Progrès dans Technologie Ball Grid Array Nous avons amélioré le packaging des composants électroniques, offrant ainsi des performances accrues et une fiabilité accrue pour l'électronique actuelle. Cependant, ces avantages s'accompagnent d'un défi unique : la retouche des BGA. Le retrait et l'insertion de composants BGA sur les circuits imprimés nécessitent des outils et des connaissances spécifiques. Cet article présente les principes fondamentaux du processus de retouche des BGA, ainsi que les six pièges à éviter et les principales difficultés que vous pourriez rencontrer à cette étape.
Qu'est-ce que le processus de retouche BGA ? Explication étape par étape
Les étapes impliquées dans la refonte de la grille de billes sont :
- Suppression de composants
La reprise d'un BGA nécessite un préchauffage avant le retrait d'un composant. Nous appliquons une chaleur localisée sur le dessus du composant, ce qui fait fondre la soudure. Le composant est ensuite retiré du BGA par aspiration.
- Habillage du site et retrait de la soudure
Cette étape nécessite des fixations pour maintenir le composant en place pendant que la soudure exposée est orientée vers le haut. Le composant est ensuite maintenu à plat par le vide situé en dessous, tandis que le vide situé sur le dessus permet d'éliminer la soudure résiduelle.
- Fixation et ressoudage des composants
Une fois les composants retirés et les emplacements nettoyés, l'étape suivante et finale est la ressoudure. Cette étape consiste à rattacher les composants réparés ou de remplacement au BGA par soudure. Une technique complémentaire est le trempage de la soudure, qui consiste à plonger le BGA dans un support de soudure prédéfini.
6 erreurs courantes lors de la retouche des BGA
L'opérateur doit posséder une connaissance approfondie de la retouche des matrices à billes et une habileté manuelle pour manipuler les composants délicats. Voici six erreurs courantes à éviter lors de la retouche des BGA :
- Formation inappropriée des opérateurs
Nous ne le soulignerons jamais assez. Les techniciens de retouche de BGA doivent posséder une solide expérience, une formation appropriée et des compétences développées. Un technicien de retouche de BGA doit comprendre les outils, le matériau utilisé, les étapes du processus et les paramètres impliqués. Il doit être capable d'évaluer l'avancement d'une retouche de BGA et de l'adapter en conséquence. Il doit être capable de reconnaître les signes de dysfonctionnement du processus.
- Sélection d'équipement inadéquate
Pour un travail parfait, il est essentiel d'utiliser les bons outils, tout comme pour la retouche des BGA. L'équipement doit être flexible et sophistiqué. Il doit permettre un processus prévisible, reproductible et contrôlé. Cela inclut la robustesse nécessaire pour fournir la chaleur requise par le processus, un contrôle et une détection thermiques en boucle fermée, ainsi que des capacités de manipulation pour le remplacement et le retrait. Il est donc essentiel d'utiliser le meilleur équipement disponible, car la qualité de la retouche des matrices de billes en dépend directement.
- Développement de profil médiocre
Un système peu développé profil thermique Cela pourrait endommager l'assemblage BGA et les composants. Cela pourrait nécessiter des retouches supplémentaires coûteuses. Pour des résultats optimaux, l'opérateur doit concevoir des profils d'excellente qualité, en veillant au positionnement correct du thermocouple et en examinant attentivement les données fournies.
- Mauvaise préparation
Plusieurs facteurs doivent être pris en compte avant le tout premier cycle de chauffage dans l'atelier de retouche. Avant de choisir la pâte à braser et les pochoirs appropriés, il est essentiel d'éliminer l'humidité et de protéger les composants sensibles. Il est essentiel de déterminer la taille des billes de soudure et de vérifier la planéité des pastilles avant toute retouche, ainsi que de réparer le masque de soudure.
- Dommages collatéraux causés par la chaleur
La refusion des soudures des composants adjacents peut entraîner un démouillage, des dommages aux fils et aux pastilles, de l'oxydation, des joints sous-alimentés, un effet de mèche, des dommages aux composants et d'autres problèmes. Cela peut entraîner de nombreux problèmes de reprise. L'opérateur de reprise de BGA doit être constamment attentif à l'effet de la chaleur sur le composant BGA et les composants adjacents. L'objectif est de minimiser la migration de chaleur au-delà du composant BGA en cours de reprise.
- Inspection post-placement insuffisante
Il est difficile d'observer à l'œil nu ce qui se trouve sous un composant BGA. Aujourd'hui, des appareils à rayons X sophistiqués permettent de voir sous le composant BGA. Cela permet d'éviter des problèmes tels qu'un mauvais positionnement, un excès de vide et un mauvais alignement. Un opérateur de système à rayons X doit être correctement formé pour comprendre et interpréter correctement l'image générée.
