Температура нижнего подогрева при пайке bga. Пайка BGA микросхем: подробное руководство по технологии и оборудованию — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Как правильно паять BGA микросхемы. Какое оборудование нужно для пайки BGA. Какая температура нужна для пайки BGA чипов. Как подготовить плату и чип к пайке BGA. Как избежать ошибок при пайке BGA микросхем.

Содержание

Что такое BGA микросхема и особенности ее монтажа

BGA (Ball Grid Array) — это тип корпуса микросхемы, в котором выводы расположены в виде массива шариковых контактов на нижней поверхности. Основные особенности BGA микросхем:

Большое количество выводов при компактных размерах
Высокая плотность монтажа
Хорошие электрические характеристики за счет коротких выводов
Сложность визуального контроля пайки
Необходимость специального оборудования для монтажа/демонтажа

Пайка BGA микросхем требует особого подхода и соблюдения технологии из-за скрытого расположения выводов под корпусом. Рассмотрим основные этапы и нюансы этого процесса.

Оборудование для пайки BGA микросхем

Для качественной пайки BGA необходимо следующее оборудование:

Инфракрасная паяльная станция с нижним и верхним подогревом
Термовоздушная паяльная станция
Прецизионный паяльник
Бинокулярный микроскоп
Вакуумный пинцет
Трафареты для нанесения паяльной пасты

Ключевым элементом является ИК-станция, обеспечивающая равномерный прогрев платы и микросхемы. Как правильно настроить температурный профиль ИК-станции для пайки BGA?

Настройка температурного профиля для пайки BGA

Правильный температурный профиль критически важен для качественной пайки BGA. Он состоит из нескольких этапов:

Предварительный нагрев до 150-170°C
Основной нагрев до температуры плавления припоя (около 220°C)
Пиковая температура 230-250°C в течение 20-40 секунд
Плавное охлаждение

Общее время цикла обычно составляет 4-6 минут. Конкретные параметры профиля подбираются экспериментально для каждого типа микросхем и плат.

Подготовка платы и BGA микросхемы к пайке

Перед пайкой необходимо тщательно подготовить контактные площадки на плате и шариковые выводы микросхемы:

Очистить контактные площадки от остатков припоя и загрязнений
Нанести паяльную пасту или флюс на контактные площадки
Проверить состояние шариковых выводов микросхемы, при необходимости выполнить реболлинг
Точно позиционировать микросхему на плате, совместив ключ

Качественная подготовка — залог надежной пайки BGA микросхемы. На что еще нужно обратить внимание в процессе пайки?

Основные этапы процесса пайки BGA микросхем

Процесс пайки BGA микросхемы на ИК-станции включает следующие этапы:

Предварительный прогрев платы с помощью нижнего нагревателя до 150-170°C
Включение верхнего нагревателя и нагрев микросхемы до температуры плавления припоя
Выдержка при пиковой температуре для формирования паяных соединений

Плавное охлаждение для кристаллизации припоя
Визуальный контроль качества пайки

Критически важно соблюдать температурный профиль и не допускать перегрева компонентов. Как избежать типичных ошибок при пайке BGA?

Типичные ошибки при пайке BGA и способы их устранения

При пайке BGA микросхем часто возникают следующие проблемы:

Образование пустот в паяных соединениях из-за недостаточного прогрева
Короткие замыкания между выводами при избытке припоя
Отсутствие контакта из-за недостаточного количества припоя
Повреждение микросхемы или платы из-за перегрева

Для устранения этих проблем необходимо:

Тщательно подбирать температурный профиль
Контролировать количество припоя/пасты
Использовать качественный флюс
Применять средства визуального и рентгеновского контроля

Соблюдение технологии и использование качественных материалов позволяет получить надежные паяные соединения BGA микросхем.

Контроль качества пайки BGA микросхем

После пайки BGA необходимо провести контроль качества соединений. Основные методы контроля:

Визуальный осмотр формы паяных галтелей по краям корпуса
Проверка плоскостности микросхемы
Рентгеновский контроль для выявления пустот и КЗ
Электрический контроль цепей
Термографический контроль

Комплексное применение этих методов позволяет выявить большинство дефектов пайки BGA микросхем. При обнаружении проблем производится ремонт или полная перепайка компонента.

Заключение

Пайка BGA микросхем — сложный технологический процесс, требующий специального оборудования и навыков. Ключевые факторы успеха:

Правильная настройка температурного профиля
Тщательная подготовка компонентов
Соблюдение технологии на всех этапах
Контроль качества пайки

При соблюдении всех требований можно получить надежные паяные соединения BGA микросхем даже в условиях мелкосерийного производства или ремонта.

