Assma.ru

Ремонт и стройка
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

БГА пайка что это?

Как паять (менять) микросхемы поверхностного монтажа типа BGA?

Главная страница » Как паять (менять) микросхемы поверхностного монтажа типа BGA?

Практически вся современная электроника, включая планшеты, ноутбуки, смартфоны и т.п., содержат на материнских платах микросхемы поверхностного монтажа. Конструкция таких микросхем отличается тем, что вместо классических — проволочных выводов, содержит шариковый массив. То есть некое количество металлических контактных точек, представляющих по факту кусочки припоя в виде небольших шариков. Такие шарики, соответственно, невозможно вставить в традиционные отверстия на плате, но можно паять чипы BGA к монтажным площадкам. Это и есть поверхностный монтаж. Рассмотрим, как паять микросхемы BGA, а также необходимое оборудование для работы.

Что нужно для организации пайки

Необходимость в этой процедуре возникает в случаях, когда требуется заменить сгоревшую микросхему, предварительно выпаяв её с посадочного места. Ещё один вариант необходимости в таких операциях – самостоятельное изготовление печатных плат, содержащих корпуса BGA типа.

Для работы по методу BGA потребуется следующий инструмент и материал:

  • паяльная станция, оснащённая термофеном;
  • удобный в обращении пинцет;
  • специальная паяльная паста и фирменный флюс;
  • трафарет для нанесения паяльной пасты с учётом дальнейшего позиционирования корпуса;
  • липкая лента или экранная оплётка для удаления припоя.

В отдельных случаях для этих целей может использоваться специальный отсос, позволяющий удалить старый припой.

Для качественной пайки BGA-корпусов очень важна предварительная подготовка посадочного места (его ещё называют «рабочей областью»). Достичь требуемого результата поможет знакомство с основными технологическими особенностями этого процесса.

Подготовка к самостоятельной пайке

Перед тем, как приступить к отпаиванию схемы, важно нанести несколько штрихов, проходящих прямо по краям. Важно сделать это на тот случай, если не будет шелкографии, наглядно показывающей положения электронных компонентов. А это, в свою очередь, значительно облегчит установку чипа на плату.

Фен в процессе работы должен создавать воздух с температурой в 320-350 градусов Цельсия (здесь важно учеть контроль температуры), причем скорость его должна быть самой маленькой (в противном случае человек рискует расплавить и испортить другие детали и контакты.

Фен при пайке необходимо держать таким образом, чтобы поток воздуха двигался не параллельно, а перпендикулярно плате, причем разогревать плату нужно в течение одной минуты, направляя воздух на края платы. Важность этой технологи в том, чтобы не допустить перегрева кристаллов процессора.

После этого нужно поддеть микросхему за какой-либо из краев и поднять ее над платой (отрывать ее изо всех не стоит – лучше всего прогреть еще немного и добиться того, чтобы припой расплавился полностью). В некоторых случаях по время нанесения флюса и во время его прогрева припой может начать собираться в разны по размеру шарики. Тогда пайка микросхемы в BGA-корпусе может быть неудачной.

Заключение

Будущее электроники за BGA микросхемами. Очень большую популярность также набирает технология microBGA, где расстояние между выводами еще меньше! Такие микросхемы перепаивать уже возьмется не каждый). В сфере ремонта будущее за модульным ремонтом. В основном сейчас все сводится к покупке какого-либо отдельного модуля, либо целого устройства. Не зря же смартфоны делают монолитными, где и дисплей и тачскрин уже идут в одной связке. Некоторые микросхемы, да и вообще целые платы заливают компаундом, который ставит на “нет” замену радиоэлементов и микросхем.

