BGA元器件及其返修工艺

2020-05-19 12:01:49 231

1 BGA拆除作业
a. 将BGA有异样的PCB置于维修站
b. 将BGA对位完成后,同时启动上下方加热器,待下方板温100℃左右,再将上方加热罩移至BGA正上方,待到达融点温度即可拔除

2.BGA锡球清除作业
采用简易吸锡线,清除BGA PAD及PCB上残留锡球、锡渣
作业辅助---少量添加液态FLUX于吸锡线表面,BGA表面亦同时涂添液态FLUX,再利用烙铁径行加热于吸锡线,烙铁以扁平型为佳,因加热面积较大,且吸锡线相对吸热较宽,较易达融锡温度,可驾轻就手,做除锡作业,烙铁忌用尖型烙铁头,因尖型烙铁头较易刺穿吸锡线,加热滑动吸锡线时,直接划刮在BGA表面PAD,易勾坏BGA PAD造成PAD翘皮 ,或破坏吸锡线表面,造成不规则开岔,一样会勾坏PAD,烙铁头加热于吸锡线表面时,力道禁止加压,以吸锡线本身达到融锡温度自然吸着PAD锡渣,速度要控制得宜,勿停留过久。

3.PCB及BGA锡球清除需经溶剂洗净作业
除锡作业完成,BGA及PCB上经除锡加温残留FLUX已产生化学变化,并变质,不但无助焊效果,反而会造成薄膜隔离,且拒焊,若未作溶剂清洗流程,就算再上新FLUX,覆盖于变质FLUX上面亦无济助焊效果发挥,为一般维修作业所忽视过程,清洗BGA残留FLUX,是取决锡球在焊接效果中重要必需先前作业,FLUX选择亦悠关焊接效果与否, FLUX要求与必备步骤是维修良率条件。

4.BGA干燥过程
BGA历经溶剂清洗过程,必造成湿气入侵,一般BGA IC结构有PCB材质及陶瓷材质装构,PCB结构较易遭湿气入侵,一旦PCB含湿气,不论是在任何步骤凡涉及高温作业,均有可能破坏BGA本体结构完整性,由其以PCB结构BGA目前占90%,瓷质BGA占10%,使用以PCB构装居多,干燥过程,虽是不起眼小细节,但若是其含湿气,导致严重性破坏 ,造成BGA PCB与晶元脱离及PCB爆板,致亦勿忽视此作业必要性。

5.BGA松香膏印刷
植球先前作业,以印刷方式,印FLUX 于BGA每个PAD点,PAD点印刷范围缩小约75%,FLUX印刷钢板最佳厚度 T=0.10mm~0.12mm,自备小型手印台,即可作BGA FLUX印刷作业,BGA IC固定底模设计,BGA PAD点FLUX印刷BGA为正确维修方式,成功率达95%~99%,可能造成1%~5%机率不良原因,归纳二点:
(一) BGA PAD点未确实清平,有丘陵状残留,致锡球摆置具斜坡状PAD点时,摆妥锡球约30秒即发现球顺丘陵状斜坡方向作滚动位移,造成抱球率。
(二) 印刷作业不良,失误性发生其中PAD点未印上FLUX,致锡球无助焊提供,造成干焊,锡球拨动即脱落,或不牢固,以上两点始因成5%机率不良,注意作业疏忽及PAD点清除确实,良率达100%并不困难。
FLUX涂印作业非正确方式:易发生下列不良状况
(一) 抱球机率多达20%~30%之谱。
(二) FLUX量不易控制,量太多,BGA 在锡球回焊过程中,FLUX经回焊高温,FLUX是沸腾状态,迫使锡球滚动,成多处抱球是常态
(三) 涂印易于角落未确实涂印到FLUX,PAD点缺FLUX助焊,锡球干焊、焊接不牢,融锡不良,拨动已经焊接锡球即脱落,此作业维修质量,只有图增重修机会,BGA以一次即力求维修成功要求条件下所不允许。

6.BGA锡球植入作业
采用锡球入机,作全自动植球,迅速确实,操作简易,锡球模具、BGA模具搭配更换需求SIZE,即可作不同规格作业,机动性、泛用性高,没有厂牌限制或PIN数限制,符合BGA日新月异推出不同SIZE需求,整个植球过程均自动化,尤其锡球禁止以手置球或补球动作,手碱性湿气氧化破坏远比空气自然接触性利害、严重,工具性夹具补球, 易使锡球外表受损或变型,锡硬度低,易因外力稍大而随之变形,利用锡球植入机设备植球,为BGA植球较佳方式。

7.BGA锡球回焊作业
锡球植入机,植球完成,取一主机空板,并同时BGA植球多颗累积,利用生产线REFLOW直接作锡球回焊作业,快速同时回焊多颗BGA,正确维修流程,良率可达99%,仅1%人为作业疏忽,稍留意,人为疏忽亦可以避免,程序细节注重,维修BGA并不困难,成功率得心应手。

8.BGA再造
当锡球与BGA PAD完成焊接,再造一颗完整BGA,也是维修中追求目地,拥有完整BGA,欲再作后续维修动作,可言已完成90%维修作业

9.BGA回焊回PCB
利用BGA专用拆装设备,将BGA零件对位于PCB回焊位置,将BGA回焊回PCB BGA位置,此程序为整个维修最后一站,每站均是维修成败关键,经验,熟练度,维修设备善用,均是导引维修中重要必备条件。
A. 先打开IR500左侧开关
B. 设定上下加热区功率(下方8,上方7-9)
C. 将PCB置于夹具平台上
D. 将PCB移至非加热区,涂布助焊剂于PCB BGA PAD及BGA零件锡球处
E. 将BGA零件与PCB对位后,移至加热区
F. 利用雷射光点对准PCB上BGA中心位置
G. 将感温棒置于欲重工BGA附近
H. 当温度显示80度C左右时再将上方加热器移至BGA正上方(下方需充分预热避免板弯)
I. 待温度显示至约170-180左右即可将上方加热器移开,完成回焊动作(需注意BGA锡球是否熔融,当BGA与PCB间距缩小后约10秒即可)
J. 每种BGA大小不同应注意加热温度及时间,避免温度过高,时间太久,造成BGA损害