Курс по пайке BGA чипов. Замена чипа на плате ноутбука или видеокарты | COREX

corex

Вторая часть курсов по ремонту компьютеров и ноутбуков. Как просто менять BGA чипы на плате

Содержание

Введение. Что такое BGA чипы

Для начала давайте разберемся что такое BGA. BGA (Ball grid array) — это микросхема, которая припаивается на плату с помощью большого массива шариков припоя. Такой метод используется для упрощения конструкции выводов и монтажа на плату, но он сложен тем, что установка таких микросхем требует дополнительного оборудования.

Сам BGA чип напоминает бутерброд, который состоит из нескольких слоёв:

Кристалл
BGA шарики
Подложка из текстолита

С наружной стороны BGA чипа кристалл, он впаян маленькими BGA шариками на подложку из текстолита. С обратной стороны этой подложки выводы для шаров, которые уже впаиваются на плату ноутбука, компьютера или видеокарты.

Разрез BGA чипа, сверху видно кремниевый кристалл. Автор фото: Smial

Кристаллы всегда заливают дополнительным компаундом, чтобы усилить крепость с подложкой, иногда их покрывают чёрным слоем, чтобы их вообще не было видно. Такая конструкция очень крепкая и её можно сломать только деформируя механически.

Популярнее всего в ремонте замена:

Графического процессора, GPU, видеочипа
Северного моста
Южного моста, чипсета, хаба
Видеопамяти видеокарты
Центрального процессора, CPU, комбайна, SOC

Самая популярная техника, на которой мы меняем BGA чипы:

Ноутбуки
Видеокарты
Материнские платы ПК
Моноблоки
Macbook
iMac
Mac PC

Роль ИК-станции для замены BGA чипов

Инфракрасная станция это поддон с керамическими плитками, на которые подаётся напряжение и они греются. ИК-станция нужна чтобы равномерно нагревать плату при замене BGA чипа.

Дело в том, что текстолит имеет плохую теплопроводность: тепло быстро рассеивается, слабо удерживается и плохо распределяется. Поэтому мы греем платы с нижней стороны равномерно и по всей площади с помощью ИК-станции. Плитки медленно нагревают воздух, а воздух в свою очередь медленно разогревает плату.

Если паять без нижнего подогрева плату с BGA чипом, причём дуя на него, например, феном, то грелись бы только верхние слои всего BGA бутерброда и температура сверху (на кристалле) была бы намного больше, нежели внизу, где шары и посадочная площадка, а сама плата под чипом вообще была бы холодная.

Такого быть не должно, потому что кристалл не любит высоких температур и может начать деградировать от их воздействия или просто лопнуть.

Даже в случае, если разогреть весь BGA бутерброд и его нижнюю часть до температуры плавления припоя снизу, то всё равно нельзя его припаивать на плату, потому что плата под чипом холоднее и припой просто не сможет хорошо припаяться. Сама конструкция начнёт разваливаться на глазах, чернеть и начнёт взбухать текстолит на подложке (отслаиваться). Такой BGA чип и плату уже не восстановить.

Чтобы избежать такого исхода мы и используем нижний подогрев. Помимо этого, если использовать только локальный подогрев, то в другом месте, где плата холодная, она начнёт выгибаться и посадить чип уже проблематичнее. Это происходит из-за конструкции текстолита.

Текстолит имеет множество слоёв, и в случае, когда в одном месте он разогрет, а в другом нет, то в месте, где «соприкасается» разогретый слой с холодным, он расширяется, но расширяются не все слои как положено, а только некоторые. Из-за этого и выгибает плату. Чтобы всего этого избежать мы используем ИК-паяльную станцию.

Равномерно нагревая всю плату снизу мы можем смело греть сверху BGA чип даже феном, потому что тепло сразу же и сверху, и снизу. В таком случае мы можем рассчитывать, что нам потребуются меньшие температуры для нагревания BGA бутерброда, и в следствии мы не «ужарим» кристалл.

Готовимся к пайке BGA

BGA паялкой (нашей) пользуйтесь осторожно, так как она разогревается до больших температур. Всегда, при работе с ней, используйте тряпочные перчатки!

Лайфхак. Надевайте перчатки пупырками наружу, чтобы они не плавились.

Ставим стойки для пайки на плату

Перед тем, как выставить на станцию плату, прикрутите её на стоечки, чтобы плата стояла ровно, и чтобы её не перекосило во время процесса замены BGA чипа.

