Ein Ball-Grid-Array (BGA) ist eine Verpackung zur Oberflächenmontage von integrierten Schaltkreisen. BGA-Gehäuse haben mehr Verbindungsstifte als ein flaches oder duales Inline-Gehäuse, sodass Geräte wie Mikroprozessoren dauerhaft montiert werden können. BGA-Rework ist die Reparatur oder Reparatur eines BGA. Wir entlöten und löten dann die oberflächenmontierten elektronischen Komponenten wieder. Die Stapelverarbeitung kann kein einzelnes Gerät reparieren repair. Daher, wir brauchen Fachpersonal, das zum Austausch defekter Komponenten geeignete Geräte verwendet. Wir verwenden eine Heißluftstation oder eine Heißluftpistole zum Schmelzen von Lot und Heizgeräten, und dann verwenden wir spezielle Werkzeuge zum Aufnehmen und Positionieren winziger Bauteile. So, BGA-Rework ist kostengünstiger als die Herstellung neuer BGAs. Daher, diese Methode ist in der Industrie günstig.
BGA-Rework-Prozess
Wir benötigen ein dediziertes Setup, wenn wir BGA-Rework für industrielle Anwendungen verwenden. BGA-Rework erfordert hochqualifiziertes und gut ausgebildetes Personal, das mit anspruchsvollen Werkzeugen umzugehen weiß. Die Schritte einer BGA-Überarbeitung sind,
1. Entfernen von Komponenten
Eine BGA-Überarbeitung muss vor dem Entfernen von Komponenten vorgewärmt werden. Wir führen lokale Hitze von der Oberseite des Bauteils ein und das Lot schmilzt. Dann entfernen wir das Bauteil per Vakuum vom BGA.
2. Site-Adressierung und Entfernung von Lötzinn
Dieser Schritt erfordert Vorrichtungen zum Niederhalten des Bauteils, während das freiliegende Lot nach oben zeigt. Dann wird das Bauteil durch das Vakuum von unten flach gehalten, und Vakuum auf der Oberseite ermöglicht das Entfernen von Lotresten.
3. Komponentenbefestigung und Nachlöten
Nachdem wir die Komponenten entfernt und die Seiten gereinigt haben, dann ist der nächste und letzte Schritt das Nachlöten. In diesem Schritt, Wir befestigen reparierte oder ausgetauschte Komponenten durch Löten wieder am BGA. Eine komplementäre Technik ist das Lottauchen, wo wir den BGA in eine vorher festgelegte Lötvorrichtung tauchen.
Häufige Fehler bei der BGA-Überarbeitung
BGA-Rework hängt hauptsächlich von der Wissenschaft ab, aber auch die kunst spielt eine große rolle. Der Bediener muss über umfassende Kenntnisse des Nacharbeitsphänomens und erfahrene Hände für die Handhabung empfindlicher Komponenten verfügen. Dies macht BGA Rework zu einem der schwierigsten und anspruchsvollsten industriellen Verfahren.
Hier sind sechs häufige BGA-Rework-Fehler, die Sie vermeiden müssen,
1. Unangemessene Bedienerschulung
Wir können das nicht genug betonen. BGA-Rework-Techniker sollten viel Erfahrung haben, eine entsprechende Ausbildung haben, und entwickelte Fähigkeiten. Ein BGA-Rework-Techniker muss die Tools verstehen, das verwendete Material, die Prozessschritte, und die beteiligten Parameter. Der Techniker muss den Fortschritt einer BGA-Nacharbeit einschätzen und entsprechend skalieren können. Er muss in der Lage sein, die Anzeichen für eine Abweichung des Prozesses zu erkennen.
2. Unzureichende Geräteauswahl
Sie müssen die richtigen Werkzeuge verwenden, um einen perfekten Job zu machen, und das gleiche gilt für die BGA-Überarbeitung. Die Ausrüstung muss die gewünschte Flexibilität und Raffinesse aufweisen. Es sollte die Aufrechterhaltung einer vorhersehbaren, wiederholbar, und kontrollierter Prozess.
Dazu gehört die Robustheit für die prozessbedingte Wärmeabgabe, geschlossene thermische Regelung und Sensorik, und Handhabungsfähigkeiten für Austausch und Entfernung. So, Sie müssen die beste verfügbare Ausrüstung verwenden, da dies in direktem Zusammenhang mit der Qualität einer BGA-Überarbeitung steht.
