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关于硬件焊接技术
BGA焊球重置工艺
发布日期:2011-7-18   浏览次数:3820 次
1、 引言
BGA作为一种大容量封装的SMD促进了SMT的发展,生产商和制造商都认识到:在大容量引脚封装上BGA有着极强的生命力和竞争力,然而BGA单个器件价格不菲,对于预研产品往往存在多次试验的现象,往往需要把BGA从基板上取下并希望重新利用该器件。由于BGA取下后它的焊球就被破坏了,不能直接再焊在基板上,必须重新置球,如何对焊球进行再生的技术难题就摆在我们工艺技术人员的面前。在Indium公司可以购买到BGA专用焊球,但是对BGA每个焊球逐个进行修复的工艺显然不可取,本文介绍一种SolderQuick 的预成型坏对BGA进行焊球再生的工艺技术。

2、 设备、工具及材料
    预成型坏\ 夹具\ 助焊剂\ 去离子水\ 清洗盘\ 清洗刷\ 6英寸平镊子\ 耐酸刷子\ 回流焊炉和热风系统\ 显微镜\ 指套(部分工具视具体情况可选用)

3、 工艺流程及注意事项
3.1准备
   确认BGA的夹具是清洁的。把再流焊炉加热至温度曲线所需温度。
3.2工艺步骤及注意事项
3.2.1把预成型坏放入夹具
   把预成型坏放入夹具中,标有SolderQuik 的面朝下面对夹具。保证预成型坏与夹具是松配合。如果预成型坏需要弯曲才能装入夹具,则不能进入后道工序的操作。预成型坏不能放入夹具主要是由于夹具上有脏东西或对柔性夹具调整不当造成的。
3.2.2在返修BGA上涂适量助焊剂
  用装有助焊剂的注射针筒在需返修的BGA焊接面涂少许助焊剂。注意:确认在涂助焊剂以前BGA焊接面是清洁的。
3.2.3把助焊剂涂均匀,用耐酸刷子把助焊剂均匀地刷在BGA封装的整个焊接面,保证每个焊盘都盖有一层薄薄的助焊剂。确保每个焊盘都有焊剂。薄的助焊剂的焊接效果比厚的好。
3.2.4把需返修的BGA放入夹具中,把需返修的BGA放入夹具中,涂有助焊剂的一面对着预成型坏。
3.2.5 放平BAG,轻轻地压一下BGA,使预成型坏和BGA进入夹具中定位,确认BGA平放在预成型坏上。
3.2.6回流焊
    把夹具放入热风对流炉或热风再流站中并开始回流加热过程。所有使用的再流站曲线必须设为已开发出来的BGA焊球再生工艺专用的曲线。
3.2.7冷却
   用镊子把夹具从炉子或再流站中取出并放在导热盘上,冷却2分钟。
3.2.8取出
   当BGA冷却以后,把它从夹具中取出把它的焊球面朝上放在清洗盘中。
3.2.9浸泡
  用去离子水浸泡BGA,过30秒钟,直到纸载体浸透后再进行下一步操作。
3.2.10剥掉焊球载体
   用专用的镊子把焊球从BGA上去掉。剥离的方法最好是从一个角开始剥离。剥离下来的纸应是完整的。如果在剥离过程中纸撕烂了则立即停下,再加一些去离子水,等15至30秒钟再继续。
3.2.11去除BGA上的纸屑,在剥掉载体后,偶尔会留下少量的纸屑,用镊子把纸屑夹走5庇媚髯蛹兄叫际保髯釉诤盖蛑湟崆岬匾贫P⌒模耗髯拥耐凡亢芗馊瘢绻悴恍⌒木突岚岩姿榈淖韬改す位怠?
3.2.12清洗
  把纸载体去掉后立即把BGA放在去离子水中清洗。用大量的去离子水冲洗并刷子用功刷BGA。
  小心:用刷子刷洗时要支撑住BGA以避免机械应力。
  注意:为获得最好 的清洗效果,沿一个方向刷洗,然后转90度,再沿一个方向刷洗,再转90度,沿相同方向刷洗,直到转360度。
3.2.13漂洗
  在去离子水中漂洗BGA,这会去掉残留的少量的助焊剂和在前面清洗步聚中残留的纸屑。然后风干,不能用干的纸巾把它擦干。
3.2.14检查封装
 用显微镜检查封装是否有污染,焊球未置上以及助焊剂残留。如需要进行清洗则重复3.2.11-3.2.13。
注意:由于此工艺使用的助焊剂不是免清洗助焊剂,所以仔细清洗防止腐蚀和防止长期可靠性失效是必需的。
确定封装是否清洗干净的最好的方法是用电离图或效设备对离子污染进行测试。所有的工艺的测试结果要符合污染低于0.75mg NaaCI/cm2的标准。另,3.2.9-3.2.13的清洗步聚可以用水槽清洗或喷淋清洗工艺代替。

4、 结论
由于BGA上器件十分昂贵,所以BGA的返修变得十分必要,其中关键的焊球再生是一个技术难点。本工艺实用、可靠,仅需购买预成型坏和夹具即可进行BGA的焊再生,该工艺解决了BGA返修中的关键技术难题 

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