Плата во время нагрева становится более мягкой и гибкой, поэтому тот угол или середина, которая, как бы, висит в воздухе, может при разогреве изогнуться или прогнуться. Для того, чтобы этого избежать, распределите равномерно стоечки по отверстиям платы так, чтобы вы мысленно представили её во время нагрева и определили какие места могут провиснуть.

Лайфхак. Если на плате в какой-то части нет отверстий под стойки, аккуратно накрутите их на край текстолита.

Тот же фокус работает со слишком большими отверстиями под стойки, в которые они проваливаются. Только стойку после закрепления немного пошевелите, чтобы понимать, что она зажата и при нагреве платы не отвалится.

Включаем нижний ИК-подогрев паяльной станции

Полдела сделано, идём дальше. Снимите с платы все наклеечки, бумажечки и бэкплейты. Не забудьте снять батарейку CMOS, иначе она загорится и взорвётся во время пайки.

Поставьте плату стойками на паялку, теперь включите нижний подогрев. Выставьте его на 60 попугаев и поставьте таймер на телефоне где-то 13 минут.

Экспериментально мы знаем, что плата за это время успеет нагреться до 130-150 градусов, в зависимости от массивности. На нашей паялке даже после выключения нижнего подогрева плата догревается ещё на градусов 20, потому что плитки долго остывают.

Время и температура подсчитываются для того, чтобы плату не выгнуло. Температура в месте пайки должна быть не сильно выше, чем температура остальной платы, хорошо, если разница не больше 50 градусов. Температура плавления припоя ~190-220 градусов, соответственно и плата должна быть не меньше 150-170 градусов в момент пайки BGA чипа.

Прошу заметить, что на плате ничего прикрывать не нужно как снизу, так и сверху, главное, чтобы она не соприкасалась со стеклом пластиковыми местами, если этого нет, то не стоит бояться, что с платы что-то потечёт. Все пластиковые разъёмы сделаны из углепластика, так что им высокая температура не страшна, но если есть какие-то компоненты со сплавом розе с нижней стороны, то они могут упасть во время пайки.

Кстати, не бойтесь, что от больших температур попадают все мелкие компоненты с нижней стороны платы. В твёрдом состоянии само собой ничего не упадёт, но если разогреть какое-то место до 220 градусов, то припой там станет жидким, но ничего не упадёт, потому что за счёт сил поверхностного натяжения эти элементы будут будто притягиваться к местам, где они припаяны, но если что-то припаяно плохо, то оно, конечно, отпадёт. Следите за этим.

Снимаем компаунд с BGA чипов

Чтобы знать какой температуры плата, периодически проверяйте её пирометром. На 100-110 градусах, если у BGA чипа есть компаунд, подденьте его легонько пинцетом и уберите. Компаунд это клей, на который чип по углам приклеен к плате. Если сильно надавить пинцетом, то плата поцарапается, поэтому убирать надо аккуратно.

Если компаунда нет, то убирать ничего не надо. Иногда бывает, что компаунд не сбоку от BGA чипа, а под ним. Такое бывает у ноутбуков Леново, компаунд чёрного цвета под чипом. В таком случае чип снимается тяжело и просто присоской не снимется, его придётся как бы отдирать от платы пинцетом, когда шары под ним расплавятся. Для этого перепроверьте температуры на плате и на BGA чипе, чтобы быть уверенным, что можно так делать, иначе можно оторвать чип вместе с дорожками от платы и привести плату в нерабочее состояние.

Как восстановить дорожки на плате под BGA чипом

Токопроводящие дорожки могут повредиться даже при правильном снятии BGA чипа. Это может быть из-за того, что ноутбук роняли или коррозия подъела контакты. Чтобы всё работало корректно, восстановите оторванный пин вместе с дорожкой. Для этого используйте тонкую проволоку, тонкий пинцет, тонкое жало для паяльника и ультрафиолетовую маску для изоляции.

Метод восстановления токопроводящей дорожки простой:

Смотрите, где оторвался пин, ищите оставшуюся от него дорожку
Зачистите оставшуюся дорожку
Под микроскопом припаяйте к ней проволочку (желательно её перед этом залудить для удобства)
Старайтесь хвост проволочки вести к месту, где и оторвался пин, куда припаивается шарик припоя

Сделайте в конце подобие спиральки, чтобы исключить сомнения, что точно припаяется. Ведите проволоку так, чтобы она не задела какой-нибудь другой контакт и не замкнулась с чем-то, для этого изогните её. Обычно мы ведём её просто по старому месту дорожки.

В конце нанесите тонкий слой УФ-лака и поставьте под ултрафиолетовую лампу, чтобы лак застыл. УФ-лаком покрывайте даже когда просто повреждена маска текстолита и ничего не оторвано.

