Site Loader

Пайка корпусов BGA в домашних условиях

Электронная техника миниатюризируется, поэтому микросхемы в корпусах типа BGA получают все большее распространение в радиоэлектронной аппаратуре, в том числе в компьютерах и мобильных устройствах. Статья дает ответ на вопрос «Как паять корпуса BGA?» в форме подробной инструкции с практическими рекомендациями по пайке в домашних условиях.

Для начала разберемся, что такое корпус BGA. Аббревиатура BGA расшифровывается как «Ball grid array», то есть «массив шариков». Выражаясь научным языком, BGA — это тип корпуса поверхностно-монтируемых интегральных микросхем. BGA произошёл от PGA («Pin grid array»). BGA-выводы — шарики из припоя, нанесённые на контактные площадки с обратной стороны микросхемы.

Микросхему располагают на печатной плате согласно маркировке первого контакта на микросхеме и на плате. Затем микросхему нагревают с помощью паяльной станции или инфракрасного источника, так что шарики начинают плавиться. Поверхностное натяжение заставляет расплавленный припой зафиксировать микросхему ровно над тем местом, где она должна находиться на плате, и не позволяет шарикам деформироваться.

Достоинство корпуса BGA — компактность и экономия места на печатной плате. Выводы размещаются на нижней поверхности элемента в виде плоских контактов с нанесенным припоем в виде полусферы. В корпусах такого типа выполняют полупроводниковые микросхемы: процессоры, ПЛИС и память. Пайка элемента в корпусе BGA осуществляется путем нагрева непосредственно корпуса элемента, с подогревом печатной платы при помощи горячего воздуха или инфракрасного излучения.

Перейдем непосредственно к пайке BGA в домашних условиях.

Нам потребуется:

Приступим к пайке.

1) Микросхема перед началом пайки выглядит так:

Пайка корпусов BGA фото 1

2) Чтобы облегчить процесс постановки микросхемы на плату, сделаем риски на плате по краю корпуса микросхемы, если на плате нет шелкографии, которая показывает ее положение.

Выставим температуру 320–350°C на термофене. Для точного выбора ориентируйтесь на размер корпуса микросхемы. Чтобы не повредить мелкие детали, припаянные рядом, выставим минимальную скорость (напор) воздуха.

В течение минутного прогрева держим фен перпендикулярно к плате. Чтобы не повредить кристалл, направляем воздух не в центр, а по краям, по периметру. Через минуту поддеваем микросхему за край и поднимаем над печатной платой. Если микросхема «не поддается», значит припой расплавился не полностью; продолжайте нагрев. Не прилагайте усилия для поднятия микросхемы: есть риск повредить рисунок печатной платы.

Пайка корпусов BGA фото 2

3) После процесса «отпайки» печатная плата и микросхема выглядят следующим образом:

4) В качестве эксперимента на полученные плату и микросхему нанесем флюс.

Как выбрать флюс для пайки BGA, читайте в данной статье.

После прогрева припой соберется в неровные шарики. Нанесем спиртоканифоль (при пайке на плату пользоваться спиртоканифолью нельзя из-за низкого удельного сопротивления), греем и получаем:

Вот так выглядят плата и микросхема после отмывки:

Пайка корпусов BGA фото 4.4 Пайка корпусов BGA фото 4.55.1

Припаять эту микросхему на старое место просто так не получится, а значит нужна замена.

5) С помощью оплетки для удаления припоя 3S-Wick очистим платы и микросхемы от старого припоя. При очистке будьте аккуратны: не повредите паяльную маску, иначе потом припой будет растекаться по дорожкам. Полученный результат:

Пайка корпусов BGA фото 5.1 Пайка корпусов BGA фото 5.2

6) Приступим к «накатке» новых шаров. Теоретичес

Как приготовить качественную паяльную пасту своими руками

При пайке очень удобно пользоваться паяльной пастой. Ее можно купить или сделать своими руками. Самодельная паста при разогреве течет лучше заводской. При пайке скруток она проникает глубже, что обеспечивает надежность соединения. Ее применение исключает перегрев деталей, поскольку при расплавлении она меняет оттенок с темного на светлый, позволяя вовремя среагировать и убрать горелку.
Как приготовить качественную паяльную пасту своими руками

Материалы и инструменты:


  • бормашина с отрезным диском по дереву 40 мм или напильник по металлу;
  • одноразовые стаканчики 0,5 л;
  • пестик и ступка;
  • припой;
  • паяльный флюс;
  • соль крупного помола;
  • крахмал;
  • шприц 5 куб.;
  • инсулиновый шприц;
  • термоусадочная трубка.

