Курс по пайке BGA чипов. Замена чипа на плате ноутбука или видеокарты | COREX

corex

Вторая часть курсов по ремонту компьютеров и ноутбуков. Как просто менять BGA чипы на плате

Содержание

Содержание

1. Введение. Что такое BGA чипы
2. Роль ИК-станции для замены BGA чипов
3. Готовимся к пайке BGA
4. Ставим стойки для пайки на плату
5. Включаем нижний ИК-подогрев паяльной станции
6. Снимаем компаунд с BGA чипов
7. Как восстановить дорожки на плате под BGA чипом
8. Включаем верхний ИК-подогрев паяльной станции
9. Подготавливаем и впаиваем новый BGA чип на плату

Введение. Что такое BGA чипы

Введение. Что такое BGA чипы

Для начала давайте разберемся что такое BGA. BGA (Ball grid array) — это микросхема, которая припаивается на плату с помощью большого массива шариков припоя. Такой метод используется для упрощения конструкции выводов и монтажа на плату, но он сложен тем, что установка таких микросхем требует дополнительного оборудования.

Сам BGA чип напоминает бутерброд, который состоит из нескольких слоёв:

1. Кристалл
2. BGA шарики
3. Подложка из текстолита

С наружной стороны BGA чипа кристалл, он впаян маленькими BGA шариками на подложку из текстолита. С обратной стороны этой подложки выводы для шаров, которые уже впаиваются на плату ноутбука, компьютера или видеокарты.

Разрез BGA чипа, сверху видно кремниевый кристалл. Автор фото: Smial

Кристаллы всегда заливают дополнительным компаундом, чтобы усилить крепость с подложкой, иногда их покрывают чёрным слоем, чтобы их вообще не было видно. Такая конструкция очень крепкая и её можно сломать только деформируя механически.

Популярнее всего в ремонте замена:

• Графического процессора, GPU, видеочипа
• Северного моста
• Южного моста, чипсета, хаба
• Видеопамяти видеокарты
• Центрального процессора, CPU, комбайна, SOC

Самая популярная техника, на которой мы меняем BGA чипы:

• Ноутбуки
• Видеокарты
• Материнские платы ПК
• Моноблоки
• Macbook
• iMac
• Mac PC

Роль ИК-станции для замены BGA чипов

Роль ИК-станции для замены BGA чипов

Инфракрасная станция это поддон с керамическими плитками, на которые подаётся напряжение и они греются. ИК-станция нужна чтобы равномерно нагревать плату при замене BGA чипа.

Дело в том, что текстолит имеет плохую теплопроводность: тепло быстро рассеивается, слабо удерживается и плохо распределяется. Поэтому мы греем платы с нижней стороны равномерно и по всей площади с помощью ИК-станции. Плитки медленно нагревают воздух, а воздух в свою очередь медленно разогревает плату.

Если паять без нижнего подогрева плату с BGA чипом, причём дуя на него, например, феном, то грелись бы только верхние слои всего BGA бутерброда и температура сверху (на кристалле) была бы намного больше, нежели внизу, где шары и посадочная площадка, а сама плата под чипом вообще была бы холодная.

Такого быть не должно, потому что кристалл не любит высоких температур и может начать деградировать от их воздействия или просто лопнуть.

Даже в случае, если разогреть весь BGA бутерброд и его нижнюю часть до температуры плавления припоя снизу, то всё равно нельзя его припаивать на плату, потому что плата под чипом холоднее и припой просто не сможет хорошо припаяться. Сама конструкция начнёт разваливаться на глазах, чернеть и начнёт взбухать текстолит на подложке (отслаиваться). Такой BGA чип и плату уже не восстановить.

Чтобы избежать такого исхода мы и используем нижний подогрев. Помимо этого, если использовать только локальный подогрев, то в другом месте, где плата холодная, она начнёт выгибаться и посадить чип уже проблематичнее. Это происходит из-за конструкции текстолита.

Текстолит имеет множество слоёв, и в случае, когда в одном месте он разогрет, а в другом нет, то в месте, где «соприкасается» разогретый слой с холодным, он расширяется, но расширяются не все слои как положено, а только некоторые. Из-за этого и выгибает плату. Чтобы всего этого избежать мы используем ИК-паяльную станцию.

Равномерно нагревая всю плату снизу мы можем смело греть сверху BGA чип даже феном, потому что тепло сразу же и сверху, и снизу. В таком случае мы можем рассчитывать, что нам потребуются меньшие температуры для нагревания BGA бутерброда, и в следствии мы не «ужарим» кристалл.

Готовимся к пайке BGA

Готовимся к пайке BGA

BGA паялкой (нашей) пользуйтесь осторожно, так как она разогревается до больших температур. Всегда, при работе с ней, используйте тряпочные перчатки!

Лайфхак. Надевайте перчатки пупырками наружу, чтобы они не плавились.

Ставим стойки для пайки на плату

Ставим стойки для пайки на плату

Перед тем, как выставить на станцию плату, прикрутите её на стоечки, чтобы плата стояла ровно, и чтобы её не перекосило во время процесса замены BGA чипа.

Плата во время нагрева становится более мягкой и гибкой, поэтому тот угол или середина, которая, как бы, висит в воздухе, может при разогреве изогнуться или прогнуться. Для того, чтобы этого избежать, распределите равномерно стоечки по отверстиям платы так, чтобы вы мысленно представили её во время нагрева и определили какие места могут провиснуть.

