BGA手工植球与焊接示例操作方法

LG的液晶电视，需要更换CPU，植球与焊接过程。描述:我的工作台描述:用风枪取下芯片描述:吸锡带清理干净焊盘描述:芯片装入植球台描述:紧固螺丝描述:刷匀助焊膏描述:准备好锡球描述:对准植球网描述:对应焊盘放入锡球描述:放完了描述:移除钢网描述:用风枪慢慢加热描述:锡球融化完成植球描述:装好预热台对好芯片位置描述:上下一起开工描述:用镊子轻轻移动芯片，感觉焊接效果描述:焊接完成台电U盘BGA的Flash，装到3252上，因为芯片较小，不用预热台了无铅的BGA植球怎么做用BGA返修台，如果有钢网的话，很容易植球.几种常见植球方法：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。加热固化锡球时，行业内有一个经验温度曲线的。如果你是用热风枪的话，肯定不行，温度拿捏不好，就是你说的那种情况，没有BGA返修台，是没办法做BGA返修的，成功率也就是在40%吧，即使成功了，由于热风枪的温度没法控制，会缩短BGA的使用寿命，因为这种损害是肉眼看不出来的，如果客户用了一个月，又黑屏了，那你就要挨骂了，呵呵，还会砸你的牌子。用BGA返修台，一般至少要设置20段以上温度曲线，加热时间3-5分钟。预热区，升温区，焊接区，冷却区的升（降）温速率是不一样的，每个区的时间分配也是有讲究的。1.第一升温斜率,温度从75到155,昀大值:3.0度/秒.2.预热温度从155度到185度,时间要求:50到80秒.3.第二升温斜率,温度从185到220,昀大值:3.0度/秒.4..昀高温度:225到245度.5.220度以上的应保持在40到70秒.6.冷却斜率昀大不超过6.0度/秒如果你用了BGA返修台，在温度设得合适的情况下做板还起泡的话,绝对是板子受潮了,在加热的过程中水蒸气膨胀导致板起泡..特别是在一些气候比较潮湿的地区,主要原因也许是在拆焊BGA时，底部预热不充分，建议在做板之前将BGA和板一起预热几分钟(2--3分钟即可)，保证板子干燥的情况下，在用上加热头加热拆焊BGA手工焊接操作方法简介1、焊接成功率和焊接质量目前有关BGA焊接主要提到的是成功率，实际上成功率并不能真实反应焊接的情况。我们认为单纯强调成功率有一定的欺骗性，焊接成功率会存在假象，这至少包括5种情况：①未焊接。有相当一部份虚焊的主板可以不通过焊接就能排除故障，比如在恒温箱里烘烤几小时，就有一部份虚焊故障可以排除。类似的情况在返修台上也会出现，通过高温加热即使锡球没有熔化（当然不能算焊接），也可排除一部份故障。②部份锡球只加热到临界状态。焊锡处于临界状态时，颜色发乌，当它凝固后，只能附着在焊点上，并且一旦受力就会与焊点脱离。③芯片焊的不平。如果焊接中主板出现变形，或锡球熔化不均匀，就可能出现这种情况。从芯片边缘看芯片边缘并不能与主板平行，部份锡球补压扁、部份锡球被拉长。④PCB板老化破坏严重。⑤虽然锡球熔化均匀，但与焊点焊接不实。出现以上几种情况，虽然故障可能暂时排除，但是共同的特点是维修后的主板用不住，可能会很快返修回来。以上几种情况都与返修台和操作方法有关。我们设计返修台和制定焊接方案的出发点是焊接质量，或者说是焊接的牢固度。做到了成功率高并不能保证焊接质量高，而如果焊接质量高则一定可以保证一个高成功率。我们认为要排除掉以上几种情况发生，要做到下面几点：①焊接过程要顺畅，不费力。如果锡球熔化很吃力，就无法保证焊接质量。这与返修台和焊接操作方案都有关系。②返修台焊接BGA元件是一项上、下加热配合的加热工作，上、下加热要配合好。这包括上部加热曲线，下部预热温度，预热提前量等等。