Avances en Tecnología de matriz de rejilla de bolas Han mejorado el encapsulado de los componentes electrónicos, ofreciendo un mayor rendimiento y fiabilidad para la electrónica actual. Sin embargo, estas ventajas conllevan un reto único: el retrabajo de BGA. La extracción e inserción de componentes BGA en PCB requiere ciertos dispositivos y conocimientos. En esta publicación, encontrará los fundamentos de los procesos de retrabajo de BGA, así como los seis obstáculos que debe evitar y las principales dificultades que podría encontrar durante esta etapa.
¿Qué es el proceso de retrabajo de BGA? Explicación paso a paso
Los pasos involucrados en la reelaboración de la matriz de rejilla de bolas son:
- Eliminación de componentes
Una reparación de BGA requiere precalentamiento antes de retirar cualquier componente. Aplicamos calor localizado desde la parte superior del componente y la soldadura se funde. Luego, retiramos el componente de la BGA mediante vacío.
- Revestimiento del sitio y eliminación de soldadura
Este paso requiere fijaciones para sujetar el componente mientras la soldadura expuesta se orienta hacia arriba. El componente se mantiene plano mediante el vacío desde abajo, y el vacío en la parte superior permite eliminar la soldadura residual.
- Fijación y re-soldadura de componentes
Una vez retirados los componentes y limpiados los puntos de soldadura, el siguiente y último paso es la re-soldadura. En este paso, volvemos a conectar los componentes reparados o de reemplazo a la BGA mediante soldadura. Una técnica complementaria es la inmersión de la soldadura, que consiste en sumergir la BGA en una fijación de soldadura predeterminada.
6 errores comunes en la retrabajación de BGA
El operador debe tener un profundo conocimiento del retrabajo de matrices de bolas y manos expertas para el manejo de componentes delicados. A continuación, se presentan seis errores comunes en el retrabajo de BGA que debe evitar:
- Capacitación inadecuada del operador
Es fundamental enfatizar esto. Los técnicos de retrabajo de BGA deben tener amplia experiencia, capacitación adecuada y habilidades desarrolladas. Un técnico de retrabajo de BGA debe comprender las herramientas, el material utilizado, los pasos del proceso y los parámetros involucrados. El técnico debe ser capaz de evaluar el progreso de un retrabajo de BGA y escalarlo según corresponda. Debe ser capaz de reconocer los indicios de que el proceso está desviado.
- Selección inadecuada de equipos
Para realizar un trabajo perfecto, es fundamental utilizar las herramientas adecuadas, al igual que para la reparación de BGA. El equipo debe tener la flexibilidad y sofisticación deseadas. Debe permitir un proceso predecible, repetible y controlado. Esto incluye la robustez para suministrar calor según las necesidades del proceso, control y detección térmica de circuito cerrado, y la capacidad de manipulación para la sustitución y la extracción. Por lo tanto, es fundamental utilizar el mejor equipo disponible, ya que está directamente relacionado con la calidad de la reparación de la matriz de rejilla de bolas.
- Desarrollo deficiente del perfil
Un poco desarrollado perfil térmico Podría dañar tanto el ensamblaje BGA como los componentes. Esto podría requerir retrabajos adicionales que resultan costosos. Para obtener resultados óptimos, el operador debe diseñar perfiles excelentes, prestando atención a la correcta colocación del termopar y revisando cuidadosamente los datos entregados.
- Preparación inadecuada
Se deben considerar varios factores antes de comenzar el primer ciclo de calor en el taller de retrabajo. Antes de elegir la pasta de soldadura y las plantillas adecuadas, debemos eliminar la humedad y proteger los componentes sensibles. Determinar el tamaño de la bola de soldadura y comprobar la planitud de la almohadilla es vital antes del retrabajo, así como reparar la máscara de soldadura.
- Daños colaterales por calor
El reflujo de las conexiones de soldadura de componentes adyacentes puede provocar deshumectación, daños en los conductores y las almohadillas, oxidación, uniones con falta de energía, absorción de calor, daños en los componentes y otros problemas. Esto puede ocasionar numerosos problemas de retrabajo. El operador de retrabajo de BGA debe estar siempre atento al efecto del calor en el dispositivo BGA y los componentes adyacentes. El objetivo es minimizar la migración de calor más allá del componente BGA en proceso de retrabajo.
- Inspección posterior a la colocación insuficiente
Es difícil observar a simple vista lo que hay debajo de un componente BGA. Sin embargo, hoy en día existen sofisticadas máquinas de rayos X que permiten ver por debajo del componente BGA. Esto ayuda a evitar problemas como una mala colocación, un exceso de vacíos y una alineación deficiente. El operador de un sistema de rayos X necesita una formación adecuada para comprender e interpretar correctamente la imagen generada.