Лайфхак. Если на плате в какой-то части нет отверстий под стойки, аккуратно накрутите их на край текстолита.

Тот же фокус работает со слишком большими отверстиями под стойки, в которые они проваливаются. Только стойку после закрепления немного пошевелите, чтобы понимать, что она зажата и при нагреве платы не отвалится.

Включаем нижний ИК-подогрев паяльной станции

Включаем нижний ИК-подогрев паяльной станции

Полдела сделано, идём дальше. Снимите с платы все наклеечки, бумажечки и бэкплейты. Не забудьте снять батарейку CMOS, иначе она загорится и взорвётся во время пайки.

Поставьте плату стойками на паялку, теперь включите нижний подогрев. Выставьте его на 60 попугаев и поставьте таймер на телефоне где-то 13 минут.

Поставьте плату на паялке так, чтобы специальные подвижные держатели плотно удерживали плату (не обязательно, чтобы держатели проваливались в отверстия). Включите красный тумблер, он включает в общем всю станцию. Включите фонарик, выставьте угол, при котором хорошо будет видно плавление шаров. Далее включите нижний подогрев щёлкнув чёрный левый нижний тумблер и выствьте на таймере 11 минут.

Экспериментально мы знаем, что плата за это время успеет нагреться до 130-150 градусов, в зависимости от массивности. На нашей паялке даже после выключения нижнего подогрева плата догревается ещё на градусов 20, потому что плитки долго остывают.

Время и температура подсчитываются для того, чтобы плату не выгнуло. Температура в месте пайки должна быть не сильно выше, чем температура остальной платы, хорошо, если разница не больше 50 градусов. Температура плавления припоя ~190-220 градусов, соответственно и плата должна быть не меньше 150-170 градусов в момент пайки BGA чипа.

Прошу заметить, что на плате ничего прикрывать не нужно как снизу, так и сверху, главное, чтобы она не соприкасалась со стеклом пластиковыми местами, если этого нет, то не стоит бояться, что с платы что-то потечёт. Все пластиковые разъёмы сделаны из углепластика, так что им высокая температура не страшна, но если есть какие-то компоненты со сплавом розе с нижней стороны, то они могут упасть во время пайки.

Кстати, не бойтесь, что от больших температур попадают все мелкие компоненты с нижней стороны платы. В твёрдом состоянии само собой ничего не упадёт, но если разогреть какое-то место до 220 градусов, то припой там станет жидким, но ничего не упадёт, потому что за счёт сил поверхностного натяжения эти элементы будут будто притягиваться к местам, где они припаяны, но если что-то припаяно плохо, то оно, конечно, отпадёт. Следите за этим.

Снимаем компаунд с BGA чипов

Снимаем компаунд с BGA чипов

Чтобы знать какой температуры плата, периодически проверяйте её пирометром. На 100-110 градусах, если у BGA чипа есть компаунд, подденьте его легонько пинцетом и уберите. Компаунд это клей, на который чип по углам приклеен к плате. Если сильно надавить пинцетом, то плата поцарапается, поэтому убирать надо аккуратно.

Если компаунда нет, то убирать ничего не надо. Иногда бывает, что компаунд не сбоку от BGA чипа, а под ним. Такое бывает у ноутбуков Леново, компаунд чёрного цвета под чипом. В таком случае чип снимается тяжело и просто присоской не снимется, его придётся как бы отдирать от платы пинцетом, когда шары под ним расплавятся. Для этого перепроверьте температуры на плате и на BGA чипе, чтобы быть уверенным, что можно так делать, иначе можно оторвать чип вместе с дорожками от платы и привести плату в нерабочее состояние.

Как восстановить дорожки на плате под BGA чипом

Как восстановить дорожки на плате под BGA чипом

Токопроводящие дорожки могут повредиться даже при правильном снятии BGA чипа. Это может быть из-за того, что ноутбук роняли или коррозия подъела контакты. Чтобы всё работало корректно, восстановите оторванный пин вместе с дорожкой. Для этого используйте тонкую проволоку, тонкий пинцет, тонкое жало для паяльника и ультрафиолетовую маску для изоляции.

Метод восстановления токопроводящей дорожки простой:

1. Смотрите, где оторвался пин, ищите оставшуюся от него дорожку
2. Зачистите оставшуюся дорожку
3. Под микроскопом припаяйте к ней проволочку (желательно её перед этом залудить для удобства)
4. Старайтесь хвост проволочки вести к месту, где и оторвался пин, куда припаивается шарик припоя

Сделайте в конце подобие спиральки, чтобы исключить сомнения, что точно припаяется. Ведите проволоку так, чтобы она не задела какой-нибудь другой контакт и не замкнулась с чем-то, для этого изогните её. Обычно мы ведём её просто по старому месту дорожки.

В конце нанесите тонкий слой УФ-лака и поставьте под ултрафиолетовую лампу, чтобы лак застыл. УФ-лаком покрывайте даже когда просто повреждена маска текстолита и ничего не оторвано.

Некоторые пины смежные и из-за поврежденной дорожки из двух пинов может образоваться один большой. Шариковый припой может распределиться неправильно и вообще отойти от подложки. В таком случае контакта не будет, потому что весь припой перейдёт на плату.

Вообще, когда дорожки не изолированы, припой может просто не туда припаяться и банально замкнуть дорожки, так что изолируйте УФ-лаком в любом случае. Всё, дорожка восстановлена и контакты изолированы!

