BGA封装(Ball Grid Array Package)的I/O端子以圆形或柱状焊点按阵列形式分布在封装下面,BGA技术的优点是I/O引脚数虽然增加了,但引脚间距并没有减小反而增加了,从而提高了组装成品率;厚度和重量都较以前的封装技术有所减少;寄生参数减小,信号传输延迟小,使用频率大大提高;组装可用共面焊接,可靠性高。

1.BGA焊台原理

BGA焊接采用的回流焊的原理。在这里介绍一下锡球在焊接过程中的回流机理。当锡球置于一个加热的环境中,锡球回流分为三个阶段:

预热

首先,用于达到所需粘度和丝印性能的溶剂开始蒸发,温度上升慢(大约每秒5° C),以限制沸腾和飞溅,防止形成小锡珠,还有,一些元件对内部应力比较敏感,如果元件外部温度上升太快,会造成断裂。

助焊剂(膏)活跃,化学清洗行动开始,水溶性助焊剂(膏)和免洗型助焊剂(膏)都会发生同样的清洗行动,只不过温度稍微不同。将金属氧化物和某些污染从即将结合的金属和焊锡颗粒上清除。

当温度继续上升,焊锡颗粒首先单独熔化并开始液化。这样在所有可能的表面上覆盖,并开始形成锡焊点。

回流

这个阶段最为重要,当单个的焊锡颗粒全部熔化后,结合一起形成液态锡,这时表面张力作用开始形成焊脚表面,如果元件引脚与PCB焊盘的间隙超过4mil(1 mil = 千分之一英寸),则极可能由于表面张力使引脚和焊盘分开,即造成锡点开路。

冷却

冷却阶段,如果冷却快,锡点强度会稍微大一点,但不可以太快否则会引起元件内部的温度应力。

(图片来源于互联网)

2.BGA焊台价格

BGA焊台市场价格有高有低,少则几千,贵则几万都有,按需求购买。

(图片来源于互联网)

3.BGA焊台使用方法

第一步把PCB板和BGA内部的潮气去除掉,保证板子干燥,这里建议使用恒温烘箱进行烘烤去除,效果比较好一些。

选择BGA芯片大小的风嘴安装到BGA返修台机器上,把上部风嘴完全罩住笔记本BGA芯片或者是比芯片大1~2mm都可以。上部风嘴大过BGA符合要求,但是不能够比BGA小,否则可能会造成BGA受热不均令到板子变形。

设定对应的温度曲线,将需返修的PCB板固定在BGA返修台上,用夹具夹住PCB并使BGA下部风嘴。然后插入测温线,调整上下部风嘴的位置,使上部风嘴覆盖BGA并与BGA保持约1mm的距离,下部风嘴顶住PCB板。然后参考有铅熔点183℃,无铅熔点217℃来设定温度。首次操作如果没有现成的温度曲线需要实时监测控温。

BGA芯片拆下后,我们需要要最短的时间内把焊盘清理干净,因为此时PCB板与BGA未完全冷却,温差对焊盘的损伤较小。首先设定烙铁的温度,无铅370℃,有铅320℃,在BGA焊盘上均匀抹上助焊膏,用吸锡线拖平焊盘,保证焊盘上平整、干净,使用洗板水、工业酒精对焊盘进行擦洗,清除残留在焊盘上的锡膏。

焊盘上除锡完成后,使用新的BGA芯片,或者经过植球的BGA芯片。固定PCB主板。把即将焊接的BGA放置大概放置在焊盘的位置。

把德正BGA返修台切换到贴装模式,吸嘴自动吸起BGA到最初位置。打开光学对位镜头,调节到锡球和焊点完全重合,点击“对位完成”键,代温度曲线走完。焊接。

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