Estación de retrabajo BGA: Estaciones de aire caliente vs. estaciones infrarrojas (IR)
Hay dos tipos principales de estaciones de retrabajo BGA:
- Estaciones de aire caliente
- Estaciones infrarrojas (IR)
La principal diferencia entre ellos es la forma en que calientan un BGA.
Las estaciones de retrabajo de aire caliente utilizan aire caliente para calentar las BGA. Boquillas de diferentes diámetros dirigen el aire caliente a la zona de la placa de circuito que necesita reparación. Las estaciones de retrabajo infrarrojas (IR) utilizan rayos infrarrojos de precisión o lámparas de calor para calentar las BGA. Las estaciones de retrabajo IR de gama baja a media utilizan calentadores cerámicos y rejillas para aislar las zonas de enfoque de la BGA. Las estaciones de retrabajo IR de gama alta utilizan rayos de enfoque, que proporcionan un mejor aislamiento de la BGA sin dañar las regiones adyacentes por calor. Podemos enfocar el rayo con intensidad y alcance variables en diversas zonas de la BGA.
¿Cómo elegir la estación de retrabajo BGA adecuada?
Para decidir si su empresa utiliza aire caliente o infrarrojos, debe considerar ambas características y su rendimiento en su entorno de trabajo. Debe considerar los siguientes parámetros al elegir sus estaciones de retrabajo BGA:
- Control de la temperatura
Las estaciones de retrabajo de aire caliente suelen concentrar el aire caliente en la parte superior y usar un calentador de placa no concentrado para la parte inferior. El flujo de aire calienta tanto por encima como por debajo del BGA.
Las estaciones de retrabajo IR no incluyen un foco inferior para el aire caliente. Normalmente, utilizan una luz de calor con un difusor negro que facilita el calentamiento uniforme del BGA.
- Eficiencia:
Las estaciones de retrabajo de aire caliente cuentan con boquillas que permiten enfocar el flujo de aire en diferentes áreas del BGA. Esto permite a los operadores completar la tarea rápidamente, ya que facilitan el aislamiento de los detalles delicados que son difíciles de calentar.
Las estaciones de trabajo IR no necesitan boquillas, ya que cada haz puede reenfocarse según las órdenes del operador. Sin embargo, puede llevar más tiempo lograr la temperatura requerida para detalles más delicados. Dado que las estaciones de trabajo IR son muy sofisticadas, los empleados necesitarán más tiempo para desarrollar las habilidades necesarias.
- Especificaciones de PCB
Elija una estación según el tamaño y la sensibilidad de las BGA. Asegúrese de que el área del calentador sea compatible con BGA de hasta 36 cm (150 pulgadas) y alcance XNUMX °C (XNUMX °F) para evitar deformaciones. También debemos tener en cuenta la antigüedad de la BGA. Actualmente, la mayoría de las BGA no contienen plomo, lo que requiere temperaturas más altas para el retrabajo que las anteriores soluciones de soldadura de estaño-plomo.
Otras lecturas: Soldadura de plomo vs. soldadura sin plomo: ¿Cuál elegir?
Principales desafíos de la reelaboración de BGA y cómo superarlos
- Alineación correcta del componente BGA
Un desafío importante que podemos encontrar durante la reparación de la matriz de rejilla de bolas es la correcta alineación del componente BGA, ya que las diminutas bolas de soldadura se encuentran debajo. Adoptar nuevas soluciones de posicionamiento con funciones de medición óptica puede resolver este problema con mayor eficacia.
- Conseguir un calentamiento uniforme durante el proceso de reflujo
Un suministro térmico desigual puede provocar puntos de soldadura defectuosos o dañar dispositivos electrónicos. Aprovechar excelentes estaciones de retrabajo BGA equipadas con boquillas personalizadas para garantizar una distribución uniforme del calor puede solucionar este problema.
- Cómo evitar daños a los componentes circundantes
Para la reparación de BGA, debemos considerar el aumento de temperatura, que podría poner en peligro las piezas adyacentes. Para minimizar los riesgos para los componentes circundantes, debemos utilizar estrategias eficaces de calentamiento de PCB y soluciones de aire caliente específicas.
- Inspección de juntas de soldadura ocultas después del retrabajo
Identificar las uniones soldadas presenta una dificultad, ya que las conexiones BGA están ocultas. La calidad de las uniones soldadas depende de la inspección por rayos X durante la reparación de BGA. Es crucial.
Conclusión
Un retrabajo de BGA eficaz requiere una configuración de alta gama, un entorno de trabajo sofisticado y un personal operativo bien capacitado. Muchas empresas de fabricación no cuentan con el capital ni los recursos para organizarlos y terminan produciendo BGA de baja calidad. La mejor manera de solucionar esto es contactar con una empresa como MOKO Technology, que no solo fabrica PCB y PCBA, sino que también se especializa en ensamblaje y retrabajo de BGA. No dude en contactarnos. Contáctenos Si tienes alguna duda más o quieres solicitar un presupuesto, contáctanos.