Включаем верхний ИК-подогрев паяльной станции

Включаем верхний ИК-подогрев паяльной станции

Идём дальше. Как плата дошла до 160-170 градусов, выкручивайте нижний подогрев в ноль, он нам больше не нужен, и включайте верхний подогрев на 45 попугаев.

Идём дальше. Как плата дошла до 160-170 градусов, выключайте нижний подогрев, он нам больше не нужен. Включайте верхний подогрев тумблером справа.

Как только выключите низ он еще немножко «дойдёт», т.е. если его выключить на 170, то через какое-то время станет 180-190 градусов, и только потом температура начнёт падать. Как только вы включили верх, подождите минутку, чтобы он поднагрелся и тем же временем подошёл низ.

Осторожно, следите как и где лежит верхний подогрев во время разогрева, ибо можно обжечься или спалить что-нибудь. Дальше берите верх в руки за ручку и держите его над чипом с расстоянием 3-4 см от него. Так держите его какое-то время.

Чтобы понять, когда пришёл момент для снятия BGA чипа, во время того, как одной рукой держите верх, другой рукой, держа пинцет, чуть-чуть двигайте рядом стоящие смд.

Как только один из них поддастся, подождите еще секунд пять и потом уже с усилием сдвиньте пинцетом BGA чип. После этого либо пинцетом за край, либо присоской за кристалл снимите чип, но не кладите сразу на стол, ему нужно немного остыть в воздухе.

Чтобы понять, когда пришёл момент для снятия BGA чипа, держа пинцет, чуть-чуть двигайте рядом стоящие смд.

Как только один из них поддастся, подождите еще секунд пять и потом уже с усилием сдвиньте пинцетом BGA чип. После этого либо пинцетом за край, либо присоской за кристалл снимите чип, но не кладите сразу на стол, ему нужно немного остыть в воздухе.

Лайфхак. Если вы снимаете U-процессоры или другие продолговатые BGA чипы, то кладите их после снятия на такое место на плате, где нет никаких компонентов, чтобы он остывал вместе с платой и его не выгнуло.

Подготавливаем и впаиваем новый BGA чип на плату

Подготавливаем и впаиваем новый BGA чип на плату

После того, как сняли BGA чип, снимите припой с площадок где он стоял для того, чтобы поставить туда новый. Для этого включите паяльник и подготовьте оплётку для снятия припоя.

Сначала нанесите немного флюса на площадку и возьмите на разогретое жало паяльника немного свинцового припоя, чтобы смешать его с бессвинцовым. Потом проведите паяльником по площадке, тем самым снимая большую часть припоя с неё. Во время этого следите за тем, чтобы не снести близлежащие смд.

Когда сняли большую часть припоя не забудьте очистить жало. Дальше используйте оплётку:

1. Положите медную оплётку на залуженную площадку
2. Поставьте на оплётку жало паяльника (чем больше площадь жала, тем лучше)
3. После этого медленно и аккуратно водите жалом вместе с оплёткой по площадке
4. Снимите остатки припоя с площадки, меняя оплётку на новую при необходимости

Следите так, чтобы по всей поверхности не осталось бугорков припоя, иначе BGA чип будет елозить и не встанет ровно, но не идеализируйте, совершенно одинаково чисто все пятаки не будут выглядеть. Всё, осталось только выключить верхний подогрев, остудить плату и снять остатки флюса с площадки.

Дальше подготовьте чип для посадки:

1. Намажьте тонкий слой флюса на посадочную площадку на плате
2. Поставьте на неё BGA чип, чтобы ключ-треугольник на чипе совпадал с таким ключом на площадке
3. Выровняйте BGA чип в соответствии с рисками на площадке. Лайфхак. Смотрите на чип строго сверху, а не сбоку, тогда сможете поставить его идеально ровно
4. Включите опять нижний подогрев на 13 минут (с условием, что подогрев полностью остыл)

Когда плата нагрелась до 150-170 в месте посадки, выключите низ, включите верх, ждите минутку, поднесите верхний нагреватель к BGA чипу и следите глазами как чип садится. Лучше всего это наблюдать светя на него светильником, лучше зафиксировать его где-то рядом.

Когда визуально определите, что шарики стали блестеть и чип немного поприсел, подождите еще секунд пять. Теперь другой рукой аккуратно возьмите пинцет и легонечко пошатайте чип с углов. Это делается для того, чтобы убедиться, что чип сел ровно и припаялся. Понажимайте немножко на чип по всей поверхности, только очень легонько, потому что есть вероятность неосторожно выдавить шары из-под чипа.

Всё, когда убедитесь, что BGA чип сел, отложите все инструменты и выключите все приборы. Чип посажен, поздравляю! Как отреболлить чип с донора читайте в следующей статье.

Курс по пайке BGA чипов. Замена чипа на плате ноутбука или видеокарты | COREX

corex

Вторая часть курсов по ремонту компьютеров и ноутбуков. Как просто менять BGA чипы на плате

Содержание

Содержание

1. Введение. Что такое BGA чипы
2. Роль ИК-станции для замены BGA чипов
3. Готовимся к пайке BGA
4. Ставим стойки для пайки на плату
5. Включаем нижний ИК-подогрев паяльной станции
6. Снимаем компаунд с BGA чипов
7. Как восстановить дорожки на плате под BGA чипом
8. Включаем верхний ИК-подогрев паяльной станции
9. Подготавливаем и впаиваем новый BGA чип на плату

Введение. Что такое BGA чипы

Введение. Что такое BGA чипы

Для начала давайте разберемся что такое BGA. BGA (Ball grid array) — это микросхема, которая припаивается на плату с помощью большого массива шариков припоя. Такой метод используется для упрощения конструкции выводов и монтажа на плату, но он сложен тем, что установка таких микросхем требует дополнительного оборудования.

