Una griglia di sfere (BGA) è un packaging per il montaggio superficiale di circuiti integrati. I pacchetti BGA hanno più pin di interconnessione rispetto a un pacchetto in linea piatto o doppio in modo che possano montare in modo permanente dispositivi come microprocessori. La rilavorazione BGA è l'operazione di riparazione o rifinitura di una BGA. Dissaldiamo e poi risaldiamo i componenti elettronici montati in superficie. L'elaborazione in batch non può riparare un singolo dispositivo. Quindi, abbiamo bisogno di personale esperto che utilizzi attrezzature adeguate per la sostituzione dei componenti difettosi. Usiamo una stazione ad aria calda o una pistola ad aria calda per la fusione di saldature e dispositivi di riscaldamento, e poi utilizziamo strumenti specializzati per il prelievo e il posizionamento di minuscoli componenti. Così, La rilavorazione BGA è più conveniente rispetto alla produzione di nuovi BGA. Quindi, questo metodo è favorevole nel settore.
Processo di rilavorazione BGA
Abbiamo bisogno di una configurazione dedicata se usiamo la rilavorazione BGA per applicazioni industriali. La rilavorazione BGA richiede personale altamente qualificato e ben addestrato che sappia lavorare con strumenti sofisticati. I passaggi coinvolti in una rilavorazione BGA sono,
1. Rimozione dei componenti
Una rilavorazione BGA deve essere preriscaldata prima della rimozione di qualsiasi componente. Applichiamo calore localizzato dalla parte superiore del componente e la saldatura si scioglie. Quindi rimuoviamo il componente dal BGA tramite un vuoto.
2. Medicazione del sito e rimozione della saldatura
Questo passaggio richiede dispositivi per trattenere il componente mentre la saldatura esposta è rivolta verso l'alto. Quindi il componente viene mantenuto piatto dal vuoto dal basso, e il vuoto sulla parte superiore consente di rimuovere la saldatura residua.
3. Collegamento dei componenti e risaldatura
Dopo aver rimosso i componenti e pulito i siti, quindi il passaggio successivo e finale è la risaldatura. In questo passaggio, ricolleghiamo i componenti riparati o sostitutivi al BGA utilizzando la saldatura. Una tecnica complementare è la saldatura a immersione, dove immergiamo il BGA in un dispositivo di saldatura predeterminato.
Errori comuni della rilavorazione BGA
La rielaborazione BGA dipende principalmente dalla scienza, ma anche l'arte gioca un ruolo importante. L'operatore deve avere una profonda conoscenza del fenomeno della rilavorazione e mani esperte nella manipolazione di componenti delicati. Questo rende BGA Rework una delle procedure industriali più difficili e impegnative.
Ecco sei errori comuni di rilavorazione BGA che devi evitare,
1. Formazione inadeguata dell'operatore
Non possiamo enfatizzarlo abbastanza. I tecnici di rilavorazione BGA dovrebbero avere molta esperienza, avere una formazione adeguata, e abilità sviluppate. Un tecnico di rilavorazione BGA deve comprendere gli strumenti, il materiale utilizzato, le fasi del processo, e i parametri coinvolti. Il tecnico deve essere in grado di valutare l'avanzamento di una rilavorazione BGA e ridimensionarlo di conseguenza. Deve essere in grado di riconoscere le indicazioni del processo fuori pista.
2. Selezione dell'attrezzatura inadeguata
Devi usare gli strumenti giusti per fare un lavoro perfetto, e lo stesso vale per la rielaborazione BGA. L'attrezzatura deve avere la flessibilità e la raffinatezza desiderate. Dovrebbe consentire di sostenere un prevedibile, ripetibile, e processo controllato.
Ciò include la robustezza per fornire calore come richiesto dal processo, controllo e rilevamento termico a circuito chiuso, e capacità di gestione per la sostituzione e la rimozione. Così, è necessario utilizzare la migliore attrezzatura disponibile perché è direttamente correlata alla qualità di una rilavorazione BGA.