③所有主板加热过程中都有可能出现变形，返修台和加热方案合适可降低变形量，剩下的一部份要靠固定主板来解决。主板固定的好，可消除或降低主板变形对焊接的影响，因此固定主板要仔细、认真。④要注意操作方法和一些细节处理。为了避免上述几种情况出现，检查锡球是否熔化和锡球熔化后的操作处理必不可少，在任何返修台上傻瓜式焊接都保证不了焊接质量。上述几条我们在后面都会具体解释。本返修台具备了高焊接质量的能力，而焊接方案要满足所有情况的焊接并不实际，与其这样不如为用户介绍一下我们的焊接思路，帮助用户尽快熟悉、掌握AH60返修台的特点，以便更好的使用本返修台。2、BGA手工焊接的思路首先我们提出一个思路供用户参考。我们认为BGA焊接和炒菜有点类似，要炒好菜有两点很重要，火和火候。BGA手工焊接也一样，要注意这两点。不同的是，炒菜是一个火，BGA焊接是两个火（上、下加热），那么这两个火的配合就很重要了。BGA焊接的特点是，主板由于尺寸、厚度、材料等关系，和芯片比起来导热性能要比芯片差很多，升温速度明显要慢很多，热透所花的时间要长很多，而在主板低温时，从芯片方向向下传导的热量，会很快被主板吸收，对于加热锡球起到的作用微乎其微。由此我们提出第一个观点：①提前预热。芯片毕竟是一个多层的结构，而且基板是PCB材料，因此它导热性能再好，也会存在上、下层的温差。而骤然间出现一个很大的温差很容易击坏芯片，由此我们提出第二个观点：②热风型上加热必须要分好加热段。具备了火，我们再说说火候。根据我们的经验，芯片承受高温的能力很强，但长时间承受高温的能力并不强，由此我们认为：③加热时间尤其是高温区加热时间要尽量缩短。④检查一旦发现锡球熔透了，马上停止上加热，进行下一步操作。有的朋友可能会觉得锡球熔了之后再加热一段时间可以巩固一下，其实完全不是。锡球熔透之后就不要再加热了，长时间高温加热即使芯片没有损坏也会造成其它问题，比如下面我们会提到的助焊膏，可能会完全挥发掉，留在主板上的会是失去活性的渣子，这一点对焊接很不利。在我们用铬铁焊接时你可能注意过，在焊点和焊锡上加焊膏可以使焊点更容易挂锡，并且焊牢，而且接触点越大焊的越牢。BGA芯片下面的锡球虽然我们看不见，但道理肯定是一样的，由此我们提出两点：⑤加助焊膏。⑥锡球熔化时，从芯片上面给它一个向下的压力，让锡球和焊点充分接触。也许焊接一个BGA有一百种方法都可以完成，但这一百种方法里肯定不会焊接质量都一样。一些刚接触BGA返修台的用户可能会希望昀好是不用动手，打开开关机器就自动完成焊接了，其实就象机器人炒出来的菜，你就不要对口味有什么要求了。BGA手工焊接没有流水线上的环境，也做不到每个芯片都有针对性的焊接曲线对应操作，我们认为只有从焊接方案、操作方法和操作细节入手，才能达到更好的焊接质量。3、BGA手工焊接中的常见问题我们就不为大家介绍BGA手工焊接的操作方法了，用户很方便的就可以查到这方面的资料，或者也可以看看我们的操作视频，里面的一些演示可供借鉴。在这里主要是针对一些用户常提出的问题给出我们的看法，供用户参考。1）、判断有铅/无铅芯片：①根据主板芯片的型号、出厂时间判断。以电脑芯片为例，INTEL915芯片后期一小部份芯片是无铅锡球，之前全部是有铅锡球；以出厂时间来看，06年以后出厂的主板全部是无铅锡球。其它芯片也可以此为参考。②可根据主板上的其它原器件是否为无铅焊接间接判断桥片，如其它元器件是无铅，桥片没有焊接过，那么肯定是无铅。③如果不能判断不出是有铅还是无铅芯片，可以按无铅芯片操作方法焊接，在焊接过程中仔细观察锡球变化，一旦锡球熔化，就可马上移开加热头停止加热。