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BGA的返修及植球工藝簡(jiǎn)介
一:普通SMD的返修
普通SMD返修系統的原理:采用熱氣流聚集到表面組裝器件(SMD)的引腳和焊盤(pán)上,使焊點(diǎn)融化或使焊膏回流,以完成拆卸和焊接功能。
不同廠(chǎng)家返修系統的相異之處主要在于加熱源不同,或熱氣流方式不同,有的噴嘴使熱風(fēng)在SMD的上方。從保護器件的角度考慮,應選擇氣流在PCB四周流動(dòng)比較好,為防止PCB翹曲還要選擇具有對PCB進(jìn)行預熱功能的返修系統。
..二:BGA的返修
使用HT996進(jìn)行BGA的返修步驟:
..1:拆卸BGA
把用烙鐵將PCB焊盤(pán)殘留的焊錫清理干凈、平整,可采用拆焊編織帶和扁鏟形烙鐵頭進(jìn)行清理,操作時(shí)注意不要損壞焊盤(pán)和阻焊膜。
用專(zhuān)用清洗劑將助焊劑殘留物清洗干凈。
..2:去潮處理
由于PBGA對潮氣敏感,因此在組裝之前要檢查器件是否受潮,對受潮的器件進(jìn)行去潮處理。
..3:印刷焊膏
因為表面組裝板上已經(jīng)裝有其他元器件,因此必須采用BGA專(zhuān)用小模板,模板厚度與開(kāi)口尺寸要根據球徑和球距確定,印刷完畢后必須檢查印刷質(zhì)量,如不合格,必須將PCB清洗干凈并涼干后重新印刷。對于球距為0.4mm以下的CSP,可以不印焊膏,因此不需要加工返修用的模板,直接在PCB的焊盤(pán)上涂刷膏狀助焊劑。需要拆元件的PCB放到焊爐里,按下再流焊鍵,等機器按設定的程序走完,在溫度最高時(shí)按下進(jìn)出鍵,用真空吸筆取下要拆下的元件,PCB板冷卻即可。
..4:清洗焊盤(pán)
用烙鐵將PCB焊盤(pán)殘留的焊錫清理干凈、平整,可采用拆焊編制帶和扁鏟形烙鐵頭進(jìn)行清理,操作時(shí)注意不要損壞焊盤(pán)和阻焊膜。
..5:去潮處理
由于PBGA對潮氣敏感,因此在組裝之前要檢查器件是否受潮,對受潮的器件進(jìn)行去潮處理。
..6:印刷焊膏
因為表面組裝板上已經(jīng)裝有其他元器件,因此必須采用BGA專(zhuān)用小模板,模板厚度與開(kāi)口尺寸要根據球徑和球距確定,印刷完畢后必須檢查印刷質(zhì)量,如不合格,必須將PCB清洗干凈并涼干后重新印刷。對于球距為0.4mm以下的CSP,可以不印焊膏,因此不需要加工返修用的模板,直接在PCB的焊盤(pán)上涂刷膏狀助焊劑。
..7:貼裝BGA
如果是新BGA,必須檢查是否受潮,如果已經(jīng)受潮,應進(jìn)行去潮處理后再貼裝。
拆下的BGA器件一般情況可以重復使用,但必須進(jìn)行植球處理后才能使用。貼裝BGA器件的步驟如下:
A:將印好焊膏的表面組裝板放在工作臺上
B:選擇適當的吸嘴,打開(kāi)真空泵。將BGA器件吸起來(lái),BGA器件底部與PCB焊盤(pán)完全重合后將吸嘴向下移動(dòng),把BGA器件貼裝到PCB上,然后關(guān)閉真空泵。
..8:再流焊接
設置焊接溫度可根據器件的尺寸,PCB的厚度等具體情況設置,BGA的焊接溫度與傳統SMD相比,要高出15度左右。
..9:檢驗
BGA的焊接質(zhì)量檢驗需要X光或超聲波檢查設備,在沒(méi)有檢查設備的的情況下,可通過(guò)功能測試判斷焊接質(zhì)量,也可憑經(jīng)驗進(jìn)行檢查。
把焊好的BGA的表面組裝板舉起來(lái),對光平視BGA四周,觀(guān)察是否透光、BGA四周與PCB之間的距離是否一致、觀(guān)察焊膏是否完全融化、焊球的形狀是否端正、焊球塌陷程度等。
..--如果不透光,說(shuō)明有橋接或焊球之間有焊料球;
