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Wichtige Schritte bei der BGA-Nacharbeit Montageprobleme Nacharbeit Erstellen von Temperaturprofilen Reinigen der Montageorte Montieren von Geräten Die meisten Hersteller sind sich einig, dass Ball Grid Array (BGA)-Geräte unbestreitbare Vorteile haben. Einige der Probleme bei dieser Technik müssen jedoch weiter diskutiert und nicht implementiert werden sofort, da es schwierig ist, die Lötenden abzuschneiden. Die Verbindungsintegrität des BGA kann nur durch Röntgen- oder elektrische Testschaltkreismethoden getestet werden, die beide teuer und zeitaufwändig sind. Designer müssen die Leistungsmerkmale von BGA verstehen, die denen früherer SMDs ähneln. Der PCB-Designer muss wissen, wie er das Design ändern kann, wenn sich der Herstellungsprozess ändert. Für Hersteller besteht die Herausforderung, mit verschiedenen Arten von BGA-Gehäusen und den daraus resultierenden Prozessänderungen umzugehen. Monteure müssen erwägen, einen neuen Standard für die Handhabung von BGA-Geräten zu etablieren. Schließlich kann das BGA-Rework-Personal der Schlüssel zu mehr Kosteneffizienz sein Aktive Montage. Die beiden gebräuchlichsten BGA-Gehäuse sind Kunststoff-BGA (PBGA) und Keramik-BGA (CBGA). Das PBGA hat schmelzbare Lötkugeln mit einem Durchmesser von typischerweise 0,762 mm, die zu einer 0,406 mm hohen Lötverbindung zwischen dem Gehäuse und der Leiterplatte zusammenfallen während des Aufschmelzens (normalerweise 215 ° C). CBGA verwendet nicht schmelzende Lötkugeln auf Komponenten und Leiterplatten (tatsächlich ist ihr Schmelzpunkt viel höher als die Temperatur des Aufschmelzlötens). Der Durchmesser der Lotkugeln beträgt 0,889 mm, und die Höhe bleibt unverändert. Ein dritter Typ von BGA-Gehäusen ist das Tape Ball Grid Array (TBGA)-Gehäuse, das jetzt zunehmend in Hochleistungsbaugruppen verwendet wird, bei denen leichtere und dünnere Geräte erforderlich sind Polyimid-Trägerbänder, TBGA kann mehr als 700 E/A-Leitungen haben. Das TBGA kann mit Standard-Siebdruck-Lötpaste und herkömmlichen Infrarot-Reflow-Methoden verarbeitet werden. Montageprobleme Der große Vorteil der BGA-Montage besteht darin, dass, wenn die Montagemethode korrekt ist Die Ausbeute ist höher als bei herkömmlichen Geräten. Dies liegt daran, dass es keine Zuleitungen hat, was die Handhabung der Komponenten vereinfacht und somit die Möglichkeit einer Beschädigung des Geräts verringert: Die Verwendung von zinnabsorbierendem Gurtband kann sicher und unbedenklich sein Entfernen Sie effektiv restliche Lötpaste. Der BGA-Reflow-Prozess ist der gleiche wie der SMD-Reflow-Prozess, aber der BGA-Reflow erfordert eine präzise Temperaturkontrolle und ein ideales Temperaturprofil für jede Komponente BGA-Bauelemente richten sich während des Reflow-Lötens selbst auf dem Pad aus. Aus praktischer Sicht kann das BGA daher mit der Vorrichtung zum Bestücken des SMD bestückt werden Die Lötpaste muss sorgfältig beobachtet werden. Die Genauigkeit des Lötpastenauftrags, insbesondere für CBGA, wirkt sich direkt auf die Bestückungsausbeute aus. SMD-Bauteile dürfen im Allgemeinen mit geringer Ausbeute bestückt werden, da sie schnell und kostengünstig nachbearbeitet werden können, während dies bei BGA-Bauteilen der Fall ist haben solche Vorteile nicht. Um die First-Pass-Rate zu verbessern, haben viele große BGA-Bestücker Inspektionssysteme und komplexe Nachbearbeitungsgeräte gekauft schwierig und erfordert teure Ausrüstung. Eine sorgfältige Auswahl der Lötpaste ist erforderlich, da die Zusammensetzung der Lötpaste nicht immer ideal für