Site Loader

Пайка BGA (БГА) микросхем или реболлинг для начинающих

BGA-микросхемы – необходимые элементы современных устройств, будь то компьютер, ноутбук, смартфон или игровая приставка. BGA (от англ. Ball Grid Array – массив шариков) представляют собой шарики из припоя, нанесенные на контактную поверхность. Если эти шарики повреждаются или отваливаются, то микросхема перестает выполнять свою функцию, что отрицательно влияет на работу устройства вплоть до его полного выхода из строя. В этом случае возникает необходимость в мастере, который смог бы починить отвалившийся или поврежденный шарик, то есть качественно припаять его, вернув целостность BGA-микросхеме. Процесс восстановления таких шариковых выводов называется «реболлинг» (от англ. „reballing“).

Причины повреждения шариковых выводов могут быть самыми разными: от повреждения микросхемы в процессе демонтажа до ее заводского брака. Бывает, что причиной повреждения шариковых выводов становится и простое механическое воздействие. Например, устройство уронили или по нему ударили в процессе транспортировки.

В связи с этим операция реболлинга является достаточно востребованной, но далеко не самой простой. Главная ее особенность заключается в том, что качественный реболлинг не сделать, как говориться, «голыми руками». Помимо опыта и соответствующих навыков мастер должен иметь специальное оборудование и уметь пользоваться им.

  • Работы нужно проводить в хорошо вентилируемом помещении, так как испарения флюса при пайке могут причинить вред.
  • В процессе реболлинга используются химикаты. Необходимо позаботиться о средствах личной защиты.

Безопасность компонентов

  • Особую опасность для компонентов представляет статический заряд. Необходимо использовать антиэлектростатические вещества.
  • Также следует помнить, что компонентам может нанести вред высокий уровень влажности, перепад температур и любое непредвиденное механическое воздействие.

Извлекаем объект работ

Прежде всего, необходимо извлечь микросхему, которая находится в устройстве. Корпус нужно вскрыть аккуратно, чтобы ни в коем случае не повредить его. В ремонте нуждаются самые разные устройства: телефон, ноутбук, планшет, телевизор – поэтому хорошо бы иметь универсальный набор инструментов, который поможет осторожно вскрыть корпус любого из перечисленных устройств. Неудобно и ненадежно каждый раз выискивать что-то острое и подходящее из подручных средств, поэтому обратите внимание на специальные наборы инструментов для BGA реболлинга. 


Вот здесь представлен самый полный такой набор на сегодняшний день. С ним не нужно будет изобретать велосипед, и мучиться, извлекая микросхему.


Демонтаж микросхемы
Реболлинг начинается с демонтажа микросхемы с платы. Ведь именно микросхема является объектом работы мастера. Демонтаж выполняется с помощью паяльной станции.

 


Выбор паяльных станций на рынке достаточно велик, и здесь можно растеряться. В идеале это должна быть инфракрасная паяльная станция с предметным столом, но на деле такой перфекционизм стоит достаточно дорого, и далеко не каждый мастер может позволить себе приобрести такую паяльную станцию. Поэтому чаще покупают что-то менее дорогое, но не менее эффективное. Например, можно остановиться на термовоздушной паяльной станции YIHUA-852D+.


В ней есть все необходимое для выполнения качественной работы. В частности, в процессе пайки мастер сможет отслеживать текущую температуру паяльника и термофена на светодиодном дисплее.

Для паяльника предусмотрены жала двух типов, а термофен имеет три круглые насадки с разным диаметром сопел, что позволит изменять площадь обогреваемой поверхности. 


В общем, эта паяльная станция достаточно популярна как среди любителей, так и среди профессионалов. Такая популярность вызвана, прежде всего, оптимальным соотношением цены и качества.  

После того, как определились с паяльной станцией, можно приступать к демонтажу. 

Во время демонтажа микросхема может потерять еще часть шариков, но этого может и не произойти. В принципе количество поврежденных шариков уже не важно, потому что следующий этап – это снятие шариковых выводов (деболлинг). Все оставшиеся шарики должны быть убраны, то есть мастер готовит место для нанесения новых шариков. Шариковые выводы удаляются с помощью паяльника. И здесь очень важно не повредить микросхему и не перегреть ее. Поэтому используя паяльную станцию YIHUA-852D+, не забывайте поглядывать на дисплей, на котором отображается текущая температура.


Кроме паяльника с температурным контролем, Вам понадобится паяльный флюс, изопропиловые салфетки, плетенка, антистатический коврик, микроскоп и защитные очки.