Приготовление паяльной пасты


Прут припоя нужно натереть в мелкий порошок. Для этого можно воспользоваться напильником по металлу, что долго, или применить бормашину с диском по дереву.
Как приготовить качественную паяльную пасту своими руками
В отличие от напильника, ее зубья не забиваются припоем. Поскольку опилки при пилении бормашиной разлетаются, то потребуется соорудить для них сборник из срезанного одноразового стакана. При этом сам припой должен находиться в пакете, чтобы сохранить весь порошок.
Как приготовить качественную паяльную пасту своими руками
Важно подавать пруток на край режущего диска под острым углом, тогда он будет натираться в более мелкую пыль. Обязательно следует держать руки подальше от диска.
Как приготовить качественную паяльную пасту своими руками
Полученные опилки засыпаются в ступку. В них добавляется соль крупного помола и все с силой перетирается пестиком. По мере измельчения нужно добавлять новую соль, поскольку кристаллики старой разрушаются.
Как приготовить качественную паяльную пасту своими руками
Как приготовить качественную паяльную пасту своими руками
Истертые опилки разводятся в воде. Соль растворяется, в результате оставшийся остаток и будет измельченным припоем. Для полного обессоливания его потребуется промыть пару раз. После выпада осадка вода сливается.
Как приготовить качественную паяльную пасту своими руками
Как приготовить качественную паяльную пасту своими руками
Как приготовить качественную паяльную пасту своими руками
Крахмал разводится в небольшом количестве холодной воды. Размешав его для взвешивания всех частиц, раствор заливается в кипяток.
Как приготовить качественную паяльную пасту своими руками
Как приготовить качественную паяльную пасту своими руками
В мокрый осадок опилок припоя добавляется немного воды. Смесь перемешивается до взвешивания частиц и переливается в горячий кисель. После очень тщательного помешивания стакан с соединенными растворами оставляется в покое до образования осадка.
Как приготовить качественную паяльную пасту своими руками
В густой кисельной массе на дно оседает только тяжелый припой. Его более легкие мелкие частицы всплывают к верху. Кисель переливается в другую емкость, чтобы не потревожить осадок. Паста делается только из мелких плавающих частиц. Для их добычи потребуется добавить в кисель больше воды, чтобы уменьшить концентрацию крахмала, снизив тем самым густоту. Это позволит взвеси немного опуститься. После верхний слой раствора без порошка припоя нужно слить. Процедура повторяется, пока концентрация крахмала не станет ничтожной и осадок не начнет выпадать быстро.
После промывания от крахмала осадок мелких частиц припоя нужно отжать, сложив его в салфетку. Грубого обезвоживания масса досушивается в бумажном лотке. На батареи этой займет 10 мин. Высушенный осадок имеет слипшиеся комочки. Их можно растереть пальцем через салфетку.
Как приготовить качественную паяльную пасту своими руками
В высушенные мелкие опилки добавляется паяльный флюс. Пропорция флюс/порошок примерно 40/60 по объему. Ингредиенты замешиваются в пасту.
Как приготовить качественную паяльную пасту своими руками
Как приготовить качественную паяльную пасту своими руками
Как приготовить качественную паяльную пасту своими руками
Как приготовить качественную паяльную пасту своими руками
Паста закладывается в медицинский шприц 5 мм с вытянутым поршнем. Его носик нужно соединить с инсулиновым шприцем с помощью термоусадочной трубки.
Как приготовить качественную паяльную пасту своими руками
Нажимая на поршень большого шприца нужно выдавить пасту в инсулиновый шприц. При таком способе она перетечет без образования карманов воздуха.
В дальнейшем полученная паста может выдавливаться через тонкую иголку медицинского шприца, или более толстую от флюса. Это позволит регулировать подачу в зависимости от размера спаиваемых деталей. Достоинство этой пасты в ее свойстве глубоко проникать в мелкие капилляры. Конечно, ее сделать не так просто, но процесс интересный, а паять с ней одно удовольствие.
Как приготовить качественную паяльную пасту своими руками
Как приготовить качественную паяльную пасту своими руками
Как приготовить качественную паяльную пасту своими руками
Как приготовить качественную паяльную пасту своими руками
Пайка светодиода.
Как приготовить качественную паяльную пасту своими руками
Как приготовить качественную паяльную пасту своими руками

