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返修系統的工作原理

2023-10-30 16:33:42 二勇 197

返修系統的工作原理是:用非常細的熱氣流聚集在BGA器件表面和印制電路板的焊盤上,使焊點融化或焊膏回流,以完成拆卸或焊接功能。

熱氣流的聚集是利用可更換的、不同尺寸規格的熱風噴嘴來實現的;返修系統由主機、控制器、計算機、監視器組成。該設備的主要優點是芯片受熱均勻,能模擬生產的原始回流曲線,可存儲和監控回流曲線,對位的精度且具有真空抽吸等多種功能。但真正完成BGA返修,滿足焊接流程繁多如:

芯片去潮 —— 編制溫度曲線 —— 拆卸 —— 清理焊盤 —— 涂覆焊膏 —— 貼裝 —— 回流焊接 —— 檢查。

錫球重整工藝

1錫球重整流程

對于拆卸下來的BGA器件一般不再使用,這是因為BGA器件雖能承受240°C~260°C的高溫,但從焊接、拆卸到植球后重新焊接至少要經過4次同樣的高溫,再焊后難以保證BGA器件的正常使用,除非這個器件特別昂貴或短時間內無法購買才進行植球返修。錫球重整工藝流程如下:

清理焊盤 —— 選擇焊錫球 —— 涂覆焊膏 —— 植球 —— 焊接。

2錫球重整

(1)清理BGA器件焊盤

要采用防靜電烙鐵和吸錫編帶清除殘留焊錫,操作時要輕、快,避免損傷焊盤,并用清洗劑清洗干凈。

(2)選擇焊錫球

所選擇焊球的材質要和器件的材質一致,目前焊球一般由37Pb/63sn組成,焊球尺寸要與球直徑相同或略小。

(3)涂覆焊膏

把處理好的BGA器件放在植球器上定位,然后套上專用印刷模版手工印刷焊膏,要盡量控制于刮焊膏時的角度、力度,完成后輕輕脫開模板,確保每個焊盤上都均勻的印有焊膏。將印好的器件取出,打開返修工作站的真空泵,用貼裝頭吸嘴吸牢。

(4)植球

為防止錫球滾動不順,要用酒精清洗植球器和相應BGA模板并烘干;在植球器內安裝BGA模板,模板的開口尺寸要比焊球的直徑大0.05mm~0.1mm。將焊球撒在模版上并搖晃植球器,使模板每個漏孔中都有焊球,多余的焊球從模版上滾動到植球器的焊球收集槽中,然后將植球器放在返修工作站上,使用分光(Split-一 Optics)視覺系統校準BGA器件焊盤與焊球位置,使之完全重合后將吸嘴向下移動,利用焊膏的黏性將焊球粘在器件相應位置,向上提起器件并用鑷子夾住邊緣,關閉真空泵,將器件焊球面朝上進行檢查,如缺少焊球用鑷子補全。

(5)焊接

將植球后的BGA器件放入恒溫烘箱進行焊接,實際焊接溫度要恒定在220°C,時間約3min左右。焊后BGA器件要用清洗劑清洗干凈。

植球小結

通過反復的工藝試驗和多次實踐,要想獲得優良和穩定可靠的BGA芯片的返修和植球品質:

(1)應對操作人員進行相關的專業培訓,使其了解返修和植球過程的關鍵操作步驟和參數;

(2)定期對返修工作站進行維護保養(特別是熱電偶的標定檢測), 才能保證返修的成功率,進而降低返修成本;

(3)焊膏的材料選擇和編制溫度曲線在返修過程中顯得尤為重要,材料和溫度曲線選擇不當會帶來許多難以預期的后果。

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