Деболлинг


После того, как паяльник разогрет, и все необходимые меры защиты приняты, можно приступать к деболлингу.
Положив BGA-микросхему на антистатический коврик, равномерно нанесите на нее флюс. Важно, чтобы количество флюса было оптимальным. Если его будет недостаточно, то это затруднит процесс снятия шариков.
На флюс кладется плетенка, через нее паяльник прогревает и расплавляет шарики. Ни в коем случае не следует давить паяльником на шарики. Такими действиями можно повредить микросхему. Как только площадка для новых шариков готова, ее необходимо очистить изопропиловыми салфетками. 

Проверка
Перед тем как наносить новые шарики, нужно проверить, не осталось ли каких-то частей от старых шариков, не возникли ли повреждения на микросхеме и хорошо ли очищена она после произведенных операций. Такая проверка должна выполняться с помощью микроскопа. 


Лучше всего подойдет USB-микроскоп со стеклянными линзами, например, USB-микроскоп Supereyes B011. Основная его особенность – сменный длиннофокусный объектив, который позволяет увеличить расстояние от линзы до микросхемы.  


У многих других USB-микроскопов такого преимущества нет, а соответственно и нет такой высокой точности, позволяющей избежать искажений передаваемого на экран изображения. Этот микроскоп предназначен специально для пайки.

Но можно рассмотреть модель и подешевле, например, USB-микроскоп Supereyes B008. 


Это многофункциональный цифровой микроскоп, с помощью которого тоже можно эффективно проконтролировать состояние микросхемы.
Если после проверки были обнаружены остатки флюса на микросхеме, то от них обязательно нужно избавиться. Для этого можно использовать деионизованную (без ионов) воду и небольшую щетку. Потрите загрязненные места щеткой, промойте их, а потом просушите сухим воздухом. С помощью микроскопа выполните повторную проверку микросхемы.

Реболлинг
После того как изображение, передаваемое на экран компьютера с микроскопа, подтвердило, что все элементы шариковых выводов удалены, что микросхема не повреждена и полностью очищена, можно продолжить работы по ее восстановлению.
Для этого Вам понадобятся BGA-трафарет, держатель для трафарета, микроскоп, флюс, шарики припоя, пинцет и принадлежности для очистки (щетка, поддон). Трафарет – элемент в реболлинге необходимый. 


Конечно, он должен подходить конкретно под данную микросхему. Поэтому, если Вы собираетесь заниматься реболлингом, то нужно приобрести сразу набор трафаретов, который позволит Вам выбрать то, что нужно для каждого конкретного случая. 


Например, данный набор включает в себя 545 стальных трафаретов. Они хороши тем, что не теряют своей формы.
При выполнении реболлинга BGA прямого нагрева выбранный трафарет вставляется в держатель. Держатель, должен хорошо фиксировать трафарет. Например, можно использовать станцию для реболлинга. 


К ее преимуществам относится надежность фиксации и хороший обзор микросхемы. Фактически микросхема в ней видна как на ладони. По специальной выемке выполняется движение двух упоров и пружины.

Также конструкцией предусмотрены винты, которые обеспечивают ровную и надежную фиксацию трафарета. Ведь если трафарет помят и согнут, то качественно нанести на него шарики не получится.
Распределите по чистой поверхности микросхемы с помощью шприца флюс. Флюс наносится тонким слоем по всей контактной поверхности. Обратите внимание, чтобы слой флюса не был слишком толстым. При нагревании флюс начинает кипеть, и если его слишком много, то он просто выдавит шарики из трафарета. Если же флюса нанести слишком мало, то нормальной припайки не произойдет. Для равномерного распределения флюса используйте кисточку. Наложите трафарет на микросхему. Теперь все готово для нанесения шариков. 


BGA шарики припоя продаются в банках. Обычно по 25 000 штук. Это оловянно-свинцовые шарики, которые и должны заменить удаленные и поврежденные. В каждый просвет трафарета помещается один шарик. Это важно и здесь нельзя ошибиться. Если случайно забыть припаять один шар, то потом это сделать будет очень трудно. Если же в одно отверстие трафарета попадет два шара, то они расплавятся и соединяться с соседними шарами, испортив всю работу.
Лучше всего действовать следующим образом. Всыпьте нужное количество шариков на трафарет и слегка раскачивайте его, пока шарики займут свои места. Шарикам, не вставшим на свои места, можно осторожно помочь с помощью зубочистки. После того как шарики установились на предназначенные для них места, полезно проконтролировать каждый шар и просвет под микроскопом.


