在貼片加工廠中一個(gè)批次可能幾千幾萬(wàn)片的PCBA產(chǎn)品可能由于物料、設(shè)備、工程、工藝等各種問(wèn)題發(fā)生BGA的焊接不良等問(wèn)題。由于BGA的焊點(diǎn)在器件底部，看不見(jiàn)，因此相對(duì)于QFP等周邊引腳的器件其返修的難度比較大，在拆卸BGA時(shí)沒(méi)有太大問(wèn)題，但重新焊接BGA時(shí)要求返修系統(tǒng)配有分光視覺(jué)系統(tǒng)(或稱為底部反射光學(xué)系統(tǒng))，以保證貼裝BGA時(shí)精確對(duì)中。適合返修BGA的設(shè)備有熱風(fēng)返修工作站紅外加熱返修工作站、熱風(fēng)+紅外返修系統(tǒng)等。

一、BGA的返修工藝

BGA的返修步驟與返修傳統(tǒng)SMD的步驟基本相同，都要經(jīng)過(guò)以下幾步:

①拆除芯片

②清理PCB焊盤、元件引腳

③涂刷焊劑或焊膏

④放置元件

⑤焊接

⑥檢查。

下面以美國(guó)OK公司BGA5000系列的熱風(fēng)返修系統(tǒng)為例，介紹BGA的返修工藝。

(1)拆卸BGA

①將需要拆卸BGA的表面組裝板安放在返修系統(tǒng)的工作臺(tái)上。

②選擇與器件尺寸相匹配的四方形熱風(fēng)噴嘴，并將熱風(fēng)噴嘴安裝在上加熱器的連接桿上。

③將熱風(fēng)噴嘴扣在器件上，注意器件四周的距離要均勻。如果器件周圍有影響熱風(fēng)噴嘴操作的元件，應(yīng)先將這些元件拆卸，待返修完畢再焊上將其復(fù)位。

④選擇適合吸著需要拆卸器件的吸盤(吸嘴)，調(diào)節(jié)吸取器件的真空負(fù)壓吸管裝置高度，將吸盤接觸器件的頂面，打開真空泵開關(guān)

⑤設(shè)置拆卸溫度曲線，注意必須根據(jù)器件的尺寸、PCB的厚度等具體情況設(shè)置。BGA的拆卸溫度與傳統(tǒng)的SMD相比，要高15℃左右。

⑥打打開加熱電源，調(diào)整熱風(fēng)量，拆卸時(shí)一般可將風(fēng)量調(diào)到最大

⑦當(dāng)焊錫完全熔化時(shí)，器件被真空吸管吸取。

⑧向上抬起熱風(fēng)噴嘴，關(guān)閉真空泵開關(guān)，接住被拆卸的器件。

二、清理去除PCB焊盤上殘留的焊錫并洗這一區(qū)域、檢查阻焊層

①用烙鐵或吸錫器帶將PCB焊盤上殘留的焊錫清理干凈、平整，也可采用拆焊編織帶和扇鏟形烙鐵頭進(jìn)行清理，操作時(shí)注意不要損壞焊盤和阻焊膜。

②用異丙醇或乙醇等清洗劑將助焊劑殘留物清洗干凈。

三、去潮處理

由于PBGA對(duì)潮氣敏感，因此在組裝之前要檢查器件是否受潮，對(duì)受潮元器件進(jìn)行去潮處理。

四、印刷焊膏或膏狀助焊劑

對(duì)于BGA一般采用印刷焊膏，對(duì)于CSP一般可以涂覆膏狀助焊劑。SMT貼片加工印刷焊膏有兩種方法：印在PCB焊盤上或直接印在BGA器件的焊球上。涂覆膏狀助焊劑同樣也可以涂覆在PCB焊盤上或直接涂覆在器件的焊球上。

①印刷焊膏方法：印在PCB焊盤上。

因?yàn)楸砻娼M裝板上已經(jīng)裝有其他元器件，因此必須采用BGA專用小模板，模板厚度與開口尺寸要根據(jù)球徑和球距確定。印刷完畢必須檢查印刷質(zhì)量，如果不合格，須洗后重新印。

②印焊膏方法2:直接將焊膏印在BGA器件的焊球上在BGA器件的焊球上印刷音需要專用印劇工裝。這種方法印劇質(zhì)量比較好，操作簡(jiǎn)單。

③涂覆膏狀助焊劑方法1：涼在PCB焊盤上。

這種方法可以用筆將膏狀助劑涂履在PCB焊盤上，其操作簡(jiǎn)單，但不容易控制涂刷量.

