本人找了些幾年前的淘汰了的主板練習,焊了幾塊BGA芯片(南橋、北橋、單橋)終于成功了。練習過程中,也在論壇學了不少經驗,為了感謝論壇大師,把自己的經驗總結起來,與大家分享。
一、拆焊工具
1、預熱臺,本人用的是卡達853預熱臺,價格200多元。
2、熱風槍,本人用的是安泰信8800D旋風熱風槍,二手的200多元。
3、風槍支架,幾十元。
其他一些小件: 風嘴,測溫儀, 吸錫帶,助焊膏,錫珠,鋼網,植球臺,隔熱自粘鋁箔,烙鐵(我用的是快克236焊臺)等等。這些工具其實也并非焊接BGA芯片專用,焊接其他芯片都要用到的。
二、BGA芯片植球
1、先用刀口烙鐵把殘留錫珠拖走,接下來用吸錫帶把錫徹底吸干凈,露出焊盤。拖時注意要輕,千萬不能弄壞焊點。如有氧化發暗的焊點要用針尖刮亮。
2、用筆刷(或棉簽)蘸無水酒精(或洗板水)清洗BGA焊盤。熱風槍70℃~80℃吹干酒精。加熱時應取下吹嘴,并不斷改變加熱位置,以免局部溫度過高。
3、在芯片上輕刷一層薄薄的助焊膏,一點點厚度即可。注意,一定少而勻,不然脫網焊接時助焊膏流動使錫珠移位。
4、放上植球臺上植球。一般要先把鋼網清洗干凈再風干,以免粘錫珠,然后將鋼網上的孔和芯片上的BGA球對應整齊,最后倒入錫球搖好錫球到每個孔中(保證不多一個也不少一個,一般先多倒一些錫珠至芯片中心位置),脫網,倒出剩余的錫球即可。
5、用鑷子把放好錫球的芯片輕輕地放到恒溫加熱臺上(如下圖),設好溫度(熔點,無鉛的在220-240℃。有鉛的在190-220℃),達到預設溫度即可。如果加熱過程中錫球流動肯定是助焊膏多了或不均勻。
6、植好錫球冷卻后,用筆刷蘸洗板水清潔多余的錫球和焊膏。
三、BGA芯片與PCB板焊接
1、把PCB板上的焊點用刀口烙鐵拖平拖亮,接下來用吸錫帶把錫徹底吸干凈,露出焊盤。只有焊盤平整了后面放芯片時才能對齊,所以吸錫這步不能省。氧化的焊點要刮亮(如果是空腳可以不用管)。BGA芯片和PCB板上涂一層薄薄的焊膏。干一點的較好,可以把芯片粘住。可以稍微用熱風強吹一下,使得錫膏均勻分布。
另外,往往拆焊芯片加熱導致電路板絕緣漆鼓包,用吸錫帶拖錫時容易把鼓包的絕緣漆脫掉,用綠油細心涂上再用紫外線固化燈固化。
2、放上BGA芯片,并與PCB板上的絲印層對齊。這是關鍵一步,一定要對齊,不然因焊點沒對齊錫珠導致錯位而失敗!可以在拆焊時看清原芯片與絲印的對齊樣子,拍照更好。我是先用20倍放大鏡看著對齊絲印與否,這樣對得非常好,再輕輕放到預熱臺上,對齊后一定要輕拿輕放千萬不能移動芯片!
3、PCB板背面(需要焊接BGA芯片面為正面),用預熱臺(其實相當一個風槍)加熱。
我一般就是把主板放在卡達853預熱臺上面,BGA芯片對齊預熱臺的風口,不平找東西墊一下即可。同時用測溫儀的BGA探頭放到芯片中心位置的背面用隔熱鋁箔固定,隨時掌握PCB板上BGA芯片處的溫度。
4、PCB板正面,熱風槍加熱。
套上略大于芯片的風嘴,再用風槍支架固定風嘴,注意一定要接近芯片但不能接觸,而且四周與芯片的距離要一致。
5、焊接。
上風槍的風速我是開到百分之五十(下風槍的風速不可調也不需要調)。溫度我是上下同時調,而且下面溫度先調,比上面風槍溫度略高,一般分三段:剛開始上下設100攝氏度,當BGA探頭溫度到達100攝氏度后,停十秒到幾十秒左右,這個升到100攝氏度全程要1~2分鐘,目的:一是把熱傳到風嘴周圍不使主板變形,二是預熱烘干芯片以防溫度突然升高爆裂芯片;然后把上下溫度調到180攝氏度,BGA探頭溫度達到180攝氏度后停留十幾秒(這個溫度主要是拆焊時用來除去芯片周圍的膠的。可以用鑷子挑開膠。不管是白膠還是紅膠都能在短時間內去掉。做的時候要注意,時間是不能太長,畢競溫度較高。可以間歇著做。做一會兒,停一會兒。另外用鑷子挑的時候,也要小心,膠沒有軟化,不能用勁挑,也要求小心不能劃傷線路板。);最后把上下溫度調到210攝氏度或240攝氏度(一般原裝沒換過的芯片是無鉛的焊接溫度升到230℃~240℃,而自己植球的一般是有鉛的焊接溫度升到205℃~210℃)。當BGA探頭溫度達到210攝氏度或240攝氏度后停留十秒即停止加熱冷卻即可。注意,芯片最高耐溫是260攝氏度,上風槍溫度絕不可調到260攝氏度及以上!
6、加熱時如需觀察焊點狀態,可用電子顯微鏡觀察芯片邊緣與PCB間的距離。芯片和PCB間的距離,在加熱過程中可以看見距離逐漸變小,當錫珠融化明顯落下時,即表示已焊接好了。再繼續加熱幾秒后即可停止加熱。這一步是整個BGA焊接的關鍵,過度加熱會導致錫珠黏連,而沒有落下則錫珠沒有融化不會焊接好。
另外,如果風槍與芯片距離不一致,就會因受到的風力不一樣而一邊高一邊矮,還有如果下風槍的風嘴不處于芯片中心位置也會因芯片溫度不一致而一邊高一邊矮,所以焊接好后必須用放大鏡觀察一下芯片四周的錫球狀況,萬一出現一邊高一邊矮的情況就再按正確的方法加焊。
7、等待其冷卻。用洗板水清洗。熱風槍80℃吹干。
四、加焊BGA
先從周邊用熱風槍吹入些助焊膏,上下加熱與焊接一樣。加焊時測溫探頭放芯片邊沿緊貼芯片測量芯片焊接溫度,當芯片上焊接溫度升到210℃(無鉛錫珠溫度升到240℃)時停止加熱冷卻即可。
如果沒有測溫儀,可采取如下方法初步判斷(此法不好把握,過熱損壞芯片的概率較大):當焊膏沸騰并從邊緣看到芯片顫動時,可用鑷子輕輕推一下芯片能推動(會自動歸位的)時(推時幅度要小,可把手腕固定只用手指用力,點到為止,否則幅度過大會導致芯片移位錫珠黏連)!表示焊珠已融化,停止加熱。
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