Далее выполните пайку с помощью паяльной станции. Проверьте, чтобы все шарики расплавились. Аккуратно с помощью тонкого пинцета снимите трафарет с микросхемы. Для этого есть несколько секунд (не более 15 секунд с момента прекращения пайки), пока флюс не застыл. Если же опоздать, то придется разогревать микросхему вновь, чтобы добиться размягчения флюса. Далее микросхема моется, сушится и ее можно помещать на плату. Не забудьте, что после мойки опять нужен микроскоп, чтобы убедиться: все шары на своих местах, никаких царапин и повреждений, микросхема полностью очищена.  После этого можно констатировать, что реболлинг прошел успешно.

Bga компоненты в Тобольске: 500-товаров: бесплатная доставка, скидка-75% [перейти]

Партнерская программаПомощь

Тобольск

Каталог

Каталог Товаров

Одежда и обувь

Одежда и обувь

Стройматериалы

Стройматериалы

Текстиль и кожа

Текстиль и кожа

Здоровье и красота

Здоровье и красота

Детские товары

Детские товары

Электротехника

Электротехника

Продукты и напитки

Продукты и напитки

Промышленность

Промышленность

Мебель и интерьер

Мебель и интерьер

Вода, газ и тепло

Вода, газ и тепло

Сельское хозяйство

Сельское хозяйство

Все категории

ВходИзбранное

Bga компоненты

484

499

2шт! 20г. RMA 218 Флюс гель универсальный KINGBO, безотмывочный для BGA пайки, пайки микросхем и компонентов, не требующий очистки паяльная паста/Flux RMA-218-20гр

В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары

464

1950

Без отмывочный Флюс Kingbo RMA-218 — 100гр гель универсальный для BGA пайки микросхем и компонентов не требующий очистки паяльная паста

В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары

Флюс-гель для пайки BGA и SMD компонентов t=185 C, шприц 12мл Тип: флюс, Производитель: BGA

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

320

750

RUSFLUX MLM Паяльная паста SP-45H Стандарт SMD BGA Тип: флюс, Производитель: Стандарт

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

479

1950

Без отмывочный Флюс Kingbo RMA-218 — 100гр гель универсальный для BGA пайки микросхем и компонентов не требующий очистки паяльная паста

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Флюс-гель для пайки BGA компонентов 12МЛ Тип: флюс, Производитель: Без бренда

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

10шт! 100г. RMA 218 Флюс гель универсальный KINGBO, безотмывочный флюс для BGA пайки, для пайки микросхем и компонентов, не требующий очистки паяльная паста/Flux RMA-218-100гр

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Endura E9752 — пинцет для демонтажа электронных компонентов

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

1 шт! 100г. NC 559 Флюс гель универсальный, безотмывочный флюс для BGA пайки, для пайки микросхем и компонентов, не требующий очистки паяльная паста/Flux NC-559-100гр

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

1 шт! 100г. RMA 218 Флюс гель универсальный KINGBO, безотмывочный флюс для BGA пайки, для пайки микросхем и компонентов, не требующий очистки паяльная паста/Flux RMA-218-100гр

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

12 100

НТЦ магистр пинцет вакуумный, магистр-ик (для SMD-компонентов) Тип: пинцет, Вес: 40г

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Флюс-люкс для SMD-чипов и BGAкомпонентов, флакон 30 мл. с капельницей Тип: флюс, Производитель: LUX

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Флюс-гель для пайки BGA компонентов шприц 12мл Тип: флюс, Производитель: BGA

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Флюс-гель для пайки BGA и SMD компонентов высокоактивный t=248 C, шприц 12мл Тип: флюс,

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

599

999

Паста паяльная для пайки BGA (БГА) SMD (смд) Relife RL-406S (10мл) 227C высокотемпературная Тип:

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

704

749

4шт! 40г. RMA 218 Флюс гель универсальный KINGBO, безотмывочный флюс для BGA пайки, для пайки микросхем и компонентов, не требующий очистки паяльная паста/Flux RMA-218-40гр

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

1 шт! 100г. RMA 218 Флюс гель универсальный KINGBO, безотмывочный флюс для BGA пайки, для пайки микросхем и компонентов, не требующий очистки паяльная паста/Flux RMA-218-100гр

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Флюс-гель для пайки BGA И SMD 12МЛ Тип: флюс, Производитель: Без бренда

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Паста паяльная SP-45H премиум трех компонентная RUSFLUX для SMD, BGA MAT012 Тип: паста паяльная,

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

1шт! 10г. RMA 218 Флюс гель универсальный KINGBO, безотмывочный флюс для BGA пайки, для пайки микросхем и компонентов, не требующий очистки паяльная паста/Flux RMA-218-10гр

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Паяльная паста в форме иглы, флюс-паста 10 куб. См RMA-223, Неочищенный флюс для чипов светодиодных BGA SMD PGA PCB, инструмент для ремонта сделай сам

