔纸粘贴保护,更专业一些的话则可以采取定制治具。

除锡

BGA元器件拆下来后,在PCB或BGA焊盘上涂抹适量的助焊剂,再使用烙铁、吸锡线进行脱锡。待脱锡完毕,使用酒精或者洗板水清洗表面的助焊剂。

该流程需要注意的要点,是脱锡时要注意力度,避免焊点脱落。同时也得将焊盘拖平,把锡脱干净,这样才不会影响植球的效果。无铅的话,建议烙铁温度设置为370℃,有铅则建议设置为320℃。

植球

将锡球固定到BGA焊盘对应的焊点上,这个可以手工摆放或者使用植球工具。对于比较小的BGA元器件则手工摆放难度较大,一般使用植球台和钢网,工业生产则一般选用钢网刮锡膏的方式。锡球摆放完毕后,将BGA放置在加热台上加热,固定锡球,可辅以热风枪加热。(植球台的使用方法可自行查找)

焊接

先在PCB焊盘上均匀刷一层助焊膏,再将BGA准确地摆放、对位,加热固定之后即可。

该步骤主要问题还是对位,在焊接过程中,BGA的锡球与PCB焊点可以有一定偏差。因为锡球在熔化后有一定的流动性,会产生一定的自对中效应,一般偏差在一半以后都是可以自动对齐的,但是保险来说就三分之一。但是随着锡球的越来越小,则对位的要求比较严格。

后记:这篇文章主要是对BGA返修的大概流程进行一个总结,其中还有许多需要注意的事项,正确的操作是提高返修成功率的基本要素,否则再昂贵的机器也无法保证返修的成功率。

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