MT貼片加工中BGA返修及植球工藝簡介

MT貼片加工中BGA返修及植球工藝簡介

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)的引腳和焊盤上，使焊點融化或使焊膏回流，以完成拆卸和焊接功能。
　　不同廠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四周流動比較好，為防止PCB翹曲還要選擇具有對PCB進行預熱功能的返修系統。
　　二BGA的返修
　　使用HT996進行BGA的返修步驟：
　　..1拆卸BGA
　　把用烙鐵將PCB焊盤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行清理，操作時注意不要損壞焊盤和阻焊膜。
　　用專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，對受潮的器件進行去潮處理。
　　..3印刷焊膏
　　因為表面組裝板上已經裝有其他元器件，因此必須采用BGA專用小模板，模板厚度與開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，在溫度最高時按下進出鍵，用真空吸筆取下要拆下的元件，PCB板冷卻即可。
　　..4清洗焊盤
　　用烙鐵將PCB焊盤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行清理，操作時注意不要損壞焊盤和阻焊膜。
　　..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，對受潮的器件進行去潮處理。
　　..6印刷焊膏
　　因為表面組裝板上已經裝有其他元器件，因此必須采用BGA專用小模板，模板厚度與開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，如果已經受潮，應進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，打開真空泵。將BGA器件吸起來，BGA器件底部與PCB焊盤完全重合后將吸嘴向下移動，把BGA器件貼裝到PCB上，然后關閉真空泵。
　　..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的焊接質量檢驗需要X光或超聲波檢查設備，在沒有檢查設備的的情況下，可通過功能測試判斷焊接質量，也可憑經驗進行檢查。
　　把焊好的BGA的表面組裝板舉起來，對光平視BGA四周，觀察是否透光、BGA四周與PCB之間的距離是否一致、觀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，說明溫度不夠，焊接不充分，焊料再流動時沒有充分的發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、焊盤大小有關。在焊盤設計合理的情況下，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，說明溫度過高，容易發生橋接。
　　..--如果BGA四周與PCB之間的距離是不一致說明四周溫度不均勻。
　　..三BGA植球
　　..1去處BGA底部焊盤上的殘留焊錫并清洗
　　用烙鐵將PCB焊盤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行清理，操作時注意不要損壞焊盤和阻焊膜。
　　用專用清洗劑將助焊劑殘留物清洗干凈。
　　..2在BGA底部焊盤上印刷助焊劑
　　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。有時也可以采用焊膏代替，采用焊膏時焊膏的金屬組分應與焊球的金屬組分相匹配。
　　印刷時采用BGA專用小模板，模板厚度與開口尺寸要根據球徑和球距確定，印刷完畢必須檢查印刷質量，如不合格，必須清洗后重新印刷。
　　..3選擇焊球
　　選擇焊球時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焊盤匹配的模板，模板的開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漏孔中保留一個焊球。
　　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的方法進行對準，將吸嘴向下移動，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，借助助焊劑或焊膏的黏性將焊球粘在BGA器件相應的焊盤上。用鑷子夾住BGA器件的外邊框，關閉真空泵，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焊盤匹配的模板，模板的開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(取)下來，使模板表面恰好每個漏孔中保留一個焊球。移開模板，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放好。
　　..D) 刷適量焊膏法
　　加工模板時，將模板厚度加厚，并略放大模板的開口尺寸，將焊膏直接印刷在BGA的焊盤上。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，并盡快進行貼裝和焊接，以防焊球氧化和器件受潮。