3. Schlechte Profilentwicklung
Das BGA-Rework-Profil ist sehr wichtig, und Sie werden ohne sie keinen wiederholbaren und erfolgreichen BGA-Überarbeitungsprozess erreichen können.
Ein schlecht entwickeltes Wärmeprofil kann zur Beschädigung der BGA-Baugruppe oder Komponenten führen. Dies kann dazu führen, dass zusätzliche Nacharbeitszyklen erforderlich sind, was sehr teuer werden kann. Daher, der Betreiber muss mit größter Sorgfalt hervorragende Profile entwickeln, indem er die richtige Platzierung der Thermoelemente verwendet und die von ihnen gelieferten Daten analysiert.
4. Unsachgemäße Vorbereitung
Wir brauchen viel Vorbereitung, bevor der erste Wärmezyklus auf die Nacharbeitsstelle angewendet wird. Dazu gehört das Entfernen von Feuchtigkeit aus der BGA-Baugruppe zur Vermeidung von Folgeproblemen und das Entfernen/Schutz benachbarter wärmeempfindlicher Komponenten zur Vermeidung eines versehentlichen Aufschmelzens oder einer Beschädigung or.
Wir müssen viele Entscheidungen im Voraus treffen, was die BGA-Überarbeitung maßgeblich beeinflusst. Dazu gehört, ob Lötpaste verwendet werden soll oder nicht, Auswahl der richtigen Lotpastenschablone, und Auswahl der richtigen chemischen Zusammensetzungen und Legierungen.
Wir müssen alles richtig einrichten, bevor die eigentliche Nacharbeit eingeleitet wird. Dazu gehört eine genaue Auswertung der Lotkugelgröße, Koplanarität von Kugel und Gerät, Behebung von Lötstopplackschäden und verschmutzten Pads an verschiedenen Stellen.
5. Kollateraler Hitzeschaden
Aufschmelzen von Lötverbindungen benachbarter Bauteile kann zu einer Entnetzung führen, Kabel- und Padschäden, Oxidation, ausgehungerte Gelenke, Feuchtigkeitstransport, Bauteilschaden, und andere Probleme. Dies kann zu zahlreichen Nacharbeitsproblemen führen.
Der BGA-Rework-Operator muss jederzeit die Einwirkung von Hitze auf das BGA-Gerät und angrenzende Komponenten haben. Ziel hierbei ist es, die Wärmewanderung über das BGA-Bauteil bei der Nacharbeit hinaus zu minimieren. Dies hängt von einer strengen Prozesskontrolle und einem gut entwickelten Profil ab.
6. Unzureichende Inspektion nach der Platzierung
Was sich unter einer BGA-Komponente verbirgt, ist mit bloßem Auge schwer zu erkennen. Aber heute, ausgereifte Röntgengeräte stehen zur Verfügung, die uns erlauben, unten die BGA-Komponente zu sehen. Dies hilft bei der Vermeidung von Problemen wie einer schlechten Platzierung, übermäßige Entleerung, und schlechte Ausrichtung.
Ein Röntgensystembediener benötigt eine angemessene Schulung, um das erzeugte Bild richtig zu verstehen und zu interpretieren. Die Komplexität des BGA-Bauteils und die Röntgenbildvarianten verlangen, dass wir aus dieser ausgereiften Ausstattung den größtmöglichen Nutzen ziehen.
BGA-Rework-Stationen
Es gibt zwei Haupttypen von BGA-Rework-Stationen,
1. Heißluftstationen
2. Infrarot (IR) Stationen
Der Hauptunterschied zwischen ihnen ist die Art und Weise, wie sie einen BGA erhitzen.
Heißluft-Rework-Stationen Heißluft zum Heizen der BGAs verwenden. Düsen mit unterschiedlichem Durchmesser leiten Heißluft auf den Bereich der Leiterplatte, was repariert werden muss.
Infrarot (IR) Nacharbeitsplätze Verwenden Sie Infrarot-Präzisionsstrahlen oder Wärmelampen zum Erwärmen der BGAs. Keramikheizungen werden von den Low- bis Mid-Tier-IR-Rework-Stationen verwendet, und sie verwenden Lamellen zum Isolieren der Fokusbereiche auf einem BGA. Die IR-Rework-Stationen der oberen Ebene verwenden Fokusstrahlen, die dem BGA eine bessere Isolierung bieten, ohne die angrenzenden Regionen durch Hitze zu beschädigen. Wir können den Strahl mit unterschiedlicher Intensität und Reichweite auf verschiedene Bereiche des BGA fokussieren.