Смотрите видео


пошаговая инструкция и техники пайки

Рубрика: Пайка, Статьи Опубликовано 02.11.2018   ·   Комментарии: 0   ·   На чтение: 5 мин   ·   Просмотры:

Post Views: 1 084

BGA это тип корпуса микросхем. Микросхема припаивается при помощи шариков к плате. Благодаря этому уменьшается площадь платы, и повышается компоновка в целом. Основные неисправности при этом это так называемый отвал микросхемы от платы. Поговорим поподробнее об основных способах накатки, трафаретах и процессе пайки.

Что такое микросхемы BGA


В зависимости от назначения и устройства микросхемы бывают разного размера, что в свою очередь влияет и на диаметр, шаг шариков. Например, мост от материнской платы компьютера и процессор от смартфона отличаются колоссально (еще меньше разве что шарики от процессора к подложке).

Так же BGA микросхемы часто покрывают компаундом в целях охлаждения, защиты от влаги и механического воздействия, однако при этом получается намного сложнее сделать замену такой микросхемы.

Какие бывают трафареты


Трафареты бывают очень разные. BGA пайка разнообразна. Шаг между контактами, диаметры шариков и их уникальное расположение. Есть универсальные, у которых нет «рисунка» и ими можно накатывать разные микросхемы. Универсальные трафареты подходят только в том случае, если шаг и диаметр шариков совпадает и нет хаотичного расположения. То есть, контакты должны быть прямолинейными, но если контакты находятся чуть-чуть не по прямой линии, то тут такие трафареты не особо помогут. Специализированные же имеют рисунок, и ими легче наносить шарики.

Однако не всегда в наличии есть нужный трафарет и его отдельно приходится заказывать. Так же есть и 3D трафареты, которые очень удобно крепятся. Есть как одиночные трафареты, так и на одном листе все сразу.

Припой


Есть два способа накатки шаров. Первый это паяльная паста. В этой пасте содержится флюс и микроскопические шарики из припоя. Из достоинств пасты — это то, что ее удобно наносить, не требует много места и можно на любом трафарете ее использовать. К тому же, при помощи пасты можно восстанавливать контакты и пасту удобнее наносить.

Недостатки — шары получаются не одинаковых размеров, паста со временем высыхает (можно, конечно, разбавить с другим флюсом, но у нее уже не будет прежних свойств) и невозможность ручной накатки без трафарета. К тому же, при накатке с помощью пасты требования к качеству трафарета куда выше.

Второй это уже готовые шарики. Преимущества — это более удобная накатка, шарики все одинаковые, лишние шары от универсального трафарета можно использовать повторно, возможна ручная накатка, требования к качеству трафарета ниже. Недостатки — экономичность (нужно покупать много шариков разных диаметров) сам процесс нанесения шариков.

Накатка шаров

При накатке шаров необходимо использовать чистый и ровный трафарет (особенно при пайке пастой). Сама микросхема очищается от старых шаров, но не под корень, чтобы было легче установить ее на трафарет. Если накатка шарами, то необходимо сначала нанести равномерно флюс на микросхему, только дальше ставить трафарет. Далее, трафарет нужно установить ровно, чтобы все контактные площадки было видно через трафарет, без перекосов. Закрепить микросхему лучше всего алюминиевым скотчем из-за его хорошей плотности.

BGA пайка процессора пошагово

Планшет загружался через раз. При давлении на процессор проходит экран загрузки, но процент зарядки 0%. Смена аккумулятора и попытки прошить аппарат ни к чему не привели. Так же режим инженера не доступен.


Возле процессора есть много рассыпухи, лучше закрыть ее плотным алюминиевым скотчем, чтобы случайно не сдуть.

