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EDN China>EDN论坛>硬件设计专区>BGA重整锡球---详细叙述了重整BGA锡球的必要条件和可选工具
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BGA重整锡球---详细叙述了重整BGA锡球的必要条件和可选工具

发布时间:2006-2-22 下午3:24

作者: 亚微锡球

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  在处理球栅阵列(BGA, ball grid array)时,两个最常见的问题是,“我可以重新使用BGA元件吗?”“我怎样重整元件的锡球?”虽然这些明显是个关注,但现在很少有公司去重整锡球(reballing)。在开始之前,应该考虑以下事情。
  元件的可用性
  元件供应商应该回答这个问题,因为他们知道其元件可忍受多少次加热周期。假设装配在一块双面SMT的印刷电路板(PCB)上的BGA经过取下、重整锡球和重新贴装;很可能在这个工艺过程中,除了元件制造过程中任何锡球的回流之外,它要经受六次回流周期:
1. 回流装配 - 顶面。
2. 回流装配 - 底面。
3. 元件取下。
4. 从元件去掉过多的焊锡。
5. 回流新的锡球。
6. 元件重新贴装。
  另一个考虑是,重整锡球过程中,处理元件以及潜在的静电放电(ESD)危害的次数。
  在许多情况中,重整锡球过程由于增加劳动时间是没有商业效益的。在元件价值非常高的情况下,或者由于元件的来源有限,可能需要进行锡球重整(reball)。
  重整锡球的方法
  有两个基本方法最常于重整BGA的锡球:预成形(preform)和重整锡球的固定夹具(reballing fixture)。微型模板(micro-stencil)可用于对元件上助焊剂和上锡膏。
  方法一
  预成形(preform)。重整锡球的一个方法涉及使用焊锡预成形(通常配合元件的锡球阵列或者保持在纸张上或者结合在一起)。这些可从某些焊锡制造商那里获得。如果是共晶锡球,这些预成形需要在一个受控的环境(回流炉或头)使用助焊剂焊接于元件。高温、非熔化焊锡球需要使用丝印或滴注锡膏的方法来附着于元件。
  使用BGA预成形附着锡球阵列的典型工艺步骤是:
  清除焊锡残留。元件上的焊盘需要为重新安装锡球作准备。残留焊锡可用焊锡吸锡带(solder braid)清除,和装备有片状烙铁嘴的直接电力烙铁一起使用。用热的烙铁嘴在焊盘上一行一行地清除。操作员必须小心地保持吸锡带在烙铁嘴与板之间。旧的焊锡可以迅速去掉,而没有直接烙铁与基板接触的焊盘损伤的危险。随后,元件上的助焊剂残留应该用认可的溶剂清除,让焊盘区域清洁。
  也有非接触式的焊锡清除方法,使用热空气或氮气来回流焊锡,同时使用真空管来将焊盘区域熔化的焊锡“吸走”。这个方法也可以是自动的形式或手工工具。虽然它较少接触焊盘,但可能更化时间,并且要求返工台上通常没有的专门设备。因此,这个方法可能成本效益低,使用不广泛。
  上助焊剂。在放置之前,应该对焊盘区域使用滴涂(dispensing)、印刷(printing)或者更常用的刷涂(brush)方法来上适当的助焊剂。
  预成形的放置。新的预成形的放置通常是手工操作,定位是通过边对齐或者一个夹具来将元件焊盘对准预成形。
  回流。在上助焊剂和放置预成形之后,下一步就是回流焊接元件。回流应该是多区控制的,以符合使用的锡膏助焊剂的温度曲线。当回流周期完成后,新的锡球阵列应该已经成功安装。这时,载体(carrier)材料需要去掉,这可通过各种方法来完成。让载体浸泡在某种消除电离子的水中,用镊子撕掉,或用冲洗、批量清洁系统去掉。
  然后,元件需要清除助焊剂残留,这可用几乎任何标准的水洗方法来完成。如果纸是用批量清洁或喷雾冲刷去掉的,那么本步骤就没有必要。如果使用免洗助焊剂凝胶,那么热的时候纸很容易撕掉。这样就不需要把纸浸泡掉,由于也不会需要预干燥,所以带来很大的效益。只有从上到下的完全对流回流才会工作顺利。如果顶部加热单独使用,那么试样将弓起,把锡球附着到元件边上。中心的锡球会正确焊接。
  也应该注意,有些元件可能对潮湿敏感,因此在重新贴装到PCB之前要求预烘干。
方法二
  重整锡球的夹具。这个方法通常涉及元件专门的模板和工具,允许锡膏或助焊剂印刷,并且在回流之前释放将要放入正确位置的锡球 - 还是在控制的环境中。锡膏供应商那里有不同尺寸的锡球及化学成分。
  插图显示了用于印刷锡膏和非熔化、高温锡球的工艺过程。这些是用于陶瓷BGA (CBGA) 元件,通常为90/10的成分。
  模板印刷。图一显示锡膏正印到元件上。元件固定在夹具内,锡膏通过化学蚀刻的模板手工印刷。
  放锡球。在第二个阶段(图二),已经取下锡膏印刷模板,换上可以决定每个锡球位置的较大模板。然后将松散的锡球倒在模板上,落入所希望的每个印刷焊盘的位置上。当所有开口都已充满后,将多余的锡球扫除。
  回流。在所有锡球都放好后,元件已经准备好回流。图三所示的方法完全拿走了模板,使用从上面的强制对流来回流锡膏,焊接非熔化的锡球。
  一些方法提倡在回流过程中留下锡球定位模板;由于锡球本来就会自己对中,所以这样作用很小或者没有作用。该模板也可能起隔热板的作用,会增加所要求的回流温度。
  重整锡球之后的元件从夹具上取下,准备象正常的元件一样安装到PCB上。