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Паяльная паста MECHANIC BGA, паяльная паста, оловянный крем 138/148/158/183/217 градусов, паяльная паста для сварки компонентов печатных плат

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

1 шт! 100г. NC 559 Флюс гель универсальный, безотмывочный флюс для BGA пайки, для пайки микросхем и компонентов, не требующий очистки паяльная паста/Flux NC-559-100гр

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

ЖК дисплей 12864 желто-зеленая подсветка

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

ЖК дисплей 12864 голубая подсветка

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Сегментный индикатор 0. 56″, для часов, красный, ОК, 5643AH

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Сегментный индикатор 0.56″, 2 разряда, красный, ОК, 5621AS

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Конвертер UART в RS485 V2.0

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

2 страница из 18

BGA

  • Ремонт ноутбуков
  • Ремонт телефонов
  • Ремонт Apple
  • Ремонт вытяжек
  • Другие работы
  • Ремонт ноутбуков >
  • Ремонт телефонов >
  • Ремонт Apple >
  • Ремонт вытяжек >
  • Другие работы >

A B C D E F G H I K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
А Б В Г Д Ж З И К Л М Н О П Р С Т Ф Х Ч Ш Э Ю Я

BGA (англ. Ball grid array — массив сетки шариков) — тип корпуса поверхностно-монтируемых интегральных микросхем. Корпус BGA произошел от PGA (Pin Grid Array), только вместо штырьковых контактов – пинов, используются шарики из припоя. На данный момент BGA применяет повсеместно при производстве ноутбуков и комплектующих.

При монтаже микросхему располагают на плате в соответствии с маркировкой контактов и нагревают до плавления шариков. Благодаря поверхностному натяжению микросхема фиксируется в нужном месте. Определенный сплав припоя, термопрофиль и флюс не дают шарикам полностью деформироваться. При возникновении дисконтакта в выводах проводят реболлинг – восстановление шариков.

Преимущества и достоинства BGA

• Высокая плотность. BGA позволяет избежать недостатков монтажа микросхем со штырьковыми выводами, когда припоем спаиваются соседние выводы, т.е. у BGA такой проблемы нет.

• Малые наводки. Малость длины проводников BGA позволяет расширить диапазон рабочих частот и увеличить скорость передачи данных.

• Теплопроводность. BGA обеспечивает лучший тепловой контакт между платой и микросхемой, чем в случае микросхемы с ножками. Правда, такие BGA – компоненты, как южный мост, северный мост, процессор или видеочип настолько греются, что рассеивания тепла через контакты недостаточно, что приводит к необходимости ставить дополнительные теплоотводы. Хотя для многих менее нагруженных чипов дополнительных теплоотводов не требуется.

Недостатки BGA

Из недостатков можно выделить негибкость выводов  и дороговизну обслуживания. Негибкость приводит к разрушению контакта при тепловом расширении или вибрации. А дороговизна обслуживания заключается в сложности дефектовки. Для определения качества пайки применяется рентген или специальный микроскоп,  но это оборудование очень дорогое.

Пайка BGA-компонентов – один из частых случаев ремонта ноутбуков. Как раз, из-за температурных расширений «отваливаются» южные мосты и видеокарты или сгорают от перегрева. Их и приходится менять на новые. Ремонт ноутбуков заключается в замене неисправной микросхемы BGA или восстановлении шариков.


Сломался компьютер?
Закажите ремонт прямо сейчас.

Срочная замена у м. Волгоградский проспект. Если мы не успеваем — ремонт за наш счет!

Матрицы и клавиатуры для всех популярных моделей всегда в наличии.


Заказать звонок

Все, что вам нужно знать о пайке BGA

Поначалу может показаться, что паять BGA (массив шариковых решеток) сложно, поскольку шарики припоя зажаты между корпусом BGA и печатной платой. Однако сборка печатных плат с использованием BGA оказалась успешной. Может потребоваться небольшая модификация процесса пайки и других частей сборки печатной платы, но BGA зарекомендовали себя как очень надежная и эффективная технология.

Из-за значительного увеличения количества выводов микросхемы была введена решетчатая матрица, или BGA. Несущие штифты, такие как на Quad Flat Pack, стали очень хрупкими и легко повреждались. Кроме того, близость многих выводов затрудняла разводку печатных плат. Проблемы плотности с хрупкими выводами чипа были решены за один шаг с использованием всей нижней стороны чипа.

Многие платы можно сделать более экономичными, используя компоненты BGA, но при пайке компонентов BGA необходимо соблюдать осторожность, чтобы убедиться, что они припаяны правильно, чтобы все соединения были правильно сформированы.

Массивы с шариковой сеткой — что это такое?

