BGA装置和返修技巧

由于BGA具有许多优点，因此，随着SMD的发展，BGA在电子行业得到了广泛的应用。其封装形式有：塑胶封装(PBGA)、陶瓷封装(CBGA)、陶瓷柱状封装(CCBGA)、载带封装(TBGA)、微型或CSP(yBGA)、超大基板(SBGA)等。

BGA的好处

相对于QFP封装器件，I/O间距大，体积小，由于球栅阵列的特点，45mmX45mm的面积可以放置1000多个球体。

具有良好的电气特性，由于引线短，导线自感和导线间互感低，频率特性好。

封装可靠性高，焊点缺陷率低，焊点牢固。

允许补片误差大百分之050)，回流焊。焊接点的张力对自定位有很好的影响。

焊接水平面一致性容易保证，锡球熔化后可自动补偿芯片载体与PCB之间的平面误差。

BGA的缺点

一、设备价格昂贵，有的SBGA价格每台20000元左右。

二、对焊接温度(回流曲线)的要求是严格的，需要反复验证。

三、对潮气敏感，大容量器件不易储存；

四、不易检验，普通光学检验只能检验是否粘结，不能检验焊接效果。“倾斜式”X射线检查是目前较为有效的检查方法，但检查设备昂贵。

五、质量差不易返修。注意：随着工艺的改进，上述问题已经有所改善。

焊接质量不合格的BGA检测。

一、万用表计量；

二、光学或X射线检查；

三、电气检测。

焊缝不良现象及分析。

BGA焊接点的短路(也称为粘连)：

一、焊膏印刷不良(过厚)，贴片后锡膏与锡膏之间的粘连造成回流焊后焊点短路。

贴片严重偏移>百分之50以上或在贴片后进行人工调整。

措施：

一、焊膏印刷操作人员分块检查，严格控制印刷质量。

二、调整贴片的坐标。如果超过百分之50的偏移需要用真空笔吸水再贴面，禁止手工调整。

BGA焊点的虚焊方式：

锡膏印量不足或焊盘漏印。

二是回流焊温度(曲线)设置不恰当。

措施：

一、焊膏印刷操作人员分块检查，严格控制印刷质量。

用温度计确定与工艺相符的回流参数。

BGA维护方法。

BGA焊点短路检修的步骤和方法：

BGA检查-BGA清除-焊盘清洗-锡膏或焊膏涂覆BGA贴片BGA焊接BGA检查。

一、BGA拆除。

为防止维修PCB时局部变形或器件因吸潮而导致器件破裂，对返修台的性能有如下要求(目前已有许多返修台具有下列功能，甚至更好)：

具有底部辅助加热的功能。

b.具有分段加热功能；在翻新工作台上采用预设的程序将BGA拆开，正如上图所示的那样，为了保证部件不受损坏，区域内的热能分配须适当。而且整个加热过程须配合预热、松香活化、回焊、冷却等5个步骤，整个过程在3分钟左右完成(工艺工程师可以根据具体情况调整参数)。防止由于直接加热，造成器件受到快速高温冲击而损坏。

三、参数设置：

预加热区域：室温至140°C为升温区，每秒升温速率保持在(1〜3.0)°C；

从(130〜170)1：为恒温区，保持时间在(60〜90)秒内；

回流区域：维持200~220℃的时间(20〜40)秒；

冷却区：冷却速度低于4.0℃/秒，好的终止温度不能超过75℃；

按照上述要求设置程序：

注意：设定好参数后进行实际测温，根据实测温度做调整(以上程序仅供参考)。

焊盘的清洗、清洗；

在BGA焊接表面均匀地涂上焊剂，并用铁铲式烙铁或刀式烙铁及吸锡编带清除BGA上的锡渣。为了确保BGA焊盘不被损坏，将BGA固定在加热板上清理锡渣。加热器的温度设定为100C-120C。清除后测量BGA电源与地面之间是否已击穿，如已击穿此器件已报废替换新器件。如果没有击穿，可以进行下一步维修(植球再生BGA)。拆下BGA的PCB焊盘，用毛笔均匀地涂上焊剂，用铁铲或刀刀式烙铁及吸锡编带清除BGA上的锡渣，在吸锡编带的同时清除烙铁，避免因烙铁先提起，吸锡编带冷却迅速焊接在器件焊盘上。焊盘清洁后应平整，不得有拉头和凸起现象。

三、锡膏或焊膏之涂覆。

方法①：在清洗干净的PCB焊盘上印刷锡膏，在印刷锡膏时，要对锡膏的印刷质量进行检查，符合要求后方可进行维修。

方法②：在清洁过的PCB焊盘上均匀地涂上助焊膏，然后用刀片刮去，只留下薄薄的一层即可。

四、BGA贴片。

利用返修工作站的光学对等，锡球与PCB焊盘对应后进行贴片(现在已经有许多返修工作站有这个功能)。

五、BGA焊接。

呼叫已设置的焊接程序进行焊接。(焊接程序和拆卸程序可采用相同的程序)

6.BGA检查(光学检查)

焊球呈规则的椭圆形，表面润湿光亮。两排之间的透光性很好。好的条件是使用X射线检查。