So wählen Sie die richtige BGA-Reworkstation?
Beide Arten von Rework-Stationen haben ihre Vor- und Nachteile. Um zu entscheiden, ob Sie für Ihr Unternehmen mit Heißluft oder IR arbeiten, Sie müssen sowohl ihre Funktionen berücksichtigen als auch berücksichtigen, wie sie in Ihrer Arbeitsumgebung funktionieren werden.
Folgende Parameter müssen Sie bei der Entscheidung für Ihre BGA-Rework-Stationen berücksichtigen,
1. Temperaturkontrolle
Heißluft-Rework-Stationen fokussieren normalerweise erhitzte Luft auf die Oberseite und verwenden eine unfokussierte Platinenheizung für den unteren Teil. Der Luftstrom erwärmt sich über dem BGA und darunter, auch. In bestimmten Nacharbeitsstationen, die Platte zur Beheizung des unteren Teils hat Löcher, die den Durchgang von erhitzter Luft ermöglichen.
Die IR-Rework-Stationen enthalten keinen Fokus auf der Unterseite für erwärmte Luft. IR-Rework-Stationen verwenden normalerweise ein Wärmelicht mit einem schwarzen Diffusor, der es einfacher macht, den BGA gleichmäßig zu erhitzen.
2. Effizienz
Die Heißluft-Nacharbeitsstationen verfügen über Düsen, die eine Fokussierung des Luftstroms auf verschiedene Bereiche des BGA ermöglichen. Wenn der Bediener in seiner Arbeit erfahren ist, dann kann er die Aufgabe schnell erledigen. Denn die Heißluftarbeitsplätze erleichtern das Isolieren der filigranen und schwer zu erwärmenden Details.
IR-Workstations benötigen keine Düsen, da jeder Strahl auf Befehl des Bedieners neu fokussiert werden kann. Es kann jedoch länger dauern, um empfindlichere Details auf die erforderliche Temperatur zu bringen. Da IR-Workstations sehr anspruchsvoll sind; deshalb, das Personal muss besser geschult werden, und die Mitarbeiter brauchen mehr Zeit, um die erforderlichen Fähigkeiten zu entwickeln.
3. PCB-Spezifikationen
Die Empfindlichkeit und Größe Ihrer BGAs beeinflusst auch die Art der Nacharbeitsstation, die besser zu Ihrem Betrieb passt. Einige Rework-Stationen können BGAs bis zu aufnehmen 36 Zoll.
Der Raum innerhalb der Heizung sollte genügend Platz für die BGA haben, sodass die Temperatur der gesamten BGA auf bis zu 150° C angehoben werden kann. Dies wird dazu beitragen, mögliche Verzugseffekte auszugleichen.
Das Alter der verwendeten BGAs beeinflusst auch die Art der Rework-Stationen, die Sie wählen sollten. In den letzten zwei Jahrzehnten, lastfreies Löten ist Standard geworden. Als Ergebnis, wir müssen die BGAs bei höheren Temperaturen überarbeiten. Ältere BGAs benötigen weniger Wärme zum Nacharbeiten, da sie Zinn-Blei-Lot verwendet haben, die bei niedrigeren Temperaturen schmilzt. Wenn die Nacharbeit neue BGAs beinhaltet, dann benötigen Sie eine leistungsstarke Rework-Station, die hohe Temperaturen erreichen kann.
Effektive BGA-Überarbeitung erfordert ein High-End-Setup, ein anspruchsvolles Arbeitsumfeld, und ein gut ausgebildetes Bedienpersonal. Viele Fertigungsunternehmen haben nicht das Kapital oder die Ressourcen, um diese zu arrangieren, und produzieren am Ende BGAs von schlechter Qualität quality. Der clevere Weg, dies anzugehen, besteht darin, sich an ein Unternehmen wie zu wenden MOKO-Technologie, die nur PCB herstellt und PCBA sondern auch auf BGA-Rework spezialisiert. Unsere Bediener sind hochqualifiziert und gut ausgebildet, was ein höheres Maß an Individualisierung ermöglicht. Daher, Wir passen unsere BGAs an Ihre spezifischen Anforderungen an. Fühlen sich frei kontaktiere uns wenn Sie weitere Fragen haben oder ein mögliches Angebot anfordern möchten.