Читать еще:  Какие бывают бессвинцовые припои

Флюс для пайки bga

На маркете представлено огромное количество производителей флюсов. В Bgacenter применяется широко распространенный FluxPlus. Следует обращать внимание на дату изготовления и срок годности флюса. Преимущества флюс-геля:

  • без отмывочный (многие мастера рекомендуют всё равно отмывать);
  • удобный дозатор, отсюда высокая точность дозирования во время паяльных работ;
  • не выделяет неприятных запахов;
  • обеспечивает хорошее растекание припоя по основному металлу, тем самым снижает поверхностное натяжение расплавленного припоя.

Перепайка микросхем в Москве

Надлежащего качества пропайки можно достичь только путем автоматического процесса пайки с использованием специализированного оборудования с программным обеспечением. К сожалению, большинство мастерских по ремонту ноутбуков не имеет современных паяльных станций и пытаясь восстановить материнскую плату с помощью прогрева чипов, вызывают только еще большие повреждения, исправить которые порой уже невозможно и остается только заменить материнскую плату. Цены на bga ремонт в Москве вы найдете ниже.

► Получить консультацию специалиста или сделать заявку можно по телефонам:

  • ☎ 8 (495) 902-72-01 ;
  • ☎ 8 (915) 320-33-97 ;
  • 8 (916) 843-72-34

Стадии температурного профиля пайки

Стадия предварительного нагрева

Данный этап позволяет снизить тепловой удар на электронные компоненты и печатные платы. В процессе предварительного нагрева происходит испарение растворителя из паяльной пасты.
Предварительный нагрев рекомендуется осуществлять до температуры 95-130 °С, скорость повышения температуры — 0,5-1 °С/с, непосредственно во время процесса пайки bga. Перед пайкой, материнскую плату ноутбука, предварительно необходимо прогреть (“просушить”) при температуре 100 градусов в течение двух-трех часов. Завышение скорости предварительного нагрева может приводить к преждевременному испарению растворителя, содержащегося в паяльной пасте.

Стадия стабилизации

Стадия стабилизации позволяет активизировать флюсующую составляющую и удалить избыток влаги из паяльной пасты. Повышение температуры на этой стадии происходит очень медленно. Стадию стабилизации также называют стадией температурного выравнивания, так как эта стадия должна обеспечивать нагрев всех компонентов на плате до одинаковой температуры, что предотвращает повреждение компонентов за счет теплового удара. Максимальная активация флюса происходит при температуре около 150 °С. Рекомендуемое время стабилизации 30 с считается достаточным. В конце зоны стабилизации температура обычно достигает 150-170 °С. Сокращение времени стабилизации может приводить к дефектам типа «холодная пайка» и эффекту «надгробного камня». Обращаем внимание на использования качественно флюса, дешевый традиционный флюс не подойдет. Большое внимание на этой стадии необходимо уделить зоне нагрева, чтобы близлежайшие компоненты не пострадали. К, примеру, если рядом с мостом стоит видеокарта, то неравномерный нагрев приведет к залипанию паек на соседнем элементе.

Стадия оплавления

На стадии оплавления температура повышается до расплавления припоя пасты и происходит формирование паяного соединения. Для образования надежного паяного соединения максимальная температура пайки должна на 30-40 °С превышать точку плавления паяльной пасты и составлять 235-260 °С (на плате). Время, в течение которого печатная плата находится выше точки плавления (205-220 °С), должно быть в пределах 30-90 с, предпочтительно не более 60 с. Скорость повышения температуры в зоне оплавления должна составлять 2-4 °С/с. Получить таких температур за определенное время при помощи фена практически невозможно. Поэтому мы категорически не рекомендуем паять dga в домашних условиях. Единственное чего можно достичь, это отрыва и деформации дорожек под чипом.

Примечание: Низкая температура пайки обеспечивает слабую смачиваемость, особенно для компонентов с плохой паяемостью. Минимальная температура, необходимая для образования интерметаллического соединения, при использовании бессвинцовых припоев 235-260 °С. Чрезмерное повышение температуры может разрушить чип, а также отслоить материнскую плату.