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EDN China电子设计技术双锁存LED显示驱动IC——再不更换你就out了!
第1楼

呵呵,说个便宜的法子(原创)

发布时间:2006-4-2 下午8:52

作者: 寒枫之风

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介绍一个最简单的低成本植锡球方法。
工具物品:准备一点SMT用的膝膏(最好用SMT已经过期报废的,这样的比较干燥,容易填充)、对应BGA锡球位置的网板一块(30元一套,一般电子市场有卖)、热风枪、烙铁、清洗剂、助焊油。
操作步骤如下:
1、用烙铁加锡丝将GBA残余焊锡去除。
2、用清洗剂清洗GBA有焊球一面。
3、上助焊油,然后用烙铁整理均匀。
4、将对应BGA锡球位置的网板放到BGA上。
5、均匀的用锡膏填充网板孔位。尽量填充进孔。
6、刮去网板上多余的锡。
7、用热风枪小心的对准网板均匀加热。
8、待冷却后取下网板,植球成功。
缺点:
1、锡球不会完全大小一致;
2、这样植球的BGA最好不要用于SMT贴片,尽量用于维修更换其他不良BGA使用。
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EDN China电子设计技术从后视到鹰眼环视,多通道视频解码器扮演更重要的安全角色
第2楼 好建议 发布时间:2006-4-3 上午9:04

作者: 亚微锡球

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呵呵呵?多谢提供?其实无论什么方法?对大家有用就是好方法?是不是?
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EDN China电子设计技术揭秘氮化镓(GaN)在无线基站中的应用(上)
第3楼 好建议 发布时间:2006-4-3 上午9:04

作者: 亚微锡球

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EDN China电子设计技术我们在测量信道工作余量时,能否避免犯测量抖动时的相同错误?
第4楼 好东东 发布时间:2006-4-28 下午11:48

作者: hbtang

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谢谢楼主
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EDN China电子设计技术一文览尽谷歌I/O大会热点,教你如何做生态链最顶端的人
第5楼 客气 发布时间:2006-5-8 上午10:57

作者: 亚微锡球

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不要客气?欢迎交流
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EDN China电子设计技术RF器件跨越通信,在军事、医疗与工业领域也大放异彩
第6楼 我可以帮你们重整锡球! 发布时间:2006-5-22 上午9:37

作者: 博汇销售

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重植BGA锡球.进口专用锡球,标准的模板,?专业的工程师操作,?QQ:462001616???博客留言:??http://bohic.blog.bokee.net
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EDN China电子设计技术4万种产品,99.8%不会缺货是怎么做到的?
第7楼 好东东 发布时间:2006-6-5 上午10:44

作者: 雨歌

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这种方法在维修更换时管用,要是量比较大时可有更便捷的办法?
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EDN China电子设计技术以各种乌龟做造型的ROS,是什么样的机器人开源操作系统?
第8楼 关于“对应BGA锡球位置的网板“ 发布时间:2006-6-23 上午9:27

作者: aswind

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现在的bga芯片ball的间距有很多不相等,而且bga大小和ball的数量也有很大差距,比如南北桥,显存之间及哟很大的不同,这样对应的网板一般都能买到吗?

还有就是搂主有没有碰到过QFN封装,芯片内外都有引脚的ic,这样的ic出了问题一般怎么换?因为这样一块芯片坏了而使整块板子报废确实很令人头疼。
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EDN China电子设计技术松山湖八大“中国芯”:跌进坑里还是闯出新蓝海?(上)
第9楼 网板回复 发布时间:2006-7-4 下午1:41

作者: 亚微锡球

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网板在南方很多?就算重新制作一般3天就能交货?随便在网上搜索就有的
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EDN China电子设计技术飞机上的偶遇:连续创业至纳斯达克上市的印度夫妇
第10楼 http://www.li-hui.com 来轻松一下吧 发布时间:2006-9-2 下午3:20

作者: 123123

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