Некоторые пины смежные и из-за поврежденной дорожки из двух пинов может образоваться один большой. Шариковый припой может распределиться неправильно и вообще отойти от подложки. В таком случае контакта не будет, потому что весь припой перейдёт на плату.

Вообще, когда дорожки не изолированы, припой может просто не туда припаяться и банально замкнуть дорожки, так что изолируйте УФ-лаком в любом случае. Всё, дорожка восстановлена и контакты изолированы!

Включаем верхний ИК-подогрев паяльной станции

Идём дальше. Как плата дошла до 160-170 градусов, выкручивайте нижний подогрев в ноль, он нам больше не нужен, и включайте верхний подогрев на 45 попугаев.

Как только выключите низ он еще немножко «дойдёт», т.е. если его выключить на 170, то через какое-то время станет 180-190 градусов, и только потом температура начнёт падать. Как только вы включили верх, подождите минутку, чтобы он поднагрелся и тем же временем подошёл низ.

Осторожно, следите как и где лежит верхний подогрев во время разогрева, ибо можно обжечься или спалить что-нибудь. Дальше берите верх в руки за ручку и держите его над чипом с расстоянием 3-4 см от него. Так держите его какое-то время.

Чтобы понять, когда пришёл момент для снятия BGA чипа, во время того, как одной рукой держите верх, другой рукой, держа пинцет, чуть-чуть двигайте рядом стоящие смд.

Как только один из них поддастся, подождите еще секунд пять и потом уже с усилием сдвиньте пинцетом BGA чип. После этого либо пинцетом за край, либо присоской за кристалл снимите чип, но не кладите сразу на стол, ему нужно немного остыть в воздухе.

Лайфхак. Если вы снимаете U-процессоры или другие продолговатые BGA чипы, то кладите их после снятия на такое место на плате, где нет никаких компонентов, чтобы он остывал вместе с платой и его не выгнуло.

Подготавливаем и впаиваем новый BGA чип на плату

После того, как сняли BGA чип, снимите припой с площадок где он стоял для того, чтобы поставить туда новый. Для этого включите паяльник и подготовьте оплётку для снятия припоя.

Сначала нанесите немного флюса на площадку и возьмите на разогретое жало паяльника немного свинцового припоя, чтобы смешать его с бессвинцовым. Потом проведите паяльником по площадке, тем самым снимая большую часть припоя с неё. Во время этого следите за тем, чтобы не снести близлежащие смд.

Когда сняли большую часть припоя не забудьте очистить жало. Дальше используйте оплётку:

Положите медную оплётку на залуженную площадку
Поставьте на оплётку жало паяльника (чем больше площадь жала, тем лучше)
После этого медленно и аккуратно водите жалом вместе с оплёткой по площадке
Снимите остатки припоя с площадки, меняя оплётку на новую при необходимости

Следите так, чтобы по всей поверхности не осталось бугорков припоя, иначе BGA чип будет елозить и не встанет ровно, но не идеализируйте, совершенно одинаково чисто все пятаки не будут выглядеть. Всё, осталось только выключить верхний подогрев, остудить плату и снять остатки флюса с площадки.

Дальше подготовьте чип для посадки:

Намажьте тонкий слой флюса на посадочную площадку на плате
Поставьте на неё BGA чип, чтобы ключ-треугольник на чипе совпадал с таким ключом на площадке
Выровняйте BGA чип в соответствии с рисками на площадке. Лайфхак. Смотрите на чип строго сверху, а не сбоку, тогда сможете поставить его идеально ровно
Включите опять нижний подогрев на 13 минут (с условием, что подогрев полностью остыл)

Когда плата нагрелась до 150-170 в месте посадки, выключите низ, включите верх, ждите минутку, поднесите верхний нагреватель к BGA чипу и следите глазами как чип садится. Лучше всего это наблюдать светя на него светильником, лучше зафиксировать его где-то рядом.

Когда визуально определите, что шарики стали блестеть и чип немного поприсел, подождите еще секунд пять. Теперь другой рукой аккуратно возьмите пинцет и легонечко пошатайте чип с углов. Это делается для того, чтобы убедиться, что чип сел ровно и припаялся. Понажимайте немножко на чип по всей поверхности, только очень легонько, потому что есть вероятность неосторожно выдавить шары из-под чипа.

Всё, когда убедитесь, что BGA чип сел, отложите все инструменты и выключите все приборы. Чип посажен, поздравляю! Как отреболлить чип с донора читайте в следующей статье.