Выпайка процессора

Обязательно нужно сфотографировать место пайки, чтобы не было проблем определить в какой стороне находится ключ. Сначала место пайки прогревается 100 — 150 °C на максимальном потоке воздуха. Где-то после минуты постепенно увеличиваем температуру. 200 °C, 250 °C и потолок 310 °C — 320 °C. При температурах от 250 пытаемся аккуратно пинцетом покачивать процессор. Если он стоит на мертво, то ждем еще (или увеличиваем температуру, но не больше 320 °C). Когда процессор от одного прикосновения пинцета пошатывается, то время снимать его. В данном случае все защищено фольгой, то риск задеть рассыпуху минимален, поэтому пинцетом можно откинуть его на плату.

Убираем припой

Лучше не использовать оплетку, дабы избежать повреждения маски. При помощи паяльника и немного припоя на жале (для разбавки припоя с тем, что на плате) легкими и не резкими движениями проходим по площадкам. Естественно перед этим наносим флюс на плату. Та же процедура и с самим процессором. Важно не перегреть его и не сорвать пятак.

Кстати, после выпайки обнаружилось, что на нескольких контактах был отвал процессора от платы. Так как слой меди был на процессоре целый, то удалось заново залудить оторванные контакты с шарами.

Накатка шаров и установка

Процессорная BGA пайка. При помощи паяльной пасты и трафарета наносим новые шарики на процессор.

Температура пайки значительно ниже. 180 °C — 200 °C. Закрепляем процессор на трафарет при помощи все того же алюминиевого скотча.


После трафарета чистим процессор и наносим немного флюса. Затем снова греем его, чтобы шары точнее встали на свои места и лучше расплавились. Чистить после этой процедуры.

Затем, перед установкой, на плату ровным слоем наносим флюс. При помощи лопаток или зубочисток распределяем его равномерно, чтобы все контакты хорошо пропаялись и процессор не поплыл.

Ставим процессор по ключу и позиционируем его края. Так как вокруг много скотча это не составит особого труда. После этого также сначала греем плату на 100 — 150 °C, затем увеличиваем до 200 °C — 230 °C и аккуратно пытаемся пинцетом прикоснуться дабы убедиться, расплавился припой или нет. Если сделать это резко, то придется повторять все заново т.к. шары слипнуться.

После пайки убираем скотч и лучше всего не чистить плату вообще. Под BGA микросхемами очень мало воздуха, и поэтому, когда чистящее средство доберется туда, то полностью его удалить оттуда очень сложно. Конечно, можно попытаться на 100 °C «выпарить» флюс, но если у вас хороший и безотмывочный флюс, то не стоит беспокоиться.

Планшет начал включаться уже и без давления на процессор, однако после загрузки он выключался на 0%. Только теперь уже можно войти в режим инженера и попытаться сбросить планшет. После сброса аппарат включился нормально и показывает процесс зарядки, остаток и перестал отключаться.

Теперь нужно тщательно проверить все его функции. Камера, звук, микрофон, Wi-Fi, тачскрин.

Видео по теме

Пример пайки ноутбука от YouTube канала CORE

Post Views: 1 084

Флюсы из Китая: сравнительный обзор

Всем привет.

Сегодняшний обзор будет посвящен трем китайским флюсам, приобретенным мною на eBay. Покупались они после того, как мои домашние запасы данной принадлежности для пайки начали подходить к концу. Поскольку из Китая данный тип продукции я до этого не заказывал, да и вообще китайскими флюсами не пользовался, то решил купить сразу несколько разных баночек, благо, все они стоят сущие копейки — 0,99$ за штучку.


Все три лота были заказаны в одном магазине, чтобы не метаться на почту 3 раза. Так что заказ был оформлен и оплачен, а на следующий день продавец выдал мне трек для его отслеживания. Так что всю информацию о перемещении посылки из Китая в Беларусь можно посмотреть здесь.

Итак, как я уже говорил, мною было заказано 3 разных флюса.


В качестве испытания будем пробовать при их помощи залудить и припаять медные многожильные провода. Правда, провода жуть какие окисленные. Специально искал три идентичных по сечению и схожих по загрязнению кусочка.

В качестве объекта пайки выступит какой-то автомобильный разъем, который много лет без дела лежит у меня в гараже. Он так же успел изрядно окислиться и запылиться. Для чистоты эксперимента перед началом «процедуры» ни провода, ни разъем очищаться не будут. Собственно, сам разъем к которому и будем пытаться припаять провода (к металлической дуге):

Но перед тем, как перейти непосредственно к обзору, напомню что такое флюс и для чего он надо. Флюс — вещества (чаще смесь) органического и неорганического происхождения, предназначенные для удаления оксидов с поверхности под пайку, снижения поверхностного натяжения, улучшения растекания жидкого припоя и/или защиты от действия окружающей среды.
Первый — RMA 223, заказывался тут.