Сам BGA чип напоминает бутерброд, который состоит из нескольких слоёв:

1. Кристалл
2. BGA шарики
3. Подложка из текстолита

С наружной стороны BGA чипа кристалл, он впаян маленькими BGA шариками на подложку из текстолита. С обратной стороны этой подложки выводы для шаров, которые уже впаиваются на плату ноутбука, компьютера или видеокарты.

Разрез BGA чипа, сверху видно кремниевый кристалл. Автор фото: Smial

Кристаллы всегда заливают дополнительным компаундом, чтобы усилить крепость с подложкой, иногда их покрывают чёрным слоем, чтобы их вообще не было видно. Такая конструкция очень крепкая и её можно сломать только деформируя механически.

Популярнее всего в ремонте замена:

• Графического процессора, GPU, видеочипа
• Северного моста
• Южного моста, чипсета, хаба
• Видеопамяти видеокарты
• Центрального процессора, CPU, комбайна, SOC

Самая популярная техника, на которой мы меняем BGA чипы:

• Ноутбуки
• Видеокарты
• Материнские платы ПК
• Моноблоки
• Macbook
• iMac
• Mac PC

Роль ИК-станции для замены BGA чипов

Роль ИК-станции для замены BGA чипов

Инфракрасная станция это поддон с керамическими плитками, на которые подаётся напряжение и они греются. ИК-станция нужна чтобы равномерно нагревать плату при замене BGA чипа.

Дело в том, что текстолит имеет плохую теплопроводность: тепло быстро рассеивается, слабо удерживается и плохо распределяется. Поэтому мы греем платы с нижней стороны равномерно и по всей площади с помощью ИК-станции. Плитки медленно нагревают воздух, а воздух в свою очередь медленно разогревает плату.

Если паять без нижнего подогрева плату с BGA чипом, причём дуя на него, например, феном, то грелись бы только верхние слои всего BGA бутерброда и температура сверху (на кристалле) была бы намного больше, нежели внизу, где шары и посадочная площадка, а сама плата под чипом вообще была бы холодная.

Такого быть не должно, потому что кристалл не любит высоких температур и может начать деградировать от их воздействия или просто лопнуть.

Даже в случае, если разогреть весь BGA бутерброд и его нижнюю часть до температуры плавления припоя снизу, то всё равно нельзя его припаивать на плату, потому что плата под чипом холоднее и припой просто не сможет хорошо припаяться. Сама конструкция начнёт разваливаться на глазах, чернеть и начнёт взбухать текстолит на подложке (отслаиваться). Такой BGA чип и плату уже не восстановить.

Чтобы избежать такого исхода мы и используем нижний подогрев. Помимо этого, если использовать только локальный подогрев, то в другом месте, где плата холодная, она начнёт выгибаться и посадить чип уже проблематичнее. Это происходит из-за конструкции текстолита.

Текстолит имеет множество слоёв, и в случае, когда в одном месте он разогрет, а в другом нет, то в месте, где «соприкасается» разогретый слой с холодным, он расширяется, но расширяются не все слои как положено, а только некоторые. Из-за этого и выгибает плату. Чтобы всего этого избежать мы используем ИК-паяльную станцию.

Равномерно нагревая всю плату снизу мы можем смело греть сверху BGA чип даже феном, потому что тепло сразу же и сверху, и снизу. В таком случае мы можем рассчитывать, что нам потребуются меньшие температуры для нагревания BGA бутерброда, и в следствии мы не «ужарим» кристалл.

Готовимся к пайке BGA

Готовимся к пайке BGA

BGA паялкой (нашей) пользуйтесь осторожно, так как она разогревается до больших температур. Всегда, при работе с ней, используйте тряпочные перчатки!

Лайфхак. Надевайте перчатки пупырками наружу, чтобы они не плавились.

Ставим стойки для пайки на плату

Ставим стойки для пайки на плату

Перед тем, как выставить на станцию плату, прикрутите её на стоечки, чтобы плата стояла ровно, и чтобы её не перекосило во время процесса замены BGA чипа.

Плата во время нагрева становится более мягкой и гибкой, поэтому тот угол или середина, которая, как бы, висит в воздухе, может при разогреве изогнуться или прогнуться. Для того, чтобы этого избежать, распределите равномерно стоечки по отверстиям платы так, чтобы вы мысленно представили её во время нагрева и определили какие места могут провиснуть.

Лайфхак. Если на плате в какой-то части нет отверстий под стойки, аккуратно накрутите их на край текстолита.

Тот же фокус работает со слишком большими отверстиями под стойки, в которые они проваливаются. Только стойку после закрепления немного пошевелите, чтобы понимать, что она зажата и при нагреве платы не отвалится.

Включаем нижний ИК-подогрев паяльной станции

Включаем нижний ИК-подогрев паяльной станции

Полдела сделано, идём дальше. Снимите с платы все наклеечки, бумажечки и бэкплейты. Не забудьте снять батарейку CMOS, иначе она загорится и взорвётся во время пайки.