Массивы с шариковой решеткой, или BGA, сильно отличаются от корпусов на основе штифтов, таких как четырехъярусные плоские блоки. Штыри корпуса BGA расположены в виде сетки, отсюда и его название. Кроме того, для соединений используются шарики припоя вместо традиционных проволочных штифтов. На печатной плате предусмотрены медные контактные площадки для обеспечения необходимого подключения к компонентам BGA. По сравнению с четырехъядерными плоскими корпусами корпуса BGA имеют много преимуществ, поэтому они чаще используются для производства электроники.

Предложение BGA с более низкой плотностью дорожек и лучшим дизайном печатной платы:

Почти все выводы корпуса расположены очень близко друг к другу на четырехъядерном плоском корпусе, что приводит к очень высокой плотности дорожек вокруг корпуса. Распределение контактов по всей поверхности упаковки значительно снижает проблему.

Почему корпуса BGA такие прочные?

Упаковки, такие как quad flat pack, имеют очень тонкие штифты, и даже самое тщательное обращение может их повредить. Из-за чрезвычайно малого шага штифтов их практически невозможно восстановить после изгиба. Поскольку в BGA используются контактные площадки с шариками припоя, этого не происходит, поскольку разъемы очень трудно повредить.

BGA обеспечивают лучшее тепловое сопротивление:

BGA имеют более низкое тепловое сопротивление между кремниевыми чипами, чем устройства, в которых используются четырехъядерные плоские пакеты. Это позволяет теплу, выделяемому интегральной схемой внутри корпуса, быстрее и эффективнее отводиться на печатную плату.

За счет размещения проводников под чиподержателем повышается быстродействие. Из-за этого выводы чипа короче. Это снижает уровень индуктивности выводов, позволяя устройствам Ball Grid Array обеспечивать более высокий уровень производительности, чем их аналоги QFP.

Процесс пайки BGA более эффективен

Первоначальные опасения по поводу использования компонентов BGA заключались в том, что их трудно паять, а компоненты BGA не так надежны, как конструкции, в которых используются более традиционные методы.

Метод пайки BGA оказался чрезвычайно надежным. Если процесс отлажен правильно, надежность пайки BGA обычно выше, чем у четырехъядерных плоских корпусов. Другими словами, сборки BGA более надежны. Следовательно, он широко используется как при сборке печатных плат массового производства, так и при сборке прототипов печатных плат для разработки схем.

Для пайки BGA используется метод оплавления. Вся сборка должна быть доведена до определенной температуры, чтобы припой под компонентами BGA расплавился. Только перепрошивка может сделать это.

Припой плавится в процессе пайки, когда шарики припоя BGA нагреваются, и количество припоя в них тщательно контролируется. Поверхностное натяжение удерживает корпус правильно совмещенным с печатной платой, пока припой остывает и затвердевает.

Состав сплава и температура пайки тщательно подобраны таким образом, чтобы припой не расплавлялся полностью, а оставался полужидким, позволяя каждому шарику оставаться изолированным от соседнего.

Проверка паяных соединений BGA

Когда BGA впервые появились на рынке, процесс проверки BGA вызывал большой интерес. Использование простых оптических методов для проверки компонентов BGA невозможно, поскольку места пайки расположены под компонентами BGA и не видны.

Когда технология BGA впервые была представлена, она вызвала немало беспокойства, и многие производители проводили испытания, чтобы убедиться, что они способны правильно паять компоненты. С компонентами BGA основная проблема заключается в том, что необходимо приложить достаточное количество тепла, чтобы расплавить все шарики в сетке удовлетворительным образом.

Проверка электрических характеристик паяных соединений не может дать полной картины их характеристик. Эта форма испытания процесса пайки BGA покажет проводимость в то время, но она не дает точной картины того, был ли процесс пайки BGA успешным. Недостаточно выполненное соединение может со временем выйти из строя, если оно не выполнено должным образом. Для этого типа испытаний подходит только форма контроля BGA с использованием рентгеновских лучей.

Используя рентгеновские лучи для контроля BGA, можно легко осмотреть и протестировать паяное соединение. После этой разработки AXI стала популярной технологией для проверки сборок печатных плат, содержащих BGA. К счастью, было обнаружено, что компоненты BGA хорошо паяются, если профиль нагрева для паяльной машины настроен правильно.

Реболлинг BGA

Ремонт сборки BGA затруднен, если нет подходящего оборудования. Компонент BGA можно удалить, если есть подозрение, что он неисправен. Компонент локально нагревается, чтобы расплавить припой под компонентом BGA. В процессе доводки BGA тепло выделяется на специализированной ремонтной станции.

Приспособление с инфракрасным нагревателем, термопарой для контроля температуры и вакуумным устройством для подъема упаковки. Очень важно, чтобы нагревался и затем удалялся только BGA.

