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行业新闻

MT贴片加工中BGA返修及植球工艺简介

MT贴片加工中BGA返修及植球工艺简介


一、普通SMD的返修
  普通SMD返修系统的原理.采用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。
  不同厂家返修系统的相异之处主要在于加热源不同,或热气流方式不同,有的喷嘴使热风在SMD的上方。从保护器件的角度考虑,应选择气流在PCB四周流动比较好,为防止PCB翘曲还要选择具有对PCB进行预热功能的返修系统。
  二BGA的返修
  使用HT996进行BGA的返修步骤:
  ..1拆卸BGA
  把用烙铁将PCB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。
  用专用清洗剂将助焊剂残留物清洗干净。
  ..2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。
  ..3印刷焊膏
  因为表面组装板上已经装有其他元器件,因此必须采用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,印刷完毕后必须检查印刷质量,如不合格,必须将PCB清洗干净并凉干后重新印刷。对于球距为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的焊盘上涂刷膏状助焊剂。需要拆元件的PCB放到焊炉里,按下再流焊键,等机器按设定的程序走完,在温度最高时按下进出键,用真空吸笔取下要拆下的元件,PCB板冷却即可。
  ..4清洗焊盘
  用烙铁将PCB焊盘残留的焊锡清理干净、平整,可采用拆焊编制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。
  ..5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。
  ..6印刷焊膏
  因为表面组装板上已经装有其他元器件,因此必须采用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,印刷完毕后必须检查印刷质量,如不合格,必须将PCB清洗干净并凉干后重新印刷。对于球距为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的焊盘上涂刷膏状助焊剂。
  ..7贴装BGA
  如果是新BGA,必须检查是否受潮,如果已经受潮,应进行去潮处理后再贴装。
  拆下的BGA器件一般情况可以重复使用,但必须进行植球处理后才能使用。贴装BGA器件的步骤如下:
  A将印好焊膏的表面组装板放在工作台上
  B选择适当的吸嘴,打开真空泵。将BGA器件吸起来,BGA器件底部与PCB焊盘完全重合后将吸嘴向下移动,把BGA器件贴装到PCB上,然后关闭真空泵。
  ..8再流焊接
  设置焊接温度可根据器件的尺寸,PCB的厚度等具体情况设置,BGA的焊接温度与传统SMD相比,要高出15度左右。
  ..9检验
  BGA的焊接质量检验需要X光或超声波检查设备,在没有检查设备的的情况下,可通过功能测试判断焊接质量,也可凭经验进行检查。
  把焊好的BGA的表面组装板举起来,对光平视BGA四周,观察是否透光、BGA四周与PCB之间的距离是否一致、观察焊膏是否完全融化、焊球的形状是否端正、焊球塌陷程度等。
  ..--如果不透光,说明有桥接或焊球之间有焊料球;
  ..--如果焊球形状不端正,有歪扭现象,说明温度不够,焊接不充分,焊料再流动时没有充分的发挥自定位效应的作用;
  ..--焊球塌陷程度:塌陷程度与焊接温度、焊膏量、焊盘大小有关。在焊盘设计合理的情况下,再流焊后BGA底部与PCB之间距离比焊前塌陷1/5-1/3属于正常。如果焊球塌陷太大,说明温度过高,容易发生桥接。
  ..--如果BGA四周与PCB之间的距离是不一致说明四周温度不均匀。
  ..三BGA植球
  ..1去处BGA底部焊盘上的残留焊锡并清洗
  用烙铁将PCB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。
  用专用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
  一般情况采用高沾度的助焊剂,起到粘接和助焊作用,应保证印刷后助焊剂图形清晰、不漫流。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。
  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,因此必须选择与BGA器件焊球材料一致的焊球。
  焊球尺寸的选择也很重要,如果使用高粘度助焊剂,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植球
  ..A) 采用植球器法
  如果有植球器,选择一块与BGA焊盘匹配的模板,模板的开口尺寸应比焊球直径大0.05--0.1mm,将焊球均匀地撒在模板上,摇晃植球器,把多余的焊球从模板上滚到植球器的焊球收集槽中,使模板表面恰好每个漏孔中保留一个焊球。
  把植球器放置在工作台上,把印好助焊剂或焊膏的BGA器件吸在吸嘴上,按照贴装BGA的方法进行对准,将吸嘴向下移动,把BGA器件贴装到植球器模板表面的焊球上,然后将BGA器件吸起来,借助助焊剂或焊膏的黏性将焊球粘在BGA器件相应的焊盘上。用镊子夹住BGA器件的外边框,关闭真空泵,将BGA器件的焊球面向上放置在工作台上,检查有无缺少焊球的地方,若有,用镊子补齐。
  ..B) 采用模板法
  把印好助焊剂或焊膏的BGA器件放置在工作台上,助焊剂或焊膏面向上。准备一块BGA焊盘匹配的模板,模板的开口尺寸应比焊球直径大0.05~0.1㎜,把模板四周用垫块架高,放置在印好助焊剂或焊膏的BGA器件上方,使模板与BGA之间的距离等于或略小于焊球的直径,在显微镜下对准。将焊球均匀的撒在模板上,把多余的焊球用镊子拨(取)下来,使模板表面恰好每个漏孔中保留一个焊球。移开模板,检查并补齐。
  ..C)手工贴装
  把印好助焊剂或焊膏的BGA器件放置在工作台上,助焊剂或焊膏面向上。如同贴片一样用镊子或吸笔将焊球逐个放好。
  ..D) 刷适量焊膏法
  加工模板时,将模板厚度加厚,并略放大模板的开口尺寸,将焊膏直接印刷在BGA的焊盘上。由于表面张力的作用,再流焊后形成焊料球。
  ..5再流焊接
  进行再流焊处理,焊球就固定在BGA器件上了。
  ..6焊接后
  完成植球工艺后,应将BGA器件清洗干净,并尽快进行贴装和焊接,以防焊球氧化和器件受潮。
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