Поставьте плату стойками на паялку, теперь включите нижний подогрев. Выставьте его на 60 попугаев и поставьте таймер на телефоне где-то 13 минут.

Поставьте плату на паялке так, чтобы специальные подвижные держатели плотно удерживали плату (не обязательно, чтобы держатели проваливались в отверстия). Включите красный тумблер, он включает в общем всю станцию. Включите фонарик, выставьте угол, при котором хорошо будет видно плавление шаров. Далее включите нижний подогрев щёлкнув чёрный левый нижний тумблер и выствьте на таймере 11 минут.

Экспериментально мы знаем, что плата за это время успеет нагреться до 130-150 градусов, в зависимости от массивности. На нашей паялке даже после выключения нижнего подогрева плата догревается ещё на градусов 20, потому что плитки долго остывают.

Время и температура подсчитываются для того, чтобы плату не выгнуло. Температура в месте пайки должна быть не сильно выше, чем температура остальной платы, хорошо, если разница не больше 50 градусов. Температура плавления припоя ~190-220 градусов, соответственно и плата должна быть не меньше 150-170 градусов в момент пайки BGA чипа.

Прошу заметить, что на плате ничего прикрывать не нужно как снизу, так и сверху, главное, чтобы она не соприкасалась со стеклом пластиковыми местами, если этого нет, то не стоит бояться, что с платы что-то потечёт. Все пластиковые разъёмы сделаны из углепластика, так что им высокая температура не страшна, но если есть какие-то компоненты со сплавом розе с нижней стороны, то они могут упасть во время пайки.

Кстати, не бойтесь, что от больших температур попадают все мелкие компоненты с нижней стороны платы. В твёрдом состоянии само собой ничего не упадёт, но если разогреть какое-то место до 220 градусов, то припой там станет жидким, но ничего не упадёт, потому что за счёт сил поверхностного натяжения эти элементы будут будто притягиваться к местам, где они припаяны, но если что-то припаяно плохо, то оно, конечно, отпадёт. Следите за этим.

Снимаем компаунд с BGA чипов

Снимаем компаунд с BGA чипов

Чтобы знать какой температуры плата, периодически проверяйте её пирометром. На 100-110 градусах, если у BGA чипа есть компаунд, подденьте его легонько пинцетом и уберите. Компаунд это клей, на который чип по углам приклеен к плате. Если сильно надавить пинцетом, то плата поцарапается, поэтому убирать надо аккуратно.

Если компаунда нет, то убирать ничего не надо. Иногда бывает, что компаунд не сбоку от BGA чипа, а под ним. Такое бывает у ноутбуков Леново, компаунд чёрного цвета под чипом. В таком случае чип снимается тяжело и просто присоской не снимется, его придётся как бы отдирать от платы пинцетом, когда шары под ним расплавятся. Для этого перепроверьте температуры на плате и на BGA чипе, чтобы быть уверенным, что можно так делать, иначе можно оторвать чип вместе с дорожками от платы и привести плату в нерабочее состояние.

Как восстановить дорожки на плате под BGA чипом

Как восстановить дорожки на плате под BGA чипом

Токопроводящие дорожки могут повредиться даже при правильном снятии BGA чипа. Это может быть из-за того, что ноутбук роняли или коррозия подъела контакты. Чтобы всё работало корректно, восстановите оторванный пин вместе с дорожкой. Для этого используйте тонкую проволоку, тонкий пинцет, тонкое жало для паяльника и ультрафиолетовую маску для изоляции.

Метод восстановления токопроводящей дорожки простой:

1. Смотрите, где оторвался пин, ищите оставшуюся от него дорожку
2. Зачистите оставшуюся дорожку
3. Под микроскопом припаяйте к ней проволочку (желательно её перед этом залудить для удобства)
4. Старайтесь хвост проволочки вести к месту, где и оторвался пин, куда припаивается шарик припоя

Сделайте в конце подобие спиральки, чтобы исключить сомнения, что точно припаяется. Ведите проволоку так, чтобы она не задела какой-нибудь другой контакт и не замкнулась с чем-то, для этого изогните её. Обычно мы ведём её просто по старому месту дорожки.

В конце нанесите тонкий слой УФ-лака и поставьте под ултрафиолетовую лампу, чтобы лак застыл. УФ-лаком покрывайте даже когда просто повреждена маска текстолита и ничего не оторвано.

Некоторые пины смежные и из-за поврежденной дорожки из двух пинов может образоваться один большой. Шариковый припой может распределиться неправильно и вообще отойти от подложки. В таком случае контакта не будет, потому что весь припой перейдёт на плату.

Вообще, когда дорожки не изолированы, припой может просто не туда припаяться и банально замкнуть дорожки, так что изолируйте УФ-лаком в любом случае. Всё, дорожка восстановлена и контакты изолированы!

Включаем верхний ИК-подогрев паяльной станции

Включаем верхний ИК-подогрев паяльной станции

Идём дальше. Как плата дошла до 160-170 градусов, выкручивайте нижний подогрев в ноль, он нам больше не нужен, и включайте верхний подогрев на 45 попугаев.

Идём дальше. Как плата дошла до 160-170 градусов, выключайте нижний подогрев, он нам больше не нужен. Включайте верхний подогрев тумблером справа.