Поставляется как бы в шприце, правда, у этого шприца нет ни поршня, ни иглы 🙂 Зато не стоит переживать о том, что он случайно вытечет.

Описание (гуглоперевод):

Тип: RMA-223.
Совместная высокая интенсивность;
Хорошее погружение;
Объем: 10 мл / 10 куб.;
Размер: 95 х 35 х 23 мм.
RMA-223 представляет собой высоковязкий нечистый флюс, он может использоваться для переработки PCB, BGA, PGA, его можно использовать для пайки и реболлинга компьютерных и телефонных чипов. Это смесь высококачественного легированного порошка и смолистого пастообразного потока, он может избежать бледно-желтого остатка, поэтому вы легко чистите доску.

У данного флюса гелеобразная консистенция из-за чего его легко наносить. Внешне он имеет бледно желтый окрас, на просвет — мутный.

При нагреве он отлично растекается и дымит 🙂 Хочется верить, что он так же активно проникает между жилами провода.

Второй — PPD PD-18, (правда, на баночке написано PD-10) заказывался тут.

В отличии от первого, поставляется в металлической баночке, чем-то напоминающей баночки от бальзама «Звездочка», правда, в несколько раз больше. Если в первом случае шприц был герметичным, то железная баночка оказалась не такой надежной упаковкой. На момент получения вся она была во флюсе как внутри, так и снаружи. Аккуратно все вытер, кинул в полку. Достал через какое-то время — снова та же история. Так что хранить его надо аккуратно, не допускать переворачивания баночки, а то ее содержимое может и не дожить до пайки — вытечет.

Описание (гуглоперевод):

Тип: PPD PD-18;
Вес: 10 г;
Особенности:
Совместная высокая интенсивность;
Хорошее погружение;
Нейтральный PH7 ± 3;
Нет яда нет;
Хорошая изоляция;
Гладкая поверхность сварки;
Никакого износа нет.

По своей консистенции он более густой первого и имеет более выраженный оранжевый цвет. По запаху схожи, но чем именно пахнут сказать затрудняюсь. Запах знакомый, но что именно так и не вспомнил.

Открытая банка обеспечивает прекрасный доступ к содержимому. Хочешь проводок окунай, хочешь плату засовывай 🙂

При нагреве так же прекрасно растекается и отлично дымит. Дыма, кажется, было чуть более, чем в случае с первым и он был более едким.

Третий — XY-5 (паяльная канифоль), заказывался тут.

Как и второй вариант поставляется в баночке, правда, не металлической, а пластиковой.

Из-за твердого состояния может отлично транспортироваться и постоянно храниться хоть в кармане. Ничего не вытечет, ничего не испачкается.

В твердом состоянии имеется знакомый всем, кто работал с канифолью, насыщенный янтарный цвет. Во время нагрева плавится с обильным выделением дыма, имеющего запах смолы, что не удивительно 🙂 Если честно, мой самый любимый вариант. Нагретый отлично растекается, но и остывает достаточно быстро. В твердом состоянии крошится.

Описание (гуглоперевод):
Название: Твердая канифоль;
Вес: 22 грамма (включая коробку).

Аскетично, но что имеем, то имеем 🙂

Возможно, сравнивать первых два образца с этим не совсем корректно, но, по большому счету, и первое, и второе, и третье — флюс и применяется для одних и тех же целей.

Итак, начнем.

Первый провод припаивался с использованием флюса №2 PPD PD-18. Из-за обилия загрязнения и довольно крупного сечения провода, припоя пришлось использовать не так уж и мало 🙁 Но результат не заставил себя ждать — провод был припаян:

Без использования флюса припой на скобе отказывался держаться напрочь. Если посмотрите на фото выше, то увидите как он стекал с нее, растекаясь по пластику.

Второй провод припаивался с использованием твердого флюса №3 XY-5 (или же канифоли). Если честно, то первая попытка прошла не совсем удачно: провод отвалился от скобы разъема вместе со всем припоем 🙂 Зато видно как на припое собралась вся грязь, а на скобе появилось место без загрязнений:

Но со второй попытки он таки занял свое место там, где это требовалось.