Технология BGA в целом и процесс пайки BGA были достигнуты с момента их первого появления. Системы сборки печатных плат в настоящее время являются неотъемлемой частью массового производства и сборки прототипов печатных плат в большинстве компаний.

Чтобы узнать больше о пайке BGA в Торонто, позвоните нам по телефону 1 (888) 602-7264, заполните нашу контактную форму или напишите нам по адресу [email protected].

Основное руководство по повторной сборке высоконадежных компонентов BGA

Для просмотра этого видео включите JavaScript и рассмотрите возможность перехода на веб-браузер, поддерживающий видео в формате HTML5.

Некоторые устройства с шариковой решеткой (BGA) должны быть преобразованы из бессвинцового покрытия, преимущественно из SAC305 (Sn96,5/Ag3,0/Cu0,5), в покрытие из оловянно-свинцового сплава (Sn63Pb37), чтобы соответствовать требованиям различные оборонные, аэрокосмические или другие высоконадежные приложения, где использование бессвинцовых припоев не допускается из-за проблем с оловянными усами.

Первым шагом в этом процессе преобразования является удаление шариков, при котором исходные шарики бессвинцового припоя удаляются с нижней стороны устройства BGA, обнажая контактные площадки промежуточного элемента. За этим процессом удаления шариков следует ручное или автоматизированное повторное шарикование, состоящее из флюсования, выравнивания и прикрепления новых шариков припоя из заменяющего сплава, оплавления, проверки, очистки, выполнения любых указанных испытаний и повторной упаковки.

Изображение 1. Компонент BGA с реболлингом.
Удаление комков BGA компонентов SAC305 лучше всего выполнять с помощью роботизированной машины для погружения в горячий припой (RHSD), оснащенной динамической волной припоя и припоем Sn63Pb37. См. изображение 2.

Роботизированные машины погружения в горячий припой доступны с одной или двумя волнами припоя. Достаточно процесса зачистки одной волны. Динамическая волна припоя обладает достаточным очищающим действием, чтобы полностью удалить исходный припой SAC и заменить его тонким мениском припоя Sn63/Pb37. Обычно не рекомендуется использовать двойную волну припоя для удаления комков BGA, поскольку дополнительный термический цикл может повредить устройство BGA. Любое остаточное серебро или медь из исходных межсоединений SAC305 будет незначительным.

Несмотря на то, что SAC305 в подавляющем большинстве состоит из олова, необходимо проводить рутинный анализ отпарного котла, чтобы гарантировать, что уровень загрязнения серебром остается ниже допустимого максимума J-STD-001 (0,10%), а содержание меди ниже 0,02%. Если сплав в ванне для зачистки загрязнится бессвинцовым припоем, оставшийся припой также может быть загрязнен.

Изображение 2. Роботизированное удаление шарика BGA.
Автоматизированная обработка удаления шариков может выполняться на нескольких устройствах BGA с использованием машины RHSD, оснащенной многопозиционным рычагом, и включает следующие этапы процесса:
  • Автоматический вакуумный захват нескольких компонентов BGA из матричного лотка JEDEC или изготовленного на заказ лотка с использованием многоосевой роботизированной системы
  • Нанесение флюса на существующие шарики для пайки BGA
  • Удаление излишков флюса воздушным ножом
  • Программируемый цикл предварительного нагрева для включения флюса и предварительного нагрева корпуса BGA
  • Динамическая волна припоя для удаления и смывания исходных шариков припоя
  • Ополаскивание ультрафильтрованной нагретой водой для удаления остатков флюса
  • Сушка компонентов BGA воздушным ножом
  • Компоненты без шариков возвращаются в матричный лоток
  • Очистите и осмотрите компоненты BGA
Изображение 3. Различные трафареты для реболов BGA.
Услуги реболлинга компонентов BGA доступны для устройств BGA с шагом от 0,35 мм. Существуют различные методы крепления шариков припоя при повторном соединении BGA и других матричных устройств, таких как матричный массив (LGA) и четырехъядерный плоский пакет, устройства без выводов (QFN), включая нанесение паяльной пасты или использование липкого флюса и сменных шариков для припоя. . Услуги реболлинга компонентов BGA доступны для устройств BGA с шагом от 0,35 мм.

Количество шариков, шаг устройства, диаметр шарика, сплав припоя и размер упаковки — все это факторы, определяющие выбор метода. Использование липкого флюса является наиболее распространенным подходом, поскольку изменчивость объема паяльной пасты будет влиять на изменчивость конечного объема сферы. Следовательно, размер сферы и паста могут создавать дополнительные пустоты за счет включения летучих веществ флюса в последнюю сферу.