Как только выключите низ он еще немножко «дойдёт», т.е. если его выключить на 170, то через какое-то время станет 180-190 градусов, и только потом температура начнёт падать. Как только вы включили верх, подождите минутку, чтобы он поднагрелся и тем же временем подошёл низ.

Осторожно, следите как и где лежит верхний подогрев во время разогрева, ибо можно обжечься или спалить что-нибудь. Дальше берите верх в руки за ручку и держите его над чипом с расстоянием 3-4 см от него. Так держите его какое-то время.

Чтобы понять, когда пришёл момент для снятия BGA чипа, во время того, как одной рукой держите верх, другой рукой, держа пинцет, чуть-чуть двигайте рядом стоящие смд.

Как только один из них поддастся, подождите еще секунд пять и потом уже с усилием сдвиньте пинцетом BGA чип. После этого либо пинцетом за край, либо присоской за кристалл снимите чип, но не кладите сразу на стол, ему нужно немного остыть в воздухе.

Чтобы понять, когда пришёл момент для снятия BGA чипа, держа пинцет, чуть-чуть двигайте рядом стоящие смд.

Как только один из них поддастся, подождите еще секунд пять и потом уже с усилием сдвиньте пинцетом BGA чип. После этого либо пинцетом за край, либо присоской за кристалл снимите чип, но не кладите сразу на стол, ему нужно немного остыть в воздухе.

Лайфхак. Если вы снимаете U-процессоры или другие продолговатые BGA чипы, то кладите их после снятия на такое место на плате, где нет никаких компонентов, чтобы он остывал вместе с платой и его не выгнуло.

Подготавливаем и впаиваем новый BGA чип на плату

Подготавливаем и впаиваем новый BGA чип на плату

После того, как сняли BGA чип, снимите припой с площадок где он стоял для того, чтобы поставить туда новый. Для этого включите паяльник и подготовьте оплётку для снятия припоя.

Сначала нанесите немного флюса на площадку и возьмите на разогретое жало паяльника немного свинцового припоя, чтобы смешать его с бессвинцовым. Потом проведите паяльником по площадке, тем самым снимая большую часть припоя с неё. Во время этого следите за тем, чтобы не снести близлежащие смд.

Когда сняли большую часть припоя не забудьте очистить жало. Дальше используйте оплётку:

1. Положите медную оплётку на залуженную площадку
2. Поставьте на оплётку жало паяльника (чем больше площадь жала, тем лучше)
3. После этого медленно и аккуратно водите жалом вместе с оплёткой по площадке
4. Снимите остатки припоя с площадки, меняя оплётку на новую при необходимости

Следите так, чтобы по всей поверхности не осталось бугорков припоя, иначе BGA чип будет елозить и не встанет ровно, но не идеализируйте, совершенно одинаково чисто все пятаки не будут выглядеть. Всё, осталось только выключить верхний подогрев, остудить плату и снять остатки флюса с площадки.

Дальше подготовьте чип для посадки:

1. Намажьте тонкий слой флюса на посадочную площадку на плате
2. Поставьте на неё BGA чип, чтобы ключ-треугольник на чипе совпадал с таким ключом на площадке
3. Выровняйте BGA чип в соответствии с рисками на площадке. Лайфхак. Смотрите на чип строго сверху, а не сбоку, тогда сможете поставить его идеально ровно
4. Включите опять нижний подогрев на 13 минут (с условием, что подогрев полностью остыл)

Когда плата нагрелась до 150-170 в месте посадки, выключите низ, включите верх, ждите минутку, поднесите верхний нагреватель к BGA чипу и следите глазами как чип садится. Лучше всего это наблюдать светя на него светильником, лучше зафиксировать его где-то рядом.

Когда визуально определите, что шарики стали блестеть и чип немного поприсел, подождите еще секунд пять. Теперь другой рукой аккуратно возьмите пинцет и легонечко пошатайте чип с углов. Это делается для того, чтобы убедиться, что чип сел ровно и припаялся. Понажимайте немножко на чип по всей поверхности, только очень легонько, потому что есть вероятность неосторожно выдавить шары из-под чипа.

Всё, когда убедитесь, что BGA чип сел, отложите все инструменты и выключите все приборы. Чип посажен, поздравляю! Как отреболлить чип с донора читайте в следующей статье.