Как осуществлять пайку BGA и какие нужны инструменты

Качество ремонта промышленной электроники зависит, в том числе, от качества монтажа микросхем после ремонта к контактной площадке платы. Микротрещины в пайке BGA, изъяны пайки из-за некачественной пасты, шариков BGA или флюса могут сами по себе быть причиной некорректной работы вполне рабочей микросхемы. Неисправности появляются из-за дефектов пайки, термического воздействия, вибрации, холодной пайки, недостаточного смачивания флюсом и пр. Качественная пайка подразумевает не только наличие профессионального инструментария и расходников, но и соблюдение технологии и огромный опыт инженера.

Гайд от инженеров компании Первый ампер поможет разобраться, что такое пайка BGA и как влияет качество пайки на стабильную работу и срок службы оборудования.

Что такое BGA микросхема?

BGA (от англ. Ball grid array — решетка из массива шариков) — это тип фиксации микросхемы на печатной плате, для которого создается подушка или корпус из металлических шариков. Микросхема должна располагаться на плате и надежно крепиться во избежание микродвижений и отвала от платы. Для этого шарики от 0,15 мм до 1 мм наносят на обратную сторону микросхемы, контактирующую с платой. Далее микросхему равномерно прогревают термофеном (в небольших мастерских) или паяльной станцией (в профессиональных лабораториях), и шарики начинают плавиться. Благодаря поверхностному натяжению корпус центрируется на равном расстоянии от платы. Именно правильно подобранные температура и время способствуют созданию идеального расплавленного припоя. Благодаря этому шарики не деформируются и закрепляют чип ровно над тем посадочным местом, которое запланировано согласно схеме контактов на плате и микросхеме.

Шарики BGA. Что это и для чего?

Шарики BGA используются для крепления микросхемы к печатной плате. Фактически они образуют ножки или опоры между платой и микросхемой. Шариковые выводы формируются двумя способами. Допустимо нанесение шариков BGA фабричного производства вручную, если выводов менее 50. В остальных случаях, когда шариков может быть 1000 и более, применяется нанесение пасты BGA через трафарет, что гарантирует равномерное заполнение и безупречное покрытие поверхности чипа. Именно этот метод сейчас используется в большинстве случаев.

Процесс перекатки шариков через трафарет называется реболлинг. Трафарет представляет собой металлическую пластину с отверстиями, в которые втирается и утрамбовывается паста BGA. Его выбирают с таким же шагом шариков, как на микросхеме. Качественный трафарет плоский, без изгибов, вмятин, не выгибается в процессе нагрева.

Если шарики имели изначальный заводской брак, демонтаж и ремонт этого участка может понадобиться в оборудовании с минимальным сроком эксплуатации. Если микросхема вышла из строя за время работы прибора или имеет другие функциональные недостатки, установка новой также требует формирования новых шариков для припаивания новой исправной микросхемы. Иногда корпус из шариков необходим, когда плата изготавливается с нуля.

Как перепаять BGA микросхему? Какие этапы работы существуют для этой процедуры?

Перепайка микросхемы требует не только опыта работы с высокотемпературным оборудованием и знания технологии, но и максимальной осторожности инженера, так как часто приходится спасать исправную микросхему. Поэтому половина успеха приходится на аккуратный демонтаж. И только опытный мастер может демонтировать чип, не повредив посадочные пятачки чипа и не испортив контактную дорожку. Этапы перепайки включают такие шаги:

· Демонтаж с использованием инфракрасной паяльной станции.
· Удаление припоя специальной впитывающей оплеткой с применением флюса.
· Формирование новых выводов микросхемы из пасты BGA или шариками через трафарет.
· Подготовка площадки.
· Нанесение флюса.
· Позиционирование и монтаж новой микросхемы.

В чем сложность операции, и почему ее не может сделать слесарь на заводе?

Самостоятельно припаять микросхему таким способом можно, только имея полный набор инвентаря, что крайне редко встречается в мастерской штатного технического персонала на производстве. Однако наличие расходников и инструментария не гарантирует высокое качество работы. Теоретические знания можно получить у опытного мастера, но сам процесс требует огромного опыта подобных работ. На результат может влиять даже недостаточные смачиваемость флюсом, удаление припоя и подготовка рабочей области при формально правильном соблюдении технологии.

Какие понадобятся инструменты для пайки?