Изображение 4. Сферы для пайки BGA и трафарет для ребола BGA.
После процесса удаления шариков выполняется повторное шарикование отдельных или нескольких устройств BGA, состоящее из следующих этапов процесса:
  • Компоненты BGA, размещенные в нестандартных креплениях
  • Флюс нанесен на контактные площадки BGA
  • Трафарет с прецизионной апертурой, расположенный над устройством BGA
  • Заполнить отверстия шариками припоя из нового сплава
  • Крепление сферы припоем, выполненное с помощью многоступенчатой ​​печи оплавления или ИК-печи
  • Очистите и осмотрите компоненты BGA
  • Выпекать в соответствии с требованиями MSL
Протоколы инспекции после повторной оболочки должны включать следующее:
  • Z-высота шариков припоя до нижней поверхности промежуточного устройства для проверки компланарности устройства
  • Отсутствующие шарики припоя
  • Объем шарика припоя
  • Увеличенный объем шарика припоя
  • Короткие замыкания между соседними шариками припоя
  • Обнаружение мусора постороннего предмета
При повторной оболочке рекомендуется или указывается в спецификациях заказчика использование надежных, воспроизводимых и проверенных в отрасли процессов, которые соответствуют следующим требованиям:
  • J-STD-001 Требования к паяным электрическим и электронным узлам
  • GEIA-STD-0006 Требования к использованию припоя для замены покрытия электронных деталей
  • IEC TS 62647-4 Управление процессами для авионики — аэрокосмические и оборонные электронные системы
Услуги проверки и инспекции после замены шара, как минимум, будут включать визуальный осмотр с 10-кратным увеличением для подтверждения состояния сферы, выравнивания, размера и местоположения шара. Дополнительный контроль и испытания после обработки могут потребоваться для всех или выборки деталей и включают:
  • Испытание на ионную чистоту (ROSE) в соответствии с IPC-TM-650-2.3.25
  • XRF для состава сплава и толщины покрытия в соответствии с JESD 213
  • Рентгеновский контроль для анализа пустот в шариках припоя в соответствии с J-STD-001
  • Испытание на паяемость в соответствии с J-STD-002
  • SAM (сканирующая акустическая микроскопия) тестирование в соответствии с J-STD-035
  • Испытание на сдвиг шарика в соответствии с JESD22-B117
  • Разрушающий физический анализ (DPA) в соответствии с MIL-STD-1580
  • Испытание на герметичность (мелкая и полная утечка) в соответствии с MIL-STD-883
  • Испытания на температуру, влажность и погрешность
  • Параметрическое тестирование
По завершении повторного заполнения, осмотра и испытаний также может быть указана повторная маркировка компонентов. Существуют различные варианты маркировки компонентов, такие как:
  • Точечная маркировка эпоксидной краской в ​​соответствии с Mil-STD-130, Mil-STD-883 и/или A-A-56032, а также другими стандартами в соответствии с требованиями заказчика
  • Лазерная маркировка с измененным номером детали
  • Маркировка компонентов в соответствии с Mil-STD-130, Mil-STD-883 и/или A-A-56032 и другими стандартами в соответствии с требованиями заказчика
Наконец, повторно упакованные устройства могут быть переупакованы. Рекомендации по упаковке включают:
  • Обслуживание лент и катушек в соответствии с EIA-481
  • Компонент сухой выпечки MSL в соответствии с J-STD-033
  • Упаковка компонентов MSL в вакуумные барьерные пакеты с пакетом влагопоглотителя и карточкой индикатора влажности в соответствии с J-STD-020
  • Идентификация упаковки и маркировка MSL

Несколько членов команды Circuit Technology Center внесли свой вклад в эту статью.

Что такое BGA в печатной плате?

BGA на печатной плате также называют массивом шариковых решеток. Этот тип упаковки предназначен для поверхностного монтажа и подходит для интегральных схем (ИС). BGA использует различные подходы к соединениям и полезен при постоянном монтаже устройств.

В других упаковках, таких как QFP, четырехъярусная плоская упаковка, для соединений используются стороны упаковки. Это означает, что булавки имеют ограниченное пространство. Это должно быть близко друг к другу, а также сделано очень маленьким, чтобы обеспечить требуемый уровень подключения.

Кроме того, в BGA используется нижняя сторона корпуса, благодаря чему имеется значительное пространство для соединений. Это означает, что вся нижняя поверхность может использоваться полностью.

Штифты размещаются в виде сетки. Вот почему он называется Ball Grid Array. Штифты не просто помогают соединить контактные площадки с шариками припоя. Они также представлены с функцией подключения.