2）、如何固定主板：推荐按以下几步操作：①首先将主板在PCB支架上放平，调整支架支撑条的位置，避开主板下部的元器件。其中的两根支撑条应支撑于待焊芯片正下方的两侧。②用两侧的卡条固定主板。台式机主板昀好是用四根卡条固定于主板的四个角，卡的过多反而不利于防变形。对于异形板，首先要保证在待焊芯片这一区域主板用卡条固下好，然后再固定其它区域。③固定好主板后，调整支撑条上的顶丝高低，昀好是将将顶住主板，不宜顶的过紧。3）、如何使用助焊膏：我们推荐加焊、拆焊操作都要加助焊膏。助焊膏分有铅和无铅，有铅助焊膏不能用于无铅焊接，因为如果是用有铅助焊膏焊接无铅芯片，没等锡球达到熔点温度，助焊膏就已经挥发完了。推荐有铅无铅焊接统一使用优质无铅焊膏。加助焊膏的方法是在凉板的情况下，涂抹在芯片的一边或相对的两边（切忌在芯片四边都涂抹助焊膏，如果四边都涂焊膏，等于给它密封了，焊膏流不到芯片中心），涂抹的量要适当大一点。在加热过程中，焊膏会向芯片下方流动，并从其它几边流出，此时为了方便观察芯片下方锡球变化，可用棉签擦去流出的助焊膏。如果在加热过程当中发现助焊膏加的量少了，不能再次涂抹助焊膏，可用镊子夹住小块松香涂抹于芯片边上加助焊膏的位置。4）、如何判断锡球是否熔化：可以观察靠近芯片边上一排锡球的变化，一旦锡球变亮就表示已经熔化了。目前使用的锡球直径都比较小，不易观察，另一方面因为我们推荐加焊膏，可能不易观察，如想观察锡球，可边加热边用棉签擦拭渗出的焊膏。或也可观察焊膏的变化来判断锡球是还熔化，方法用户多注意几次焊接过程就可领会。如判断锡球已经或接近熔化，此时可用镊子轻压芯片角，如果可轻易压动则可初步判断为锡球熔透了（如果芯片下面的锡球没有完全熔，虽然可压动，但是手感不一样，用户需细心体会；另有铅/无铅锡球手感不一样，有铅锡球熔化时比较“软”，无铅则比较“硬”）。切忌直接用镊子推芯片试锡球是否熔化，因为如果少量几个点没有熔，它的力量并不是很大，一推就可能使芯片或主板掉点，还有一种情况，如果锡球处于临界状态或者说是似熔非熔，用锡子一推它就可能与焊点脱离，以后再加焊多少遍它都焊不上了，必须要取下来重新植球。5）、锡球熔化之后如何操作：当判断锡球熔透之后，可将加热头移开，用镊子尖轻压芯片中心，此时如果是焊接、加焊，可用镊子尖轻压芯片中心揉一下。如果是拆焊可迅速取下芯片。6）、如何取芯片：真空吸笔很不好用，用镊子尖夹住芯片一角掀起芯片的方法也不好，有可能会造成掉点。昀好的办法是用弯头镊子改装一个工具，如下图所示，用它夹住芯片两边，平着将芯片提起来。7）、如果曲线没跑完锡球就熔透了，是否要继续加热等到曲线自行结束：千万不要，高温加热时间过长对芯片不利，即使芯片没有损坏，也可能会导致焊膏完全挥发掉，锡球易氧化，使操作前工尽弃或者焊接不牢。8）、焊接、加焊是否可以不用镊子试，直接跑完曲线就行了：当然不行，原因有几点：①不能保证锡球熔透。②即使锡球熔透了，用镊子轻压芯片可以使用锡球和焊点充分接触，焊接的更牢固。③请参考第7条的说明。9）、为什么要提前预热：我们的方案是加焊、拆焊、焊接都要提前预热，有铅/无铅昀好都要提前预热，我们提供的曲线也是在提前预热的基础上制定的。为什么要提前预热？是因为主板升温比芯片升温要慢的多，如果主板温度很低，芯片传导下来的热量会被主板迅速散掉，对锡球温度提升做用有限，基本属于无效加热，而高温加热时间过长对芯片不利。10）、BGA芯片重焊应注意哪些问题：①操作应一气呵成，取下芯片后应乘热马上把芯片上的锡刮掉，主板不要从架子上取下来，处理完芯片之后再将板子上的焊锡刮掉。②主板和芯片上的焊锡不要刮的一点儿不剩，焊点上应保留少量的焊锡