..--如果焊球形狀不端正,有歪扭現象,說(shuō)明溫度不夠,焊接不充分,焊料再流動(dòng)時(shí)沒(méi)有充分的發(fā)揮自定位效應的作用;
..--焊球塌陷程度:塌陷程度與焊接溫度、焊膏量、焊盤(pán)大小有關(guān)。在焊盤(pán)設計合理的情況下,再流焊后BGA底部與PCB之間距離比焊前塌陷1/5-1/3屬于正常。如果焊球塌陷太大,說(shuō)明溫度過(guò)高,容易發(fā)生橋接。
..--如果BGA四周與PCB之間的距離是不一致說(shuō)明四周溫度不均勻。
..三:BGA植球
....1:去處BGA底部焊盤(pán)上的殘留焊錫并清洗
用烙鐵將PCB焊盤(pán)殘留的焊錫清理干凈、平整,可采用拆焊編織帶和扁鏟形烙鐵頭進(jìn)行清理,操作時(shí)注意不要損壞焊盤(pán)和阻焊膜。
用專(zhuān)用清洗劑將助焊劑殘留物清洗干凈。
....2:在BGA底部焊盤(pán)上印刷助焊劑
一般情況采用高沾度的助焊劑,起到粘接和助焊作用,應保證印刷后助焊劑圖形清晰、不漫流。有時(shí)也可以采用焊膏代替,采用焊膏時(shí)焊膏的金屬組分應與焊球的金屬組分相匹配。
印刷時(shí)采用BGA專(zhuān)用小模板,模板厚度與開(kāi)口尺寸要根據球徑和球距確定,印刷完畢必須檢查印刷質(zhì)量,如不合格,必須清洗后重新印刷。
....3:選擇焊球
選擇焊球時(shí)要考慮焊球的材料和球徑的尺寸。目前PBGA焊球的焊膏材料一般都是63Sn/37Pb,與目前再流焊使用的材料是一致的,因此必須選擇與BGA器件焊球材料一致的焊球。
焊球尺寸的選擇也很重要,如果使用高粘度助焊劑,應選擇與BGA器件焊球相同直徑的焊球;如果使用焊膏,應選擇比BGA器件焊球直徑小一些的焊球。
....4:植球
.....A) 采用植球器法
如果有植球器,選擇一塊與BGA焊盤(pán)匹配的模板,模板的開(kāi)口尺寸應比焊球直徑大0.05--0.1mm,將焊球均勻地撒在模板上,搖晃植球器,把多余的焊球從模板上滾到植球器的焊球收集槽中,使模板表面恰好每個(gè)漏孔中保留一個(gè)焊球。
把植球器放置在工作臺上,把印好助焊劑或焊膏的BGA器件吸在吸嘴上,按照貼裝BGA的方法進(jìn)行對準,將吸嘴向下移動(dòng),把BGA器件貼裝到植球器模板表面的焊球上,然后將BGA器件吸起來(lái),借助助焊劑或焊膏的黏性將焊球粘在BGA器件相應的焊盤(pán)上。用鑷子夾住BGA器件的外邊框,關(guān)閉真空泵,將BGA器件的焊球面向上放置在工作臺上,檢查有無(wú)缺少焊球的地方,若有,用鑷子補齊。
.....B) 采用模板法
把印好助焊劑或焊膏的BGA器件放置在工作臺上,助焊劑或焊膏面向上。準備一塊BGA焊盤(pán)匹配的模板,模板的開(kāi)口尺寸應比焊球直徑大0.05~0.1?,把模板四周用墊塊架高,放置在印好助焊劑或焊膏的BGA器件上方,使模板與BGA之間的距離等于或略小于焊球的直徑,在顯微鏡下對準。將焊球均勻的撒在模板上,把多余的焊球用鑷子撥(。┫聛(lái),使模板表面恰好每個(gè)漏孔中保留一個(gè)焊球。移開(kāi)模板,檢查并補齊。
.....C)手工貼裝
把印好助焊劑或焊膏的BGA器件放置在工作臺上,助焊劑或焊膏面向上。如同貼片一樣用鑷子或吸筆將焊球逐個(gè)放好。
.....D) 刷適量焊膏法
加工模板時(shí),將模板厚度加厚,并略放大模板的開(kāi)口尺寸,將焊膏直接印刷在BGA的焊盤(pán)上。由于表面張力的作用,再流焊后形成焊料球。
..5:再流焊接
進(jìn)行再流焊處理,焊球就固定在BGA器件上了。
..6:焊接后
完成植球工藝后,應將BGA器件清洗干凈,并盡快進(jìn)行貼裝和焊接,以防焊球氧化和器件受潮。 |
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