BGA返修工藝簡介

1、概述

在SMD制程中，由于多種原因，致使總有一些不良產(chǎn)生，如空焊、短路等，所以難免會有維修產(chǎn)生。對于普通SMD元件，如貼片電阻、貼片電容、SOIC、SOJ、PLCC等，維修比較容易，基本不需要另外配置維修系統(tǒng)。但隨著電子產(chǎn)品的小型化，這些普通封裝的元件已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足產(chǎn)品設(shè)計的需要，所以在產(chǎn)品中大量出現(xiàn)BGA、CSP等元件。這些元件則必須使用返修系統(tǒng)來維修。本文將簡要介紹使用返修系統(tǒng)對BGA進行維修的一些主要工藝。

2、返修系統(tǒng)的選擇

選擇適合本工廠的返修系統(tǒng)是*步，不同廠家的返修系統(tǒng)的不同之處主要是加熱源與加熱方式不同，如元件上方加熱或上下同時加熱，有些還可以設(shè)置溫度曲線。從保護器件及返修品質(zhì)的角度考慮，應(yīng)選擇上下同時加熱的返修系統(tǒng)比較好。為防止PCB在返修過程中翹曲，還應(yīng)選擇具有對PCB進行預(yù)熱功能的返修系統(tǒng)。另外，PCB的固定方式、元件的定位方式等等都是需要在選擇返修系統(tǒng)時考慮的。

3、返修基本步驟

• 1） BGA拆卸
  使用返修系統(tǒng)拆除BGA,并用烙鐵將PCB焊盤殘留的焊錫清除干凈，使焊盤平整，可用除錫帶和扁形烙鐵頭進行清理，操作時注意不要損壞焊盤和阻焊膜。再使用清洗劑將助焊劑殘留物清除干凈。
• 2） BGA干燥處理
  在使用BGA之前檢查器件是否有受潮，對受潮的器件應(yīng)按BGA的烘烤要求放入烤箱進行烘烤。
• 3）錫膏印刷
  在焊接BGA之前，需要在拆下BGA的地方印刷錫膏。但由于板上有其他元件，因此必須使用BGA錫膏印刷小模板，模板厚度與開口尺寸應(yīng)根據(jù)BGA球徑和球距來確定。印刷完成后還需檢查印刷質(zhì)量，如不合格，需將PCB清洗干凈，晾干后重新印刷。
  對于球距小于0.4mm的CSP，可以不印刷錫膏，因此不需要加工返修用的模板，直接在PCB的焊盤上涂刷膏狀助焊劑。
• 4） 貼裝BGA
  將返修系統(tǒng)的程式設(shè)定好，然后將烘烤好的BGA放到的區(qū)域，返修系統(tǒng)會自動吸取零件，放到設(shè)定好的位置上。
  有些返修系統(tǒng)放置零件不是自動的，此時，需用真空泵手動放置零件。選擇適當(dāng)?shù)奈?，打開真空泵。將BGA器件吸起來，BGA器件底部與PCB焊盤*重合后將吸嘴向下移動，將BGA器件帖裝到PCB上，然后關(guān)閉真空泵。
• 5） 焊接
  根據(jù)返修元件的尺寸、PCB的厚度等，設(shè)置好焊接溫度，然后由返修系統(tǒng)完成焊接。

4、BGA植球

拆卸下來的BGA，若想再次使用，則必須重新植球。植球的工藝大致如下：

• 1） 用烙鐵將BGA上的PCB焊盤殘留的焊錫清除干凈，使焊盤平整，可用除錫帶和扁形烙鐵頭進行清理，操作時注意不要損壞焊盤和阻焊膜。再使用清洗劑將助焊劑殘留物清除干凈。
• 2） 在BGA底部焊盤上印刷助焊劑一般情況下，BGA上使用的助焊劑應(yīng)為高粘度的助焊劑，同時起到粘接和助焊的作用。印刷完成后，應(yīng)保證助焊劑圖形清晰、不漫流。也可直接用錫膏來代替。 印刷時采用BGA錫膏印刷小模板，模板厚度和開口尺寸視球徑和球距而定。 印刷完成后必須檢查印刷品質(zhì)，如不合格，必須清洗后重新印刷。
• 3） 選擇錫球: 選擇錫球時要考慮錫球的材料和球徑的尺寸。必須選擇與BGA器件焊球材料一致的錫球。焊球的尺寸要看使用助焊膏還是錫膏，若使用助焊膏，則錫球尺寸應(yīng)與新BGA的錫球尺寸一樣。若使用錫膏，則錫球尺寸要小一些。
• 4） 植球: 若使用植球器，選擇一塊與BGA焊盤匹配的模板，模板的開口尺寸應(yīng)比錫球直徑大0.1mm左右，將錫球均勻的撒在模板上，搖晃植球器，把多余的錫球從模板上滾到植球器的錫球收集槽中，是模板表面剛好每個漏孔中保留一個錫球。再把印好助焊膏或錫膏的BGA用真空泵吸到吸嘴上，按照帖裝的方式進行對準(zhǔn)，把BGA器件貼裝到植球器模板表面的錫球上，然后將BGA吸起來，借助助焊膏或錫膏的粘性將錫球粘在BGA對應(yīng)的焊盤上。關(guān)閉真空泵，把BGA錫球面向上放于工作臺，檢查有無缺少錫球的地方，若有，用鑷子補齊。
  若使用模板來植球，則首先將印好助焊膏或錫膏的BGA錫球面朝上放于工作臺上。把的模板放置于BGA的上方，使模板與BGA之間的空隙略小于錫球的直徑，并使模板空與BGA的焊盤一一對應(yīng)，在顯微鏡下對準(zhǔn)位置。將錫球均勻的撒在模板上，使模板每個漏孔中保留一個錫球，多余的錫球則用鑷子撥下來。移開模板，檢查并補齊。
• 5）回流焊接: 將植好球的BGA按設(shè)定的溫度曲線過一次回焊爐，錫球就固定在BGA器件上了。
• 6） 使用: 完成植球后的BGA，應(yīng)清洗干凈，并盡快使用，以防止錫球氧化和器件受潮。