Station de retouche BGA : stations à air chaud ou stations infrarouges (IR)
Il existe deux principaux types de stations de retouche BGA :
- Stations à air chaud
- Stations infrarouges (IR)
La principale différence entre eux est la façon dont ils chauffent un BGA.
Les stations de retouche à air chaud utilisent de l'air chaud pour chauffer les BGA. Des buses de diamètre variable dirigent l'air chaud vers la zone du circuit imprimé à réparer. Les stations de retouche infrarouge (IR) utilisent des faisceaux infrarouges de précision ou des lampes chauffantes pour chauffer les BGA. Les stations de retouche IR de gamme inférieure et intermédiaire utilisent des éléments chauffants en céramique et des persiennes pour isoler les zones focalisées d'un BGA. Les stations de retouche IR de gamme supérieure utilisent des faisceaux focalisés, qui assurent une meilleure isolation du BGA sans endommager les zones adjacentes. Le faisceau peut être focalisé avec une intensité et une portée variables sur différentes zones du BGA.
Comment choisir la bonne station de retouche BGA ?
Pour choisir entre l'air chaud et l'infrarouge pour votre entreprise, vous devez prendre en compte leurs caractéristiques respectives et leurs performances dans votre environnement de travail. Tenez compte des paramètres suivants lors du choix de vos stations de retouche BGA :
- Contrôle de la température
Les stations de reprise à air chaud concentrent généralement l'air chaud sur la partie supérieure et utilisent un chauffage de carte non focalisé pour la partie inférieure. Le flux d'air chauffe également le BGA.
Les stations de retouche IR ne disposent pas d'un point focal inférieur pour l'air chaud. Elles utilisent généralement une lampe chauffante équipée d'un diffuseur noir qui facilite le chauffage uniforme du BGA.
- Efficacité
Les stations de reprise à air chaud sont équipées de buses permettant de concentrer le flux d'air sur différentes zones du BGA. Les opérateurs peuvent ainsi terminer la tâche rapidement, car elles permettent d'isoler plus facilement les pièces délicates et difficiles à chauffer.
Les postes de travail IR ne nécessitent pas de buses, car chaque faisceau peut se recentrer selon les instructions de l'opérateur. Cependant, il peut falloir plus de temps pour amener les détails les plus délicats à la température requise. Les postes de travail IR étant très sophistiqués, les employés auront besoin de plus de temps pour acquérir les compétences requises.
- Spécifications du PCB
Choisissez une station en fonction de la taille et de la sensibilité des BGA. Assurez-vous que la zone de chauffe peut accueillir des BGA jusqu'à 36 cm et atteindre 150 °C pour éviter toute déformation. Il faut également tenir compte de l'âge des BGA. Actuellement, la plupart des BGA sont sans plomb, ce qui nécessite des températures de reprise plus élevées que les anciennes solutions de soudure étain-plomb.
Pour en savoir plus: Soudure au plomb ou sans plomb : laquelle choisir ?
Principaux défis liés à la retouche des BGA et comment les surmonter
- Alignement correct du composant BGA
L'un des principaux défis rencontrés lors de la refonte d'un réseau de billes est l'alignement correct du composant BGA, car les minuscules billes de soudure se trouvent en dessous. L'adoption de nouvelles solutions de positionnement équipées de fonctions de mesure optique peut résoudre ce problème plus efficacement.
- Obtenir un chauffage uniforme pendant le processus de refusion
Une distribution thermique inégale peut entraîner des points de soudure défectueux ou endommager les appareils électroniques. L'utilisation d'excellentes stations de retouche BGA équipées de buses personnalisées pour garantir une répartition uniforme de la chaleur peut résoudre ce problème.
- Éviter d'endommager les composants environnants
Pour la retouche des BGA, il faut tenir compte de l'augmentation de la chaleur, susceptible de mettre en danger les composants adjacents. Afin de minimiser les risques pour les composants environnants, il est essentiel d'utiliser des stratégies efficaces de chauffage des circuits imprimés et des solutions d'air chaud ciblées.
- Inspection des soudures cachées après retouche
L'identification des soudures est complexe, car les connexions des BGA sont cachées. La qualité des soudures repose sur une inspection par rayons X lors de la reprise des BGA. C'est crucial.
Conclusion
Une retouche efficace des BGA nécessite une installation haut de gamme, un environnement de travail sophistiqué et un personnel d'exploitation bien formé. De nombreuses entreprises manufacturières ne disposent pas des capitaux ni des ressources nécessaires pour organiser ces opérations et finissent par produire des BGA de mauvaise qualité. La meilleure solution est de faire appel à une entreprise comme MOKO Technology, spécialisée non seulement dans la fabrication de circuits imprimés et de cartes de circuit imprimé, mais aussi dans l'assemblage et la retouche de BGA. N'hésitez pas à contactez-nous si vous avez d'autres questions ou si vous souhaitez demander un devis potentiel.