Доработка компонентов BGA

Для просмотра этого видео включите JavaScript и рассмотрите возможность перехода на веб-браузер, поддерживающий видео в формате HTML5. Центр схемотехники является самым надежным источником услуг по ремонту BGA в отрасли и был сертифицирован компаниями по всему миру. Независимо от того, есть ли у вас одна плата или тысяча плат для доработки, мы являемся компанией, к которой можно обратиться за услугами по доводке BGA. У нас есть решения для каждого типа ремонта компонентов BGA. Услуги включают в себя: ✔ Удаление, замену или утилизацию компонентов BGA ✔ Рентгеновское обследование ✔ Изменение конструкции схемы на площадках BGA ✔ Ремонт поднятых или отсутствующих контактных площадок BGA 9002 3 ✔ Ремонт пайки ✔ Реболлинг компонентов BGA У нас есть семь первоклассных ремонтных систем BGA и штат инженеров и операторов с глубокими знаниями и опытом в сложных Процесс доработки BGA. Мы делаем рентгеновский снимок каждого места ремонта BGA и проверяем наличие аномалий, чтобы обеспечить высочайшее качество. Мы также предлагаем услуги рентгеновского контроля с использованием новейших технологий в области рентгеновского контроля. Эта комбинация обеспечивает воспроизводимый процесс для каждого проекта, отвечающего самым высоким стандартам качества. Мы также заменяем отсутствующие или поврежденные контактные площадки BGA в соответствии с процедурами, рекомендованными IPC. В этих процедурах используются специально изготовленные контактные площадки BGA с клейкой основой, которые термически приклеиваются к поверхности платы. Если ваша конструкция требует изменений или модификаций, использование стандартных проводных перемычек обычно невозможно. Проволочные перемычки просто слишком толстые, чтобы поместиться под компонент BGA. Мы первыми применили оригинальную процедуру модификации с использованием плоских медных лент, достаточно тонких, чтобы поместиться под компонентами BGA. Типы пакетов компонентов, которые регулярно перерабатываются, включают: PBGA (решетка из пластиковых шариков), TBGA (массив ленточных шариков), uBGA (микро BGA), CCGA (массив керамических колонн), CBGA (массив керамических шариков), CPGA (решетка из керамических штифтов), LGA (массив наземных сетей), QFN (Quad Flat без выводов), PoP (пакет на пакете), Несколько стеков пакетов, интерпозерные платы, Тестовые щупы и другие щупы BGA. Чтобы отправить нам печатные платы для ремонта или доработки BGA, используйте нашу онлайн-форму отслеживания заказа.

Используйте форму ниже, чтобы связаться с нами, запросить коммерческое предложение или разместить заказ. Вы также можете позвонить нам в рабочее время по телефону 978-374-5000. * Обязательное поле. Ваше имя * Ваш адрес электронной почты * Ваш телефон Ваша должность Ваша компания * Ваша страна * Заказ на покупку / Запрос коммерческого предложения Выберите один вариант. Заказ на поставку Запрос коммерческого предложения Номер заказа на покупку. Дополнительно Используйте опцию «Отправить документы» ниже, чтобы прикрепить заказ на покупку. Подтвердить ценовое предложение по номеру Оставьте пустым, если совпадает с разделом выше. Имя Электронная почта Телефон Должность Описание запрошенной службы Тип продукта Сборная(ые) печатная плата(ы) Неизолированная(ые) печатная(ые) плата(ы) Другое (Поясните ниже.) Количество Запрос графика доставки 3 недели 2 недели 1 неделя 2-3 дня 1 день Отправка документов Загрузка файла 1 Загрузка файла 2 Загрузка файла 3 Загрузка файла 4 Загрузка файла 5 Вы можете отправить нам изображения, PDF-документы и другие типы файлов. Загрузка одного файла на раздел, максимум 5 отдельных файлов загрузки, максимальный размер загружаемого файла 4 мегабайта. Если у вас есть несколько файлов для отправки, вы можете заархивировать их в один файл или отправить по отдельности на адрес [email protected]. Примечания/Вопросы/Запросы

Ремонт BGA в сборках для поверхностного монтажа: статья SMT

Книга и публикации Ray > Статьи Ray > Ремонт BGA в сборках для поверхностного монтажа

Все компоненты для поверхностного монтажа, включая BGA, требуют равномерного нагрева компонентов и плат и механизма для точного размещения компонентов . Инструментом для захвата может быть вакуумная присоска, пинцет или какой-либо другой механический инструмент, но для точного размещения BGA необходима система вакуумного захвата с визуальным контролем.
Предварительный нагрев важен для всех компонентов поверхностного монтажа; однако для ремонта BGA это становится критическим, потому что важно обеспечить тепловую энергию под корпусом, чтобы расплавить все скрытые шарики одновременно. Настоятельно рекомендуется предварительно прогреть плату, чтобы ускорить удаление компонентов и предотвратить тепловое повреждение платы.
Некоторые блоки предварительного нагрева также служат в качестве постохладителя после переделки, продувая под плату холодный, а не горячий воздух. Более быстрое охлаждение паяного соединения уменьшает размер зерна, улучшая сопротивление усталости. Для предварительного нагрева могут использоваться автономные инфракрасные (ИК) лампы и устройства предварительного нагрева плиты, но они могут быть не такими эффективными, как системы горячего воздуха для равномерного предварительного нагрева плат во время доработки.
Конвекционные печи периодического действия для предварительного нагрева перед доработкой также являются альтернативой. Однако они неудобны в использовании и не так эффективны, потому что платы обычно остывают до завершения переделки. Таким образом, если переделочный станок не имеет встроенной функции предварительного нагрева, портативный автономный блок предварительного нагрева с регулируемым держателем платы стоит вложений. Такая система особенно удобна при распайке устройств со сквозным отверстием, подключенных к силовым или заземляющим панелям или металлическим сердечникам, чтобы свести к минимуму возможность теплового повреждения.
Обычно используются лазер, горячий воздух и сфокусированные ИК-системы, а также системы, имитирующие профиль конвекционной печи. Независимо от того, какой тип ремонтного оборудования используется, цель состоит в том, чтобы достичь адекватной и равномерной температуры по всей детали. Системы ремонта горячим воздухом
произошли от поверхностного монтажа и также используются для ремонта компонентов, отличных от BGA. В некоторых системах ремонта горячим воздухом к соплу крепится термопара для контроля температуры выхлопных газов. При использовании таких систем вырабатывается корреляция между температурой выхлопных газов и температурой припоя под корпусом. Когда термопара определяет температуру выхлопных газов выше предварительно запрограммированной температуры (от 205 до 210°C), она приводит в действие вакуумную насадку для удаления компонента с платы.