Стадия охлаждения

Для обеспечения максимальной прочности паяных соединений скорость охлаждения должна стремиться к максимально допустимой. Рекомендуемая скорость охлаждения 3-4 °С/с до температуры ниже 130 °С . Завышение скорости принудительного охлаждения может приводить к возникновению больших внутренних напряжений в печатной плате из-за различного коэффициента теплового расширения базового материала печатных плат, корпусов компонентов, металлических печатных проводников и металлизированных отверстий. Несмотря на все выше сказанное, окончательная корректировка температурного профиля производится мастером сервисного центра исходя из:

  • конструкции печатной платы;
  • количества, типа и размеров компонентов;
  • типа используемой паяльной пасты;
  • особенностей используемого оборудования, а также результатов экспериментальных паек для каждого ноутбука.

В статье ниже описываются более подробно исходные данные для теоретического построения температурного профиля пайки оплавлением исходя из основных влияющих факторов.

Читать еще:  Что необходимо для пайки медных труб своими руками

Скачать статью – Оптимизация температурного профиля пайки оплавлением.pdf

Серия: Mobility Radeon HD 7670M; Состояние: новый; Сайт производителя: http://www.amd.com; Гарантия 3 мес. Серия: GeForce GeForce 710M; Состояние: новый; Сайт производителя: http://www.nvidia.com; Гарантия: 3 мес. Серия: SLJ8E; Состояние: новый; Сайт производителя: http://www.intel.com; Гарантия 3 мес. Серия: RS780L; Состояние: новый; Сайт производителя: http://www.amd.com; Гарантия 3 мес. Серия: NF-G6100-N-A2; Состояние: новый; Сайт производителя: http://www.nvidia.com; Гарантия 3 мес. Серия: SB820M; Состояние: новый; Сайт производителя: http://www.amd.com; Гарантия 3 мес. Серия: SL8YB; Состояние: новый; Сайт производителя: http://www.intel.com; Гарантия 3 мес. Серия: IXP460; Состояние: новый; Сайт производителя: http://www.amd.com; Гарантия 3 мес. Серия: SLGXX; Состояние: новый; Сайт производителя: http://www.intel.com; Гарантия 3 мес.

17,045 просмотров всего, 7 просмотров сегодня

Недостатки

Негибкие выводы

Основным недостатком BGA является то, что выводы не являются гибкими. Например, при тепловом расширении или вибрации некоторые выводы могут сломаться. Поэтому BGA не является популярным в военной технике или авиастроении.

Отчасти эту проблему решает залитие микросхемы специальным полимерным веществом — компаундом. Он скрепляет всю поверхность микросхемы с платой. Одновременно компаунд препятствует проникновению влаги под корпус BGA-микросхемы, что особенно актуально для некоторой бытовой электроники (например, сотовых телефонов). Также осуществляется и частичное залитие корпуса, по углам микросхемы, для усиления механической прочности.

Дорогое обслуживание

Другим недостатком является то, что после того как микросхема припаяна, очень тяжело определить дефекты пайки. Обычно применяют рентгеновские снимки или специальные микроскопы, которые были разработаны для решения данной проблемы, но они дороги. Относительно недорогим методом локализации неисправностей, возникающих при монтаже, является периферийное сканирование. Если решено, что BGA неудачно припаяна, она может быть демонтирована термо-воздушным феном или с помощью инфракрасной паяльной станции; может быть заменена новой. В некоторых случаях из-за дороговизны микросхемы шарики восстанавливают с помощью паяльных паст и трафаретов; этот процесс называют ребо́ллинг, от англ. reball .

Отличительной особенностью электронных технологий последнего времени является всё большее уплотнение монтажа компонентов и микросхем, что стало причиной появления корпусов типа BGA (англ. Ball grid array — массив шариков). Этот самый массив находится под корпусом микросхемы, что позволяет разместить большое количество выводов в малом объеме (корпуса).

Подобная микроминиатюризация зачастую оборачивается известными неудобствами, вызванными сложностью ремонта (пайки) элементов, размещённых в таком корпусе.