Запросить расчет стоимости электронных компонентов BGA

Каковы преимущества BGA в печатных платах? BGA в печатной плате

Ниже приведены преимущества BGA в печатной плате

Эффективное использование пространства печатной платы в корпусе BGA

Когда вы используете корпус BGA, мы можем использовать несколько компонентов печатной платы. Кроме того, вы можете использовать печатные платы меньшего размера. Этот пакет также полезен в пользовательских печатных платах. Это может обеспечить более эффективное использование пространства на печатной плате.

Улучшения тепловых и электрических характеристик

Из-за небольшого размера корпусов BGA передача большей части тепла может осуществляться непосредственно на шариковую решетку. Это делается каждый раз, когда установка кремниевой пластины выполняется сверху. Поэтому считается, что это лучший способ отвода тепла.

Кроме того, в Xilinx BGA отсутствуют ломаемые или сгибаемые контакты. Это может повысить долговечность этих печатных плат, а также сохранить отличные электрические характеристики.

Увеличение прибыли производства за счет улучшения сварки

Пайка станет проще, когда контактные площадки корпусов BGA станут больше. Вот почему будет увеличиваться скорость производства, что приведет к увеличению прибыли. Кроме того, когда эти печатные платы имеют большие контактные площадки, это также делает возможной и легкой доработку.

Меньше опасности повреждения

Повреждение твердых шариков припоя корпуса BGA во время работы – непростая задача.

Снижение стоимости сборки печатной платы

Улучшенные функции, эффективное использование места на печатной плате, меньшая опасность повреждения и высокая скорость производства, несомненно, помогут снизить стоимость сборки печатной платы при использовании корпуса BGA.

Запросить электронные компоненты BGA

Типы BGA в печатных платах

Существуют разные требования к различному оборудованию и типам сборки. Вот почему существует множество различных и полезных вариантов массива шариковых решеток, которые производятся для удовлетворения необходимых требований.

MicroBGA

Эта упаковка меньше стандартной. Здесь преобладают три шага: 0,8, 0,65 и 0,75 мм.

Molded Array Process BGA (MAPBGA)

MAPBGA полезен для устройств с низкой и средней производительностью. Для этого требуется упаковка с простотой поверхностного монтажа и низкой индуктивностью. Кроме того, он предлагает недорогую альтернативу с небольшой площадью основания, а также с высоким уровнем надежности.

BGA из термопласта (TEPBGA)

TEPBGA обладает более высокой способностью рассеивания тепла. Он использует толстые медные пластины в подложке для отвода тепла от кристалла на плату.

Лента BGA (TBGA)

Лента BGA полезна для high-end и middle решений для любых приложений, требующих высоких тепловых характеристик, за исключением радиатора.

Пластиковый корпус BGA (PBGA)

PBGA — полезные устройства со средними и высокими характеристиками, которые требуют простоты поверхностного монтажа, низкой индуктивности и низкой стоимости. Тем не менее, он по-прежнему сохраняет высокий уровень надежности. Этот корпус PBGA имеет дополнительные медные слои, которые полезны для улучшения рассеиваемой мощности.

Пакет на пакете (PoP)

Кроме того, пакет PoP полезен в приложениях, в которых пространство является реальной премией. Это позволяет разместить пакет памяти в верхней части базового устройства.

Проверка монтажной платы BGA на печатной плате

Одной из проблем с любым устройством BGA является просмотр паяных соединений с помощью оптических методов. Вот почему большинство производителей с подозрением относились к технологии при первом внедрении. Основной проблемой при пайке устройств BGA является применение достаточного тепла, чтобы убедиться, что шарики сетки хорошо плавятся для получения удовлетворительных соединений.

Кроме того, вы не можете полностью протестировать соединения, просто проверив их электрические характеристики. Есть вероятность, что соединения сделаны неправильно, и со временем эти соединения выйдут из строя. Использование рентгеновского излучения является удовлетворительным способом тестирования монтажной платы Altera BGA.

Это потому, что он может заглянуть в пайку устройства. Если вы правильно настроите тепловой профиль паяльной машины, устройства для BGA будут хорошо спаяны. Это обеспечивает возможность сборки BGA в большинстве приложений.

Запросить расчет стоимости электронных компонентов BGA

Какие факторы влияют на качество сборки печатной платы BGA?

Ниже приведены некоторые факторы, влияющие на качество сборки BGA

Возможности конструкции площадки

Из-за разного шага корпуса BGA можно сгруппировать в разные типы. Поэтому их различные недостатки и преимущества, а также соответствующая площадка, несомненно, повлияют на качество сборки BGA на печатной плате.

Печать паяльной пасты

Печать паяльной пасты — это способ точного преобразования паяльной пасты с трафарета в контактную площадку с помощью трафарета.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *