淺談BGA的返修【led點膠機】

烘干是最容易讓人忽視的程序,但恰恰也是十分重要和關(guān)鍵的程序。電路板和芯片烘干的主要目的是將潮氣去除,否則由于焊接時的迅速升溫,會使芯片內(nèi)和電路板的潮氣馬上氣化導致芯片損壞。而烘干后的板子要在 24小時內(nèi)完成拆卸焊接,同時植球前的芯片也要保證是烘干過的,并且24小時內(nèi)完成植球。注意烘板前,將溫度敏感組件拆下后進行烘烤,例如光纖、電池、塑膠類拉手條等;否則容易造成的器件受熱損傷。

產(chǎn)品保護環(huán)節(jié)也容易被忽視,但也很重要。返修板正面、背面有光纖、附件區(qū)域的電池需要拆除后才可返修,若返修單板背面距離返修芯片10mm及10mm以外有散熱器、插裝晶振、電解電容、塑膠導光柱、非高溫條形碼、、插座等,須在其表面貼5-6層高溫膠紙進行保護。

噴嘴和支撐的準備:對于寬度大于100mm的板子,應(yīng)該給工作站加熱臺加支撐,支撐桿位置優(yōu)選位于PCB板中間,使PCB保持平面,不能支撐到器件上。噴嘴選用實際尺寸比大2~5mm的噴嘴。

拆卸/焊接曲線:由于加熱中錫球的實際溫度與的尺寸、封裝材料、設(shè)備的加熱系統(tǒng)效率、PCB的大小厚度以至于PCB在工作站的位置都有很大的關(guān)系,所以如果電腦中存儲了返修曲線程序,那么每次拆卸/焊接前都要測量一下,如果沒有程序則需要制作溫度曲線。溫度曲線板的制作規(guī)則和SMT的回流溫度曲線板的制作過程是類似,采用一塊與返修的PCB相同的試驗板,對于元件,要采取底部打孔,把熱電偶伸進接觸到錫球,然后用高溫錫或環(huán)氧樹脂固定。

SMT回流焊接工藝中一般使用兩種常見類型的溫度曲線,它們通常叫做保溫型(平臺型)和帳篷型(三角型)溫度曲線。在保溫型曲線中,裝配在一段時間內(nèi)經(jīng)歷相同的溫度。帳篷型溫度曲線是一個連續(xù)的溫度上升,從裝配進入爐子開始,直到裝配達到所希望的峰值溫度。返修工作站不同于回流爐,溫區(qū)有限,想做成平臺型的曲線比較困難,所以一般都是采用三角型的曲線。注意控制升溫斜率在3度/秒以下;也要注意冷卻斜率,冷卻快,錫點強度會稍微大一點,但不可以太快而引起元件內(nèi)部的溫度應(yīng)力,一般冷卻斜率不大于5度/秒。制作曲線的關(guān)鍵是要對PCB的底部進行充分的預熱,以防止翹曲;回流時間和最大溫度就參考推薦的參數(shù)即可。圖4是工作站測的一條無鉛溫度曲線。

在返修準備工作做好的情況下,拆卸工作比較容易,只需選擇相應(yīng)的溫度曲線程序。拆卸程序運行中,根據(jù)封裝的物理特性,所有的焊點均位于封裝體與PCB之間,焊點的加熱熔化主要通過封裝體與PCB的熱傳導。返修程序運行完畢后,由設(shè)備自動吸取被拆器件,當器件表面粗糙不平情況下允許采用鑷子夾取;采用鑷子夾取時,先用鑷子輕輕撥動器件,確定器件已經(jīng)完全融化后立即夾起。見圖5

拆卸后,在芯片植球和貼裝之前,應(yīng)清理返修區(qū)域,包括焊盤和PCB焊盤。清理焊盤一般用扁平烙鐵頭+吸錫編帶(如圖6)。吸錫編帶專門用于從焊盤和元件上去除殘留焊膏,不會損壞阻焊膜或暴露在外的印制線。將吸錫編帶放置在基板與烙鐵頭之間,加熱2至3秒鐘,熱量通過編帶以最佳方式傳遞到焊點,然后向上抬起編帶和烙鐵,抬起而不是拖曳編織帶,可使焊盤遭到損壞的危險降至最低。編織帶可去除所有的殘留焊錫,從而排除了橋接和短路的可能性。去除殘留焊錫以后,用適當?shù)娜軇┣逑春副P區(qū)域。

經(jīng)過拆卸的器件一般情況下可以重復使用,但由于拆卸后底部的焊球被不同程度的破壞,因此必須進行植球處理后才能使用。

錫球和輔料的選擇:

植球使用的輔料選擇很重要,目前主要使用的焊錫膏和助焊膏,使用助焊膏時,置完球的芯片加熱過程中,在熱風的工作站環(huán)境下錫球往往容易連橋,所以推薦選用錫膏來進行植球。

而錫球則根據(jù)芯片的datasheet來進行選擇,成份上主要有無鉛305、有鉛63/37和C用到的90Pb/10Sn等幾種,大小主要有0.3、0.4、0.5、0.6和0.7mm幾種。需要注意的是在選擇錫膏工藝時,錫膏的成份要與錫球的成份一致,而且在錫球大小的選擇上,要比原始芯片的直徑小一些,這樣錫球和錫膏重新融合成錫球后會最接近于原始芯片的大小。

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