Такая функция предотвращает преждевременный захват компонента или слишком долгое ожидание после расплавления паяных соединений. К сожалению, такие функции не всегда работают. Существуют и другие системы горячего воздуха, которые имитируют профили конвекционной печи и нагревают паяные соединения в основном сверху корпуса. Основным недостатком систем с горячим воздухом является то, что они также имеют тенденцию оплавлять паяные соединения соседних компонентов и требуют достаточного расстояния между пакетами для размещения мини-трафаретов и сопел горячего воздуха для каждого удаляемого компонента. Это не только требует дополнительного пространства для доработки, но и увеличивает стоимость доработки, поскольку для каждого размера детали необходимы специальные насадки и мини-трафареты.
При ремонте горячим воздухом конструкция сопла имеет решающее значение для получения эффективного профиля ремонта. Как правило, угловые выводы нагреваются быстрее, чем центральные. Следовательно, угловые выводы достигают точки плавления припоя раньше, чем центральные выводы с каждой стороны корпуса.
Температурная разница между угловым и центральным выводами больше для больших упаковок и достигает 20°C для плохо спроектированных сопел. Чрезмерная разница температур между центральным и угловым выводами фактически означает, что к корпусу компонента поступает больше тепла, чем необходимо. Лучше иметь одинаковую температуру по всему периметру, чтобы предотвратить перегрев корпуса компонента.
Основное преимущество систем лазерной доработки по сравнению с горячим воздухом заключается в том, что они обеспечивают более строгую конструкцию для производственных рекомендаций по интервалам доработки, поскольку в них не используются специальные сопла и мини-трафареты. Лазер нагревает только извлекаемую упаковку для равномерного нагрева, не затрагивая соседние компоненты.
Независимо от используемого ремонтного станка важно разработать профиль ремонта для надежного удаления и замены компонентов. Чтобы гарантировать, что компоненты или платы не будут повреждены, важно разработать уникальный профиль для каждого компонента, подлежащего удалению или замене в любом данном оборудовании.
Некоторые системы нагревают все четыре стороны компонента более равномерно, чем другие. При доработке важно контролировать скорость нагрева. Пиковая температура выводов (или шариков) в процессе доработки должна быть выше температуры плавления припоя в паяном соединении. Однако, если пиковая температура слишком высока, упаковка или печатная плата могут быть повреждены чрезмерным нагревом. Для эвтектического оловянно-свинцового припоя эта пиковая температура должна находиться в диапазоне от 200 до 230°С. Разное оборудование имеет разные профили доработки для типа удаляемого компонента.
Кроме того, имейте в виду, что ремонт BGA состоит из шести или семи (если BGA реболлинга). К ним относятся удаление компонентов, подготовка площадки, реболлинг (если компонент исправен), дозирование или печать флюса или пасты, размещение компонентов, оплавление и окончательная очистка. За исключением этапа реболлинга, процесс восстановления BGA аналогичен ремонту любого активного компонента для поверхностного монтажа. Типичный процесс доработки BGA выглядит следующим образом:
Предварительно нагрейте платы перед доработкой.
Нанесите флюс под компонент.
Нагрейте деталь до 210-220°С и возьмите ее вакуумной насадкой.
Удалите припой с платы и упаковки и очистите поверхность.
Нанесите пасту или флюс на шарики или подложку.
Разместите новые (или переболтанные) компоненты.
Снова прогрейте плату.
Оплавление при температуре от 210 до 220°C
Очистка (пропустите этот шаг, если используете флюс или пасту без очистки).
Из-за разного состава шариков и способов крепления к корпусу существуют некоторые существенные различия в ремонте пластиковых корпусов BGA (PBGA), керамических корпусов BGA (CBGA) и ленточных корпусов BGA (TBGA). 9Шарики 0021 PBGA изготовлены из эвтектического припоя с температурой плавления 183°С (или 179°С, если добавить 2% серебра). Поскольку флюс не достигает всех шариков равномерно в процессе удаления, шарики PBGA ломаются неравномерно, и упаковку трудно спасти. Реболлинг пакета PBGA затруднен. Тем не менее, заготовки для припоя (шарики) в растворителе или водорастворимом носителе доступны в виде матрицы шариков в виде сетки, чтобы соответствовать площади основания PBGA.
Состав шариков припоя в корпусах CBGA высокотемпературный 90 Pb/10 Sn (температура плавления 302°С), но шарики CBGA соединены с корпусом и платой эвтектическим припоем (температура плавления 183°С). При доработке шарики CBGA не плавятся, но плавится эвтектический припой между шариком и корпусом и между шариком и платой. Шарики могут оставаться в упаковке или на доске. Однако в TBGA высокотемпературные шарики ввариваются в корпус путем частичного расплавления высокотемпературных шариков. Поэтому шарики остаются с упаковкой в ​​ТБГА.
Кроме того, при удалении CBGA и TBGA высокотемпературный припой в шариках смешивается с металлизацией эвтектической площадки на корпусе и плате и повышает температуру плавления припоя на контактных площадках платы. Поскольку стык между упаковкой и шаром проходит на один цикл оплавления больше, чем стык между шаром и доской, температура плавления последнего несколько ниже, чем у первого.