Последним использовался флюс №1 RMA 223. Проводок припаялся без особых проблем и закончил экспозицию под названием «ёж» 🙂

Ёж ежом, но самое главное, что требуется от флюса — упрочнение соединения при пайки. Так что самое простое, что мне пришло в голову для проверки результатов — попробовать оторвать припаянные провода 🙂 Результат:

Как видно, флюс №2 сработал на отлично: сам припой остался на месте, а провод его просто разорвал. Правда, тянуть пришлось с изрядным усилием. Флюс №3 (канифоль) оказался тоже весьма неплохим: как бы я не тянул, но провод так и остался на месте. Единственное, что удалось отделить, так это изоляцию от жил 🙂 А вот флюс №1 подвел. Припой просто отвалился и напрягаться для этого особо не пришлось 🙁

Вывод: RMA 223 брать не стоит, со своей задачей как флюс он не справляется (ибо это больше вазелин, а не флюс как таковой). А вот XY-5 и PD-18 показали себя с положительной стороны. Выбирая между ними я бы отдал предпочтение твердому флюсу только из-за того, что его практичней хранить, да и запах у него куда приятней 🙂 Но каждый сам решает что покупать.

Да, для улучшения результатов можно было бы залудить провода и обработать скобу ортофосфорной кислотой, но я хотел узнать какой из флюсов покажет себя лучше в самых жестких условиях 🙂

На этом, пожалуй, все. Спасибо за внимание и потраченное время.

Реболлинг и монтаж BGA — Masteram

Современные BGA-микросхемы — это головная боль для любого инженера, который занимается ремонтом современной техники. С каждым годом они все больше вытесняют «с платы» элементы в корпусах QFP, TQFP и др. А все потому, что на данный момент BGA-корпус наиболее совершенный и выигрывает у других по ряду параметров:

  • плотность монтажа;
  • теплопроводность;
  • помехоустойчивость.
Реболлинг

Но, при всех своих достоинствах, у BGA-микросхем есть один существенный недостаток — сложность ремонта в случае брака. А брак, связанный с особенностями BGA, сейчас встречается очень часто, и в первую очередь это касается мобильных телефонов и ноутбуков.

Вследствие механического или термического повреждения (например, из-за постоянного надавливания в месте, где размещена BGA-микросхема, или перегрева микросхемы во время работы) может пропасть контакт между чипом и платой. Очевидно, что для возобновления работоспособности нужно этот контакт восстановить.

Существуют два способа восстановления:

  • прогрев чипа;
  • реболлинг чипа.
Реболлинг

Реболлинг

Ни один серьезный сервисный центр не предложит вариант с прогревом. Во-первых, никто не сможет дать гарантию на такой ремонт, и, во-вторых, такой ремонт далеко не всегда дает положительный результат.

Поэтому, единственным рекомендуемым способом восстановления контактных выводов является реболлинг.

Реболлинг — это повторное нанесение (восстановление) всех контактов на BGA-чип, подразумевающее предварительный демонтаж микросхемы с платы с помощью соответствующей паяльной станции. В том случае, если чип не поврежден, его могут использовать в дальнейшем. Если же чип не пригоден, нанесение шариковых выводов делают для нового — исправного.

Залогом успешного реболлинга являются два фактора:

  • мастерство инженера;
  • оборудование и расходные материалы, которое он использует.

К сожалению, с выбором инженера, в этой статье, мы помочь не сможем. А вот подобрать оборудование и расходники для выполнения данной операции — попытаемся.

Итак, для реболлинга нам понадобятся:

  1. Соответствующая паяльная станция.
  2. Набор трафаретов и трафаретный столик.
  3. BGA-шарики или BGA-паста.
  4. Флюс для BGA.
  5. Клейкая фольга и термоскотч.

Паяльная станция для BGA-реболлинга

Термовоздушная паяльная станция

О выборе конкретной модели мы расскажем в других публикациях, а в этой статье давайте определимся с типом паяльной станции.

Для успешного реболлинга и монтажа BGA-микросхемы небольшого размера, например мобильного телефона, достаточно термовоздушной паяльной станции типа Accta 301. Термовоздушную станцию удобно использовать совместно с преднагревателем плат, например, AOYUE Int 853A+.