Профессионалы в ремонтных мастерских имеют целый набор трафаретов для разных микросхем, изготовленных с помощью лазерных технологий. Для подогрева микросхемы необходима инфракрасная паяльная станция, прогревающая одинаково всю площадь печатной платы и сохраняющая выверенную температуру в течение всего заданного времени. Также инженер использует обычную паяльную станцию с паяльником и термофеном, стереомикроскоп для работы с мельчайшими компонентами, лезвия, вакуумный электрический пинцет и обычный пинцет с загнутыми губками для снятия чипа после распаивания и точной установки на плату. Для проведения процедуры применяются различные расходники: флюс, термоскотч, медная оплетка, растворитель флюса и загрязнений.

Нижний подогрев для пайки BGA.

Для чего применяется, что дает? Какая температура необходима? Какие альтернативы такого метода?

Если для демонтажа микросхемы от платы нагревать только микросхему, ее температура может быть выше, чем температура шариков припоя и платы. Это грозит перегревом и выходом из строя микросхемы, которая может быть вполне рабочей и не нуждаться в замене. Кроме того, верхний прогрев не создает одинаковую температуру по всей поверхности микросхемы, что не подходит для больших чипов.

Нижний подогрев обеспечивает равномерный прогрев плат большой площади (от 100 до 600 мм), при этом практически исключаются геометрические изменения плоскости плат. Без этого невозможно, не повредив плату, снять большой чип и совершенно невозможно установить обратно. Плата встанет “пузырем”. Температура нижнего подогрева выставляется алгоритмами программного обеспечения паяльной станции и составляет, в зависимости от профиля, примерно 200 градусов.

При одновременном прогреве сверху и снизу шарики плавятся равномерно по всей площади, что позволяет быстро демонтировать микросхему и предотвращает разрушение проводников на печатной плате.

Где ключ у BGA микросхемы?

Как правило, ключ на микросхеме выполнен либо медной металлизацией в виде треугольника или уголка на микросхемах с открытым кристаллом, либо в виде медной полосы на микросхемах, где кристалл залит пластиком. Все контакты на чипах и платах содержат буквенно-цифровой адрес, то есть матрица имеет буквенное обозначение по горизонтали и цифровое по вертикали. Буквы I, O, Q, S, X и Z не используются в обозначениях, так как их можно перепутать с цифрами 1,0, 5, 2. Х не фигурирует, потому что часто используется в наименовании серии электронного компонента у разных производителей. Ключи на плате и микросхеме должны совпадать в процессе установки перед пайкой, как и распиновка.

Флюс для пайки BGA. Что это и для чего?

Флюс для пайки — это специальный состав, включающий в себя органические и неорганические вещества. Флюс чаще используют для подготовки места спая, но иногда он используется и для очистки контактного поля. Флюс улучшает смачиваемость соединяемых деталей и помогает припою лучше растекаться. Во время такого прогрева металлы окисляются, появляется оксидная пленка. Флюс растворяет окислы, способствуя лучшей текучести припоя.

Термовоздушная паяльная станция. Для чего она?

Термовоздушная паяльная станция представляет собой мощный фен, где для нагрева используется не жало, как в электропаяльниках, а струя горячего воздуха высокой температуры (до 500 градусов). Стабильная температура поддерживается регуляторами мощности, а температура отображается на индикаторе станции. Воздух поступает по гибкому шлангу на сопло и передается на поверхность через насадки разного размера, что предохраняет от нагревания соседние элементы. Этот инструмент незаменим для щадящего демонтажа и максимальной плотности соединений при монтаже микросхем. Такая паяльная станция применяется при вспомогательных работах для оплавления шариков на микросхеме. Также в такой конструкции специалисты паяют микросхемы BGA с малым количеством выводов для сокращения времени замены таких микросхем.

Паяльник для пайки. Чем отличаются паяльники для электроники, как это влияет на качество пайки?

Для работы с электронными компонентами профессионалы имеют набор паяльников, отличающихся от обычных электропаяльников для пайки проводов. Они меньше по размеру и имеют более тонкие варианты заточек и специальные наконечники. Узкопрофильные паяльники предназначены для нанесения тонкого слоя припоя или точечного нагрева. Также, как и более массивные для более грубых работ, паяльники для электроники бывают нихромовые, керамические, индукционные и импульсные.

Паяльники различного типа нагрева имеют и разные варианты контроля за температурой жала для поддержания температуры в точке пайки. Также для качественной пайки необходим запас по мощности и быстрая реакция блока управления на изменение температуры в зоне пайки. Чем стабильнее температура в области пайки, тем лучше результат.

Микроскоп бинокулярный. Для чего он, в какой момент используется?