die BGA-Montage ist , insbesondere für die PBGA-Bestückung. Der Lieferant muss sicherstellen, dass seine Lötpaste keine Lötstellen-Löcher erzeugt. Ebenso sollte bei Verwendung einer wasserlöslichen Lötpaste darauf geachtet werden, den Gehäusetyp auszuwählen. Da PBGA empfindlich ist Feuchtigkeit ausgesetzt sind, werden vor der Montage Vorkonditionierungsmaßnahmen getroffen. Es wird empfohlen, dass alle Gehäuse innerhalb von 24 Stunden vollständig montiert und reflow-gelötet sind. Wenn Sie das Gerät zu lange außerhalb der antistatischen Schutztasche lassen, kann das Gerät beschädigt werden. CBGA ist nicht feuchtigkeitsempfindlich , aber Vorsicht ist geboten. Die grundlegenden Schritte für die Überarbeitung eines BGA sind die gleichen wie für die Überarbeitung eines herkömmlichen SMD:
Erstellen Sie ein Temperaturprofil für jede Komponente; entfernen Sie die Komponente; entfernen Sie die restliche Lötpaste und reinigen Sie den Bereich; montieren Sie ein neues BGA-Gerät. In einigen Fällen können BGA-Geräte wiederverwendet werden; B. Reflow-Löten. Diese drei Haupttypen von BGA erfordern natürlich leicht unterschiedliche Anpassungen des Prozesses. Für alle BGAs ist die Erstellung des Temperaturprofils von erheblicher Bedeutung. Auf diesen Schritt sollte auf keinen Fall verzichtet werden. Wenn der Techniker darauf verzichtet Wenn er nicht über die richtigen Werkzeuge verfügt und nicht speziell geschult ist, wird er Schwierigkeiten haben, die restliche Lötpaste zu entfernen. Eine zu häufige Verwendung eines schlecht konstruierten Entlötgeflechts in Kombination mit schlecht ausgebildeten Technikern kann zu einer Beschädigung des Substrats und des Lötstopplacks führen. Im Vergleich Bei herkömmlichen SMDs hat BGA viel höhere Anforderungen an die Temperaturregelung. Das gesamte BGA-Gehäuse muss schrittweise erhitzt werden, um die Lötstellen aufzuschmelzen. Wenn die Temperatur, die Temperaturanstiegsrate und die Haltezeit (2 ° C/s bis 3 ° C/s ) nicht streng kontrolliert werden, tritt nicht gleichzeitig ein Reflow auf und kann das Gerät beschädigen. Das Erstellen eines stabilen Temperaturprofils zum Entfernen von BGA erfordert einiges Geschick. Designer haben nicht immer Informationen f oder jedes Gehäuse, und der Versuch, dies zu tun, kann thermische Schäden am Substrat, umgebenden Geräten oder schwimmenden Pads verursachen Lötstellen freigelegt und anschließend Thermoelemente an den Lötstellen angebracht. Auf diese Weise kann für jede zu überwachende Lötstelle ein Temperaturprofil erstellt werden verwendet neue Thermoelemente und ein kalibriertes Aufzeichnungselement und installiert Thermoelemente in den Hoch- und Niedertemperaturbereichen der Leiterplatte. Sobald die Temperaturprofile für das Substrat und das BGA erstellt sind, können sie zur Wiederverwendung programmiert werden. Das BGA kann bei einigen leicht entfernt werden Heißluft-Rework-Systeme. Im Allgemeinen wird heiße Luft mit einer bestimmten Temperatur (bestimmt durch das Temperaturprofil) aus der Düse ausgestoßen, um die Lötpaste aufzuschmelzen ohne das Substrat oder die umgebenden Komponenten zu beschädigen. Der Düsentyp variiert je nach Vorliebe des Geräts oder Technikers. Einige Düsen lassen heiße Luft auf die Ober- und Unterseite des BGA-Geräts strömen, einige Düsen bewegen heiße Luft horizontal und einige Düsen sprühen heiße Luft nur auf der Oberseite des BGA. Manche Leute verwenden auch gerne eine Düse mit Haube, die die heiße Luft direkt auf das Gerät konzentrieren kann und so die Woche schützt.
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