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
- Введение. Что такое BGA чипы
- Роль ИК-станции для замены BGA чипов
- Готовимся к пайке BGA
- Ставим стойки для пайки на плату
- Включаем нижний ИК-подогрев паяльной станции
- Снимаем компаунд с BGA чипов
- Как восстановить дорожки на плате под BGA чипом
- Включаем верхний ИК-подогрев паяльной станции
- 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:
- Кристалл
- BGA шарики
- Подложка из текстолита
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
- 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.
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.
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.
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.

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

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.
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.
- Положите медную оплётку на залуженную площадку
- Поставьте на оплётку жало паяльника (чем больше площадь жала, тем лучше)
- После этого медленно и аккуратно водите жалом вместе с оплёткой по площадке
- Снимите остатки припоя с площадки, меняя оплётку на новую при необходимости
Дальше подготовьте чип для посадки:
- Намажьте тонкий слой флюса на посадочную площадку на плате
- Поставьте на неё BGA чип, чтобы ключ-треугольник на чипе совпадал с таким ключом на площадке
- Выровняйте BGA чип в соответствии с рисками на площадке.
Лайфхак. Смотрите на чип строго сверху, а не сбоку, тогда сможете поставить его идеально ровно
- Включите опять нижний подогрев на 13 минут (с условием, что подогрев полностью остыл)
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
- Введение. Что такое BGA чипы
- Роль ИК-станции для замены BGA чипов
- Готовимся к пайке BGA
- Ставим стойки для пайки на плату
- Включаем нижний ИК-подогрев паяльной станции
- Снимаем компаунд с BGA чипов
- Как восстановить дорожки на плате под BGA чипом
- Включаем верхний ИК-подогрев паяльной станции
- 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:
- Кристалл
- BGA шарики
- Подложка из текстолита
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
- 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.
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.
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.
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.

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

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.
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.
- Положите медную оплётку на залуженную площадку
- Поставьте на оплётку жало паяльника (чем больше площадь жала, тем лучше)
- После этого медленно и аккуратно водите жалом вместе с оплёткой по площадке
- Снимите остатки припоя с площадки, меняя оплётку на новую при необходимости
Дальше подготовьте чип для посадки:
- Намажьте тонкий слой флюса на посадочную площадку на плате
- Поставьте на неё BGA чип, чтобы ключ-треугольник на чипе совпадал с таким ключом на площадке
- Выровняйте BGA чип в соответствии с рисками на площадке.
Лайфхак. Смотрите на чип строго сверху, а не сбоку, тогда сможете поставить его идеально ровно
- Включите опять нижний подогрев на 13 минут (с условием, что подогрев полностью остыл)
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.
| |||||||||||||||||||||||||||||
|
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.

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.

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.


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.

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.

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.