Микроскоп бинокулярный или стереомикроскоп необходим инженеру для рассматривания миниатюрных электронных компонентов во время диагностики и оценки качества ремонта. Также он используется для поиска трещин, коррозии проводников печатной платы, позиционирования элементов поверхностного монтажа, чтения маркировки. Этот инструмент имеет 2 окуляра и один объектив, что позволяет ему демонстрировать объемное стереоизображение. Благодаря этому мастер видит все повреждения не на плоскости, а в трехмерном измерении. Стереоскоп значительно улучшает глубину диагностики и ускоряет ремонт.

Как непрофессионалу понять, что нужна эта операция?

Дефекты пайки приводят к дребезгу, пропадающему контакту, перепаду напряжения, изменению тока нагрузки. Старт холодного и теплого блока отличаются, а техника ведет себя нестандартно. Самое опасное в дефектах пайки (микротрещинах) — это искрение и воздушный пробой в работающей электронике. Всё это может сопровождаться сильным нагревом из- за малого сечения проводника. При этом плата начинает чернеть и обугливаться, появляется нагар, который проводит электрический ток.

Что приводит оборудование к такой поломке до и после ремонта?

Разные микросхемы в сложной промышленной электронике отвечают за разные функции: питание, управление процессами, системами охлаждения и пр. Правильная работа микросхемы в таком корпусе возможна только при однородности и одинаковой форме шариков BGA и полноценном контакте спаиваемых поверхностей. В процессе эксплуатации удары, вибрация, перегрев, перепады напряжения, а также засорение системы охлаждения и отсутствие своевременной очистки приводят к деградации компонентов системы. В некоторых случаях невнимание к первым признакам оборачивается потерей микросхем без возможности восстановления. Для устаревшего или произведенного в единственном экземпляре на заказ это критично. Отслеживание нехарактерных проявлений и регулярное обслуживание уберегут технику от серьезной аварии и масштабного ремонта.

Метод настройки температурной кривой на ремонтной станции BGA

Ⅰ. Предварительный нагрев паяльной станции BGA

Основная функция секции предварительного нагрева и нагрева на ранней стадии заключается в удалении влаги с печатной платы, предотвращении пенообразования и предварительном нагреве всей печатной платы для предотвращения теплового повреждения. Общие требования к температуре: на этапе предварительного нагрева температура может быть установлена в пределах 60-100 ℃, обычно 70-80 ℃, и около 45 с может играть роль предварительного нагрева. Если оно слишком высокое, это означает, что заданная нами температура нагревательной секции слишком высока, и температуру нагревательной секции можно понизить или сократить время. Если она слишком низкая, вы можете увеличить температуру секции предварительного нагрева и секции нагрева или увеличить время.

Ⅱ. Постоянная температура паяльной станции BGA

Установка температуры ниже, чем в секции нагрева. Функция этой части состоит в том, чтобы активировать флюс, удалить оксидную и поверхностную пленку с поверхности припаиваемого металла, а также летучие вещества самого флюса, усилить эффект смачивания и уменьшить разницу температур. Как правило, фактическая температура испытательного олова в секции с постоянной температурой должна контролироваться (без свинца: 170 ~ 185 ℃, свинец: 145 ~ 160 ℃). Если она слишком высока, постоянная температура может быть снижена. Если она низкая, постоянную температуру можно увеличить. Если время предварительного нагрева слишком велико или слишком мало в нашем анализе измеренной температуры, его можно отрегулировать, удлинив или укоротив период постоянной температуры.

Ⅲ. Паяльная станция BGA нагревается

После второго периода постоянной температуры работа закончена, температура паяльной станции BGA должна поддерживаться в диапазоне (без свинца: 150~190 ℃, свинец: 150-183 ℃) . Высокая, вы можете установить более низкую температуру этой секции или сократить время. Если она низкая, вы можете увеличить температуру секции предварительного нагрева и секции нагрева или продлить время. (без свинца 150–190 ℃, время 60–90 с; со свинцом 150–183 ℃, время 60–120 с), настройка нагрева немного выше, чем настройка постоянной температуры.

Ⅳ. Паяльная станция BGA для плавки и сварки

В основном мы устанавливаем пиковую температуру пайки без свинца: 235~245 ℃ и свинца: 210~220 ℃. Если измеренная температура слишком высока, можно соответствующим образом снизить температуру участка сварки плавлением или сократить время участка сварки плавлением. Если измеренная температура низкая, вы можете увеличить температуру секции плавления или увеличить время секции плавления; поскольку верхнее сопло машины нагревается непосредственно на ремонтной станции BGA, а нижнее сопло нагревается через плату печатной платы, поэтому установка температуры нижней части должна быть выше, чем верхняя часть после начала участка сварки плавлением

Ⅴ. Ремонтная станция BGA rework

Оплавление можно использовать в качестве охлаждающей установки, а температура установки должна быть ниже температуры плавления шарика припоя. Его функция состоит в том, чтобы предотвратить слишком быстрое охлаждение BGA и его повреждение. Как правило, нижняя температура оплавления может быть установлена в соответствии с толщиной платы и может быть установлена в пределах 80-130°C, поскольку функция нижней части заключается в предварительном нагреве всей печатной платы, чтобы предотвратить нагревание части и окружающей среды. температура слишком велика, чтобы вызвать деформацию платы. Так что это также является одной из причин более высокой производительности паяльных станций BGA в трехтемпературной зоне.