3. Scarso sviluppo del profilo
Il profilo di rilavorazione BGA è molto importante, e non sarai in grado di ottenere un processo di rilavorazione BGA ripetibile e di successo senza di esso.
Un profilo termico poco sviluppato può portare a danneggiare l'assieme oi componenti BGA. Ciò può portare a richiedere ulteriori cicli di rilavorazione, che può essere molto costoso. Quindi, l'operatore deve sviluppare ottimi profili con la massima cura utilizzando il corretto posizionamento delle termocoppie e analizzando i dati da esse forniti.
4. Preparazione impropria
Abbiamo bisogno di molta preparazione prima dell'applicazione del primo ciclo termico al sito di rilavorazione. Ciò include la rimozione dell'umidità dal gruppo BGA per prevenire problemi successivi e la rimozione / protezione dei componenti sensibili al calore adiacenti per evitare riflusso o danni involontari.
Dobbiamo prendere molte decisioni in anticipo, che influisce in modo significativo sulla rilavorazione BGA. Questi includono se utilizzare o meno la pasta saldante, selezionando lo stencil per pasta saldante corretto, e selezionando le giuste composizioni chimiche e leghe.
Dobbiamo impostare tutto in modo appropriato prima dell'inizio del ciclo di rilavorazione effettivo. Questi includono una valutazione accurata della dimensione della sfera di saldatura, complanarità palla e dispositivo, prendersi cura dei danni alle maschere di saldatura e degli elettrodi contaminati in vari siti.
5. Danno collaterale da calore
Il riflusso delle connessioni a saldare dei componenti adiacenti può provocare la deumidificazione, danni al piombo e alle pastiglie, ossidazione, giunti affamati, traspirante, danni ai componenti, e altri problemi. Ciò può portare a numerosi problemi di rilavorazione.
L'operatore di rilavorazione BGA deve essere sempre l'effetto del calore sul dispositivo BGA e sui componenti adiacenti. L'obiettivo qui è ridurre al minimo la migrazione del calore oltre il componente BGA in fase di rilavorazione. Ciò dipende da uno stretto controllo del processo e da un profilo ben sviluppato.
6. Ispezione post-posizionamento insufficiente
È difficile osservare ad occhio nudo cosa si trova sotto un componente BGA. Ma oggi, sono disponibili sofisticate macchine a raggi X., che ci permettono di vedere di seguito la componente BGA. Questo aiuta ad evitare problemi come un cattivo posizionamento, svuotamento eccessivo, e scarso allineamento.
Un operatore di un sistema a raggi X necessita di una formazione adeguata per la corretta comprensione e interpretazione dell'immagine generata. La complessità del componente BGA e le varianti dell'immagine a raggi X richiedono che otteniamo i massimi benefici da questa sofisticata apparecchiatura.
Stazioni di rilavorazione BGA
Esistono due tipi principali di stazioni di rilavorazione BGA,
1. Stazioni di aria calda
2. Infrarossi (IR) Stazioni
La principale differenza tra loro è il modo in cui riscaldano un BGA.
Stazioni di rilavorazione ad aria calda utilizzare aria calda per riscaldare i BGA. Ugelli di diametro variabile dirigono l'aria calda sulla zona del circuito stampato, che necessita di riparazioni.
Infrarossi (IR) stazioni di rilavorazione utilizzare raggi infrarossi di precisione o luci riscaldanti per riscaldare i BGA. I riscaldatori ceramici sono utilizzati dalle stazioni di rilavorazione IR di livello medio-basso, e usano le feritoie per isolare le aree di messa a fuoco su un BGA. Le stazioni di rilavorazione IR di livello superiore utilizzano fasci di messa a fuoco, che forniscono un migliore isolamento al BGA senza causare danni termici alle regioni adiacenti. Possiamo focalizzare il raggio con intensità e portata variabili su varie aree del BGA.
