Трафарети, технологія пайки корпусів bga в домашніх умовах
Останнім часом в сучасній електроніці спостерігається тенденція до все більшого ущільнення монтажу, що, в свою чергу, призвело до появи корпусів типу BGA. Розміщення висновків під корпусом мікросхеми дозволило розмістити багато висновків в невеликому обсязі. У багатьох сучасних електронних пристроях застосовуються мікросхеми в таких корпусах. Однак наявність цих мікросхем дещо ускладнює ремонт електронної апаратури - пайка вимагає більшої акуратності і знання технології. Тут я поділюся власним досвідом роботи з такими мікросхемами. Дякую за допомогу інструментами, матеріалами і, звичайно ж, за безцінні поради - Смелаа Петренко (UA9MPT) і Дмитра Монахова (RA9MJQ).
А так же за корисні додатки після випуску сторінки: Матроскіна з Великого Новгорода
- Паяльна станція з термофеном (я використовую китайську SP852D +)
- Паяльна паста
- Шпатель для нанесення паяльної пасти (не обов'язковий)
- Трафарет для нанесення паяльної пасти на мікросхему
- Флюс (наприклад Interflux IF8001). Відомі випадки коли з використанням флюсу ЛТИ плата не подавала ознак життя, а з нормальним флюсом - все працювало нормально
- Обшивка для зняття припою
- пінцет
- Ізолента (краще застосовувати малярську паперову стрічку, не залишає липких слідів на чіпі)
Ну і власне сам процес.
- Об'єкт ремонту виглядає так:
Температуру повітря фена ставимо 320-350 ° C в залежності від розміру чіпа, швидкість повітря - мінімальна, інакше посдувает дріб'язок припаянности поруч. Фен тримаємо перпендикулярно платі. Греєм приблизно хвилину. Повітря направляємо не по центру, а по краях, як би по периметру. Інакше є ймовірність перегріти чіп. Особливо чутлива до перегріву пам'ять. Після чого піддягаємо мікросхему за край і піднімаємо над платою. Найголовніше не докладати зусиль - якщо припій в повному обсязі розплавився є ризик відірвати доріжки.
Відповідно знову ті ж плата і мікросхема:
Наносимо спіртоканіфоль (при пайку на плату користуватися спіртоканіфолью не можна - низький питомий опір), гріємо і отримуємо:
Після відмивання виглядає так:
Тепер те ж саме проробимо з мікросхемою і вийти так:
Очевидно, що просто припаяти цю мікросхему на старе місце не вийти - висновки явно вимагають заміни.
При використанні обплетення є ймовірність відірвати "п'ятаки" на платі. Добре очищається просто паяльником. Я очищаю опліткою і феном. Вельми важливо не пошкодити паяльну маску, інакше потім припой буде розтікатися по доріжках.
Тепер найцікавіше - накатка нових куль (реболлінг).
Можна застосувати готові кулі - вони просто розкладаються на контактні площадки і плавляться, але уявіть собі скільки часу займе розкладання ну наприклад 250 куль? "Трафаретний" технологія дозволяє отримувати кулі набагато більш швидше і також якісно.
Дуже важливо мати якісну паяльну пасту. На фото видно результат нагріву невеликої кількості пасти. Якісна відразу ж перетворюється в блискучий гладкий кульку, неякісна розпадеться на безліч дрібних кульок.
Неякісної пасті не допомогло навіть змішування з флюсом і нагрів до 400 градусів:
Мікросхема закріплюється в трафареті:
Потім шпателем або просто пальцем наноситься паяльна паста:
Після чого, притримуючи пінцетом трафарет (він при нагріванні буде згинатися), розплавляємо пасту:
Температура фена - максимум 300 °, фен тримаємо перпендикулярно. Трафарет притримуємо до повного застигання припою.
Ще одні істотним недоліком таких панелей є те, що вони зроблені хімічним травленням, а не лазерної різкою, через що їх отвори мають форму годинникового скельця. Через такий трафарет паста наноситься не так легко, як через трафарет, зроблений лазерної різкою, де апертури мають вигляд конуса (згадайте пасочки в пісочниці, їх простіше робити відром з конусоподібним нахилом стінок, ніж відром у формі циліндра, сплюснутого посередині).
Трафарети, виготовлені на нашому виробництві, имет вид автономних пластин, на кожній з яких є спеціальні термошви, що перешкоджають їх вигину при нагріванні.
Крім того, наші трафарети виготовлені виключно лазерної різкою з точністю + \ - 5 мкм, що забезпечує простоту і зручність їх використання при реболлінге чіпів BGA.
Рис.1 Трафарет для реболлінга BGA, виготовлений лазерної різкою зі спеціальної полірованої нержаве -ющей стали імпортного виробництва
Після охолодження знімаємо кріпильну ізоляційну стрічку і феном з температурою 150 ° акуратно нагріваємо трафарет до плавлення флюсу. Після чого можна відокремлювати мікросхему від трафарету.
В результаті вийшли ось такі рівні кулі, мікросхема готова до постановки на плату:
- Перевертаємо мікросхему висновками догори
- Докладаємо краєчком до П'ятак, щоб збігалися з кулями
- Засікаємо де повинні бути краю мікросхеми (можна дряпнути тихенько голочкою) .Спочатку одну сторону, потім перпендикулярну їй іншу. Досить двох рисок.
- Потім ставимо мікросхему за ризиками на плату і намагаємося на дотик кулями зловити п'ятаки по максимальній висоті. Тобто треба встати як би кулями на кулі, вірніше на залишки від колишніх куль на платі.
Можна встановити просто "заглядаючи" під корпус, або по шовкографії на платі. - Потім прогреваем мікросхему до розплавлення припою. Мікросхема сама точно встане на місце під дією сил поверхневого натягу розплавленого припою. Момент розплавлення припою добре помітний - мікросхема трохи ворушиться, "влаштовуючись зручніше". Флюсу потрібно наносити дуже мало. Температура фена 320-350 °, в залежності від розміру чіпа.
Усе. Хоча, по хорошому, ще й помити треба.