Если же предстоит восстановление материнской платы ноутбука, с большой площадью текстолита и большими BGA-чипами, то, в таком случае, не обойтись без ремонтного комплекса с нижним и верхним нагревателем типа Jovy Systems RE-8500. Более подробно о выборе паяльной станции можно прочитать в соответствующей статье.

Набор трафаретов и трафаретный столик для реболлинга

Нанесение BGA-шариков на контактные поверхности без использования трафарета — сложная ювелирная работа, которая может занять несколько часов. Для упрощения и ускорения данного процесса были созданы трафареты-матрицы. Трафарет представляет собой металлическую пластину с отверстиями. Размер отверстий соответствует диаметру шариков наносимых на контактные поверхности (параметр «диаметр»). Расстояние между отверстиями трафарета соответствует расстоянию между контактными поверхностями микросхемы (параметр «шаг»).

Трафареты бывают универсальные и специализированные.

Универсальный трафарет — это квадратная матрица с отверстиями одинакового диаметра. Его можно использовать для реболлинга любого чипа с такими же, как у трафарета, значениями шага и диаметра.

Специализированный трафарет — кроме соответствия по «шагу» и «диаметру» также полностью отвечает рисунку нанесенных шариков на микросхему. Пользоваться специализированными трафаретами намного удобнее. Но, как правило, их покупают в случае частого реболлинга соответствующего чипа. Поэтому универсальные трафареты получили большее распространение и входят фактически в любой набор для реболлинга.

Реболлинг

По способу изготовления трафареты делятся на лазерные (лазерная резка) и химически протравленные. Отверстия в лазерных выполнены более точно, но и стоимость их, соответственно, выше.

Самый главный параметр при выборе трафарета — это его стойкость к деформации при нагреве. В отличие от термостойких трафаретов, которые кроме шариков при реболлинге также позволяют использовать и BGA-пасту, большинство трафаретов для компьютерных чипов не термостойкие. Их можно использовать только для нанесения шариков, а непосредственно во время прогрева их нужно снимать с чипа.

Примером не термостойких трафаретов может служить популярный набор ACHI LP-56.

А этот набор относится к термостойким.

BGA-шарики или BGA-паста для реболлинга

Как уже было отмечено выше, в качестве припоя для реболлинга можно использовать BGA-шарики или BGA-пасту. При этом алгоритм восстановления выводов существенно отличается.

Технологически использование BGA-пасты существенно упрощает процесс, но от этого страдает качество. Контактные поверхности при таком реболлинге неоднородные и могут существенно отличатся по размеру. Поэтому данный метод наиболее актуален для ремонта мобильных телефонов, где размер чипов небольшой.

В случае реболлинга материнской платы, как правило, используют BGA-шарики.

Как BGA-шарики, так и BGA-паста могут быть свинцовыми и бессвинцовыми. Использование бессвинцовых расходных материалов оправдано только в условиях авторизованного сервисного центра.

Флюс для BGA-реболлинга

Одним из ключевых факторов для проведения успешного реболлинга является правильно подобранный флюс. Именно от его свойств зависит то, как шарики «приклеятся» к чипу до прогрева, будет ли он вскипать и пениться во время прогрева, и нужно ли будет его смывать после монтажа чипа на плату.

Поэтому флюс для BGA — это самый качественный и дорогой тип флюса. Использование других флюсов — крайне нежелательно и может привести к негативным результатам при восстановлении.

Клейкая фольга и термоскотч для реболлинга

Клейкая фольга — отличный изолятор от нежелательного нагрева. С ее помощью можно предотвратить выпаивание компонентов, которые находятся возле демонтируемого чипа.

Термофольга

У термоскотча немного другие цели: его можно использовать для фиксации термопары в зоне пайки, а также наносить на поверхность кристалла микросхемы при пайке инфракрасной паяльной станции для лучшей теплопередачи. Также термоскотч часто используют для совмещения BGA-трафарета и BGA-чипа при реболлинге без трафаретного стола.

Термоскотч

Так выглядит основной набор оборудования и расходных материалов необходимых при реболлинге. Этот список может меняться в зависимости от личных предпочтений инженера, но для гарантировано успешного восстановления рекомендуем прислушаться к нашим советам.

Юрий Стахняк,
Технический специалист магазина инструментов Masteram

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *