BGA裝置和返修技巧

由于BGA具有許多優點，因此，隨著SMD的發展，BGA在電子行業得到了廣泛的應用。其封裝形式有：塑膠封裝(PBGA)、陶瓷封裝(CBGA)、陶瓷柱狀封裝(CCBGA)、載帶封裝(TBGA)、微型或CSP(yBGA)、超大基板(SBGA)等。

BGA的好處

相對于QFP封裝器件，I/O間距大，體積小，由于球柵陣列的特點，45mmX45mm的面積可以放置1000多個球體。

具有良好的電氣特性，由于引線短，導線自感和導線間互感低，頻率特性好。

封裝可靠性高，焊點缺陷率低，焊點牢固。

允許補片誤差大百分之050)，回流焊。焊接點的張力對自定位有很好的影響。

焊接水平面一致性容易保證，錫球熔化后可自動補償芯片載體與PCB之間的平面誤差。

BGA的缺點

一、設備價格昂貴，有的SBGA價格每臺20000元左右。

二、對焊接溫度(回流曲線)的要求是嚴格的，需要反復驗證。

三、對潮氣敏感，大容量器件不易儲存；

四、不易檢驗，普通光學檢驗只能檢驗是否粘結，不能檢驗焊接效果?！皟A斜式”X射線檢查是目前較為有效的檢查方法，但檢查設備昂貴。

五、質量差不易返修。注意：隨著工藝的改進，上述問題已經有所改善。

焊接質量不合格的BGA檢測。

一、萬用表計量；

二、光學或X射線檢查；

三、電氣檢測。

焊縫不良現象及分析。

BGA焊接點的短路(也稱為粘連)：

一、焊膏印刷不良(過厚)，貼片后錫膏與錫膏之間的粘連造成回流焊后焊點短路。

貼片嚴重偏移>百分之50以上或在貼片后進行人工調整。

措施：

一、焊膏印刷操作人員分塊檢查，嚴格控制印刷質量。

二、調整貼片的坐標。如果超過百分之50的偏移需要用真空筆吸水再貼面，禁止手工調整。

BGA焊點的虛焊方式：

錫膏印量不足或焊盤漏印。

二是回流焊溫度(曲線)設置不恰當。

措施：

一、焊膏印刷操作人員分塊檢查，嚴格控制印刷質量。

用溫度計確定與工藝相符的回流參數。

BGA維護方法。

BGA焊點短路檢修的步驟和方法：

BGA檢查-BGA清除-焊盤清洗-錫膏或焊膏涂覆BGA貼片BGA焊接BGA檢查。

一、BGA拆除。

為防止維修PCB時局部變形或器件因吸潮而導致器件破裂，對返修臺的性能有如下要求(目前已有許多返修臺具有下列功能，甚至更好)：

具有底部輔助加熱的功能。

b.具有分段加熱功能；在翻新工作臺上采用預設的程序將BGA拆開，正如上圖所示的那樣，為了保證部件不受損壞，區域內的熱能分配須適當。而且整個加熱過程須配合預熱、松香活化、回焊、冷卻等5個步驟，整個過程在3分鐘左右完成(工藝工程師可以根據具體情況調整參數)。防止由于直接加熱，造成器件受到快速高溫沖擊而損壞。

三、參數設置：

預加熱區域：室溫至140°C為升溫區，每秒升溫速率保持在(1?3.0)°C；

從(130?170)1：為恒溫區，保持時間在(60?90)秒內；

回流區域：維持200~220℃的時間(20?40)秒；

冷卻區：冷卻速度低于4.0℃/秒，好的終止溫度不能超過75℃；

按照上述要求設置程序：

注意：設定好參數后進行實際測溫，根據實測溫度做調整(以上程序僅供參考)。

焊盤的清洗、清洗；

在BGA焊接表面均勻地涂上焊劑，并用鐵鏟式烙鐵或刀式烙鐵及吸錫編帶清除BGA上的錫渣。為了確保BGA焊盤不被損壞，將BGA固定在加熱板上清理錫渣。加熱器的溫度設定為100C-120C。清除后測量BGA電源與地面之間是否已擊穿，如已擊穿此器件已報廢替換新器件。如果沒有擊穿，可以進行下一步維修(植球再生BGA)。拆下BGA的PCB焊盤，用毛筆均勻地涂上焊劑，用鐵鏟或刀刀式烙鐵及吸錫編帶清除BGA上的錫渣，在吸錫編帶的同時清除烙鐵，避免因烙鐵先提起，吸錫編帶冷卻迅速焊接在器件焊盤上。焊盤清潔后應平整，不得有拉頭和凸起現象。

三、錫膏或焊膏之涂覆。

方法①：在清洗干凈的PCB焊盤上印刷錫膏，在印刷錫膏時，要對錫膏的印刷質量進行檢查，符合要求后方可進行維修。

方法②：在清潔過的PCB焊盤上均勻地涂上助焊膏，然后用刀片刮去，只留下薄薄的一層即可。

四、BGA貼片。

利用返修工作站的光學對等，錫球與PCB焊盤對應后進行貼片(現在已經有許多返修工作站有這個功能)。

五、BGA焊接。

呼叫已設置的焊接程序進行焊接。(焊接程序和拆卸程序可采用相同的程序)

6.BGA檢查(光學檢查)

焊球呈規則的橢圓形，表面潤濕光亮。兩排之間的透光性很好。好的條件是使用X射線檢查。