Come scegliere la giusta stazione di rilavorazione BGA?
Entrambi i tipi di stazioni di rilavorazione hanno i loro pro e contro. Per decidere se andare con aria calda o IR per la tua azienda, è necessario considerare entrambe le loro caratteristiche e tenere conto di come si esibiranno nel proprio ambiente di lavoro.
È necessario tenere conto dei seguenti parametri quando si decide sulle stazioni di rilavorazione BGA,
1. Controllo della temperatura
Le stazioni di rilavorazione ad aria calda di solito concentrano l'aria riscaldata sulla parte superiore e utilizzano un riscaldatore per schede non focalizzato per la parte inferiore. Il flusso d'aria si riscalderà sopra il BGA e sotto di esso, anche. In alcune stazioni di rilavorazione, la piastra utilizzata per il riscaldamento della porzione inferiore è provvista di fori che consentono il passaggio dell'aria calda.
Le stazioni di rilavorazione IR non includono un fuoco sul lato inferiore per l'aria riscaldata. Le stazioni di rilavorazione IR utilizzano tipicamente una luce di calore dotata di un diffusore nero che rende più facile riscaldare il BGA in modo uniforme.
2. Efficienza
Le stazioni di rilavorazione ad aria calda hanno ugelli che consentono di focalizzare il flusso d'aria su diverse aree di BGA. Se l'operatore è esperto nel suo lavoro, quindi può completare l'attività rapidamente. Perché le postazioni di lavoro ad aria calda rendono più facile isolare i dettagli delicati che sono difficili da riscaldare.
Le stazioni di lavoro IR non hanno bisogno di ugelli poiché ogni raggio può rimettere a fuoco secondo il comando dell'operatore. Ma potrebbe essere necessario più tempo per portare i dettagli più delicati alla temperatura richiesta. Poiché le stazioni di lavoro IR sono molto sofisticate; perciò, il personale deve essere formato meglio, e i dipendenti avranno bisogno di più tempo per sviluppare le competenze richieste.
3. Specifiche PCB
La sensibilità e le dimensioni dei tuoi BGA influenzeranno anche il tipo di stazione di rilavorazione, che sarà più adatto alle tue operazioni. Alcune stazioni di rilavorazione possono contenere BGA fino a 36 pollici.
Lo spazio all'interno del riscaldatore dovrebbe avere spazio sufficiente per ospitare il BGA in modo tale che la temperatura dell'intero BGA possa essere aumentata fino a 150 ° C. Ciò contribuirà a compensare eventuali potenziali effetti di deformazione.
L'età dei BGA utilizzati influenzerà anche il tipo di stazioni di rilavorazione che dovresti scegliere. Negli ultimi due decenni, la saldatura senza carico è diventata la pratica standard. Di conseguenza, dobbiamo rielaborare i BGA a temperature più elevate. I BGA più vecchi necessitano di meno calore per la rilavorazione perché utilizzavano saldature stagno-piombo, che fonde a temperature più basse. Se la rilavorazione coinvolge nuovi BGA, allora avrai bisogno di una potente stazione di rilavorazione che possa raggiungere temperature elevate.
Una rilavorazione BGA efficace richiede una configurazione di fascia alta, un ambiente di lavoro sofisticato, e uno staff operativo ben preparato. Molte aziende manifatturiere non hanno il capitale o le risorse per organizzarle e finiscono per produrre BGA di scarsa qualità. Il modo intelligente per affrontare questo problema è contattare un'azienda come Tecnologia MOKO, che produce solo PCB e PCBA ma anche specializzato nella rielaborazione BGA. I nostri operatori sono altamente qualificati e ben formati, che consente un maggior grado di personalizzazione. Quindi, personalizzeremo i nostri BGA per soddisfare le vostre esigenze specifiche. Sentiti libero di Contattaci se hai ulteriori domande o se desideri richiedere un potenziale preventivo.