При их пайке обрабатывается сразу несколько контактных ножек и площадок, располагаемых под нижней частью цифрового контроллера или небольшого по размерам чипа. Действовать с ними следует очень аккуратно, пайка требует специализированного оборудования, навыков, знания технологий и профессионализма.

Читать еще:  Паяльная кислота ортофосфорная

Технология ремонта BGA

Пайка BGA микросхем или реболлинг (reballing) – это процесс восстановления массива из шариков на нижней площадке платы. У нас данный термин не очень прижился и сами специалисты этот процесс ремонта называют просто «перекаткой» контактных шариков. Необходимость в этой процедуре возникает в случаях, когда требуется заменить сгоревшую микросхему, предварительно выпаяв её с посадочного места. Саму процедуру можно разделить на основные этапы:

  • демонтаж неисправного микроэлемента после предварительного нагрева;
  • очистка несущей платы от остатков старого припоя;
  • накатывание новых контактных выводов;
  • установка компонента на место.

Следует отметить, что качество пайки значительно отличается при работе на профессиональных паяльных станциях и в домашних условиях на кустарных приспособлениях. К тому же, BGA пайка требует опыта, знания элементной базы, хорошего глазомера и качественных расходных элементов. Имея профессиональную станцию, ремонт станет значительно проще и пройдет в полуавтоматическом режиме.

Для работы с BGA чипами потребуются следующие инструменты, материалы и приспособления:

  • паяльная станция с термофеном;
  • удобный пинцет;
  • специальная паяльная паста и фирменный флюс;
  • нужный трафарет для нанесения паяльной пасты;
  • липкая лента или экранная оплётка для удаления припоя;

Порядок действий

  1. Для качественной пайки BGA-корпусов очень важна предварительная подготовка посадочного места (его ещё называют «рабочей областью»). Ремонтируемая плата помещается на горизонтальную платформу, имеющую нижний подогрев инфракрасным излучателем локального действия. Этот излучатель направляется на отпаиваемый BGA чип. При нижнем нагреве станция следит за температурой. Она не должна превышать 200°С, так как требуется только подогрев припоя для облегчения демонтажа элемента. Сверху нагрев осуществляется горячим воздухом целенаправленного действия. Обычно для чипов средних размеров температуру выставляют в пределах 330–360°С.

Подробнее об особенностях BGA монтажа читайте:

Можно ли отремонтировать отвал чипов?

Отвалы чипов дали целое направление кустарному способу ремонта, который называли «прогрев» или «прожарка»: пользователи нагревали видеокарту разными способами — от духовки и утюга до строительного фена. Обычно такой «ремонт» помогал, но очень ненадолго. Уже через пару месяцев пользователь опять сталкивался с отвалом чипа и артефактами видеокарты.

Дело в том, что шарики припоя расположены не только под подложкой чипа, которой он крепится к текстолиту видеокарты, но и между чипом и подложкой, где их размер намного меньше. И чаще всего отвал и нарушение контактов шариков припоя происходили именно между чипом и подложкой.

Опытные мастера, занимающиеся ремонтом компьютерной техники, могут починить отвал между текстолитом видеокарты и подложкой чипа, сделав так называемый «реболл» — шарики припоя заменяют на новые с помощью специальных трафаретов и последующей пайки.

Но отвал шариков между подложкой и чипом практически неремонтопригоден. В этом случае поможет только пересадка рабочего чипа, например, с видеокарты «донора». Ремонт отвала чипа видеопамяти тоже производится с помощью «реболла» с использованием рабочего чипа.

Небольшое отступление. Для прогрева я использую галогеновый прожектор на 150 ватт (160 рублей), он способен разогреть плату до 200 — 230 градусов. Это именно та температура, которая нам нужна, она не повредит чип и плату и в тоже время расплавит шары на плате

Устанавливаем плату и включаем прожектор (для эффекта плату можно накрыть листом бумаги)

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector