BGA的返修和置球工艺介绍解析.ppt

BGA的返修和置球工艺介绍 ⑴ BGA返修系统的原理及设备简介 普通热风SMD返修系统的原理：采用非常细的热气流聚集到表面组装器件（SMD）的引脚和焊盘上，使焊点融化或使焊膏回流，以完成拆卸和焊接功能。拆卸时使用一个装有弹簧和橡皮吸嘴的真空机械装置，当全部焊点熔化时将SMD器件轻轻吸起来。其热气流是通过可更换的各种不同规格尺寸热风喷嘴来实现的。由于热气流是从加热头四周出来的，因此不会损坏SMD以及基板或周围的元器件。可以比较容易地拆卸或焊接SMD。 不同厂家返修系统的相异之处主要在于加热源不同(例如热风、红外)，或热气流方式不同。 BGA返修设备介绍 由于BGA的焊点在器件底部，是看不见的，因此重新焊接BGA时要求返修系统配有分光视觉系统（或称为底部反射光学系统），以保证贴装BGA时精确对中。 BGA返修设备要求 带VISION 最好具有温度曲线测试功能 具有底部加热功能，对PCB的底部进行预热，以防止翘曲。 选用热风加热方式时，喷嘴种类尽可能多选一些。 为长远考虑能返修CSP。 美国OK公司热风返修工作站与返修工具 加热采用热风加热，需各式喷嘴。 对中采用分光系统。 设计需考虑留出返修空间(3-5mm)。 热风返修系统要求 德国ERAS公司红外加热返修系统（可以返修THC） 采用红外加热，不需喷嘴 对中采用分光(红、白）系统，加热和对中分别两地。 设计需考虑留出较小返修空间 美国PMT公司 B系列热风＋红外返修系统 ⑵ PBGA去潮处理 由于PBGA对潮气敏感，因此在组装之前要检查器件是否受潮，对受潮的器件进行去潮处理。 (a) 去潮 处理方法和要求： 开封后检查包装的湿度显示卡，当指示湿度＞10％（在23℃±5℃时读取）,说明器件已经受潮，在贴装前需对器件进行去潮处理。去潮的方法可采用电热鼓风干燥箱，在125±1℃下烘烤12~48h。 (b) 去潮处理注意事项： 把器件码放在耐高温(大于150℃) 防静电塑料托盘中烘烤； 烘箱要确保接地良好，操作人员带接地良好的防静电手镯； ⑶ 返修过程 拆除芯片 清理PCB、元件的焊盘 涂刷焊剂或焊膏 放置元件 焊接 检查 用返修台或吸锡枪拆除芯片拆除后的BGA芯片 清理PCB、元件的焊盘并检查阻焊层 涂刷焊剂或焊膏 涂刷膏状助焊剂 方法1：BGA在返修台上浸沾膏状助焊剂 浸沾高度：约1/2～2/3焊球的直径 方法2：用排笔在PCB焊盘上涂覆膏状助焊剂 操作简单，但不容易控制涂刷量 放置元件：返修台贴放 在返修台上 局部回流焊 检验 BGA的焊接质量检验需要X光或超声波检查设备，在没有检查设备的情况下，可通过功能测试判断焊接质量，还可以把焊好BGA的表面组装板举起来，对光平视BGA四周：观察焊膏是否完全融化、焊球是否塌陷、BGA四周与PCB之间的距离是否一致，以经验来判断焊接效果。 ⑷ BGA置球工艺介绍 经过拆卸的BGA器件一般情况可以重复使用，但由于拆卸后BGA底部的焊球被不同程度的破坏，因此必须进行置球处理后才能使用。根据置球的工具和材料的不同，其置球的方法也有所不同，不管采用什么方法，其工艺过程是相同的，具体步骤如下： ① 去除BGA底部焊盘上的残留焊锡并清洗 (a) 用烙铁将BGA底部焊盘残留的焊锡清理干净、平整，可采用拆焊编织带和扁铲形烙铁头进行清理，操作时注意不要损坏焊盘和阻焊膜。 (b) 用异丙醇或乙醇等清洗剂将助焊剂残留物清洗干净。 ② 在BGA底部焊盘上印刷助焊剂（或焊膏） (a)一般情况采用采用涂覆（可以用刷子刷、也可以印刷）高黏度的助焊剂，起到粘接和助焊作用；有时也可以采用焊膏代替，采用焊膏时焊膏的金属组分应与焊球的金属组分相匹配，应保证印刷后焊膏图形清晰、不漫流。 (b) 印刷时采用BGA专用小模板，模板厚度与开口尺寸要根据球径和球距确定，印刷完毕必须检查印刷质量，如不合格，必须清洗后重新印刷。 ③ 选择焊球 选择焊球时要考虑焊球的材料和球径的尺寸。目前PBGA焊球的焊膏材料一般都是63Sn/37Pb，与目前再流焊使用的材料是一致的，CBGA焊球一般都是高温焊料，因此必须选择与BGA器件焊球材料相匹配的焊球。 焊球尺寸的选择也很重要，如果使用高黏度助焊剂，应选择与BGA器件焊球相同直径的焊球；如果使用焊膏，应选择比BGA器件焊球直径小一些的焊球。 ④ 置球 方法一：手工置球 方法二：置球工装 方法三：置球设备 置球工装 置球设备（倒装法） ⑤ 再流焊接 焊接时BGA器件的焊球面向上,要把热风量调到最小，以防把焊球吹移位，再流焊温度也要比焊接BGA时略低一些。经过再流焊处理后，焊球就固定在BGA器件了。 ⑥