Вышеуказанные пять шагов можно комбинировать с печатной платой для регулировки соответствующей температуры. Например, платы Toshiba и Sony тоньше, легче нагреваются и легче деформируются. В это время вы можете соответствующим образом снизить температуру или время нагрева. После того, как скорректированная температурная кривая завершена, максимальная температура, время предварительного нагрева и время оплавления соответствуют требованиям. Если нет, вы можете отрегулировать его в соответствии с описанным выше методом, а затем сохранить лучшие параметры температурной кривой для использования.

Zhuomao BGA Rework Station, как один из профессиональных производителей ремонтных станций BGA в Китае, мы обещаем предоставить клиентам системы мобильных ремонтных станций BGA. Теперь у нас есть в продаже множество качественных и недорогих паяльных станций BGA. Если вы хотите получить наш прайс-лист на ремонтную станцию с шариковой решеткой или у вас есть какие-либо другие вопросы, пожалуйста, свяжитесь с нами!

Температурный режим высокоточной паяльной станции BGA более точен, чем у обычной паяльной станции BGA

Самым большим преимуществом высокоточной паяльной станции BGA для пайки BGA является то, что можно точно установить температурную кривую. Паяльная станция BGA проходит период предварительного нагрева до 190°C, а затем автоматически нагревается до 250°C, а затем до 300°C, паяльная паста может быть полностью припаяна, затем охлаждение уменьшается, а затем осуществляется охлаждение. Настройка температурной кривой также должна основываться на том, содержит ли чип свинец, размере чипа, а также температуре и продолжительности каждого этапа марки паяльной пасты.

1. По сравнению с обычной ремонтной станцией BGA, высокоточная ремонтная станция BGA имеет несколько настроек температурных зон

Скорость повышения температуры в бессвинцовой зоне предварительного нагрева обычно можно контролировать на уровне 1,2 ~ 5 ℃ / с (секунды). , температура в зоне предварительного нагрева обычно не превышает 160 ℃, температура в зоне выдержки поддерживается на уровне 160–190 ℃, а пиковая температура в зоне оплавления обычно контролируется на уровне 235–245 ℃, а температура поддерживается в течение 10-45 секунд, а время от подъема температуры до пиковой температуры должно поддерживаться в течение от полутора до двух минут. Температура плавления свинцовой припойной пасты составляет 183 градуса, а бессвинцовой припойной пасты — 217 градусов. То есть, когда температура достигает 183 градусов, свинцовая паяльная паста начинает плавиться, и фактическая температура плавления шарика припоя будет выше, чем у паяльной пасты из-за ее химических свойств.

2. Контролируемое управление нагревом высокоточной ремонтной станции BGA

Ремонт высокоточных микросхем BGA необходимо настроить в соответствии с типом микросхемы, температурной программой и т. д. Нагрев горячим воздухом основан на принципе передача тепла с использованием высокоточных регулируемых регуляторов нагрева для регулировки объема воздуха и скорости ветра для достижения равномерного и контролируемого нагрева. Во время пайки корпус BGA-чипа передается на оловянную часть BGA-чипа за счет теплопередачи. Температура будет иметь определенное отличие от температуры на выходе горячего воздуха. При нагреве высокоточной BGA-станции при заданной температуре необходимо учитывать вышеуказанные факторы. Нам также нужно понять производительность оловянных шариков и установить температурный сегмент.

3. Установка постоянной температуры высокоточной паяльной станции BGA

Когда нам нужно переработать новый чип BGA, не зная его температурного допуска, нам нужно установить значение для высокоточной паяльной станции BGA, а затем контролировать весь процесс нагрева. Когда температура поднимается выше 200 градусов В это время наблюдайте за степенью плавления шариков припоя и используйте пинцет, чтобы проверить, могут ли они двигаться. Когда шарики припоя BGA-чипа полностью расплавятся, будет ясно видно, как BGA-чип опускается вниз. В это время прогрейте чип при постоянной температуре в течение 10-20 секунд, то есть прогрев завершен.