④涂履膏狀助焊劑方法2：用沒(méi)沾方法直接涂履在器件的焊球上,這種方法需要準(zhǔn)備一個(gè)裝膏狀助焊劑的容器，井控制容器中音狀助焊劑的高度(大約為1/2-2/3焊球的直徑)，選擇適當(dāng)?shù)奈?/span>嘴，打開真空泵。將BGA器件吸起來(lái)(BGA器件焊球向下)，然后吸嘴向下移動(dòng)，使BGA器件的焊球在容器中浸沾膏狀助焊劑

注意：每次浸前要用刮刀刮一下容器中膏狀助焊劑的水平面，可以有效控制沾量和一致性。

五、貼裝BGA

如果使用新BGA，必須檢查是否受潮，若已經(jīng)受潮，應(yīng)先進(jìn)行去潮處理后再貼裝。拆下的BGA器件一般情況下可以重復(fù)使用，但必須在進(jìn)行置球處理后才能使用。

六、貼裝BGA器件的步驟如下

①將印好焊膏或膏狀助焊劑的表面組裝板安放在返修系統(tǒng)的工作臺(tái)上。

②選擇適當(dāng)?shù)奈?，打開真空泵。將BGA器件吸起來(lái)用攝像機(jī)頂部光源照PCB上印好焊膏的BGA焊盤，調(diào)節(jié)焦距使監(jiān)視器顯示的圖像最清晰。然后拉出BGA專用的反射光源，照BGA器件底部并使圖像最清聽。接下來(lái)調(diào)整工作臺(tái)的X、Y、(角度)旋鈕，使BGA器件底部圖像與PCB焊盤圖像完全重合，大尺寸的BGA器件可采用裂像功能。

③BGA器件底部圖像與PCB焊盤圖像完全重合后將吸嘴向下移動(dòng)，把BGA器件貼裝到PCB上，然后關(guān)閉真空泵。

七、再流焊接

①設(shè)置焊接溫度曲線，根據(jù)器件的尺寸、PCB的厚度等具體情況設(shè)置焊接溫度曲線。為避免損壞BGA器件，預(yù)熱溫度控制在130～150℃，升溫速率控制在1～2℃/s，BGA的焊接溫度與傳統(tǒng)的SMD相比，要高15℃左右，PCB底部預(yù)熱溫度控制在160～-180℃之間。

②選擇與器件尺寸相匹配的四方形熱風(fēng)噴嘴，并將熱風(fēng)噴嘴安裝在上加熱器的連接桿上，注意要安裝平穩(wěn)。

③將熱風(fēng)噴嘴扣在BGA器件上，注意器件四周的距離要均勻。

④打開加熱電源，調(diào)整熱風(fēng)量，開始對(duì)BGA器件再流焊。

⑤焊接完畢，向上抬起熱風(fēng)噴嘴，取下表面組裝板。

八、檢驗(yàn)

smt貼片加工廠中關(guān)于BGA的焊接質(zhì)量檢驗(yàn)一般需要X光或超聲波檢查設(shè)備；還有一種光纖顯微鏡，從BGA的四周檢查，顯示屏上顯示圖像，此方法只能觀察到7排焊球圖像，檢査速度設(shè):如沒(méi)有檢查設(shè)備，可通過(guò)功能測(cè)試判斷焊接質(zhì)量；還可以憑經(jīng)驗(yàn)檢查：把焊好BGA的SMA舉起米，對(duì)光平視BGA四周，觀察是否透光、BGA四周與PCB之間的距離是否一致，焊膏是否完全熔化、焊球的形狀是否端正、焊球塌陷程度等，以經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷焊接效果。判斷時(shí)可參考以下幾條。

①如果不透光，說(shuō)明有橋接或焊球之間有焊料球。

②如果焊球形狀不端正，有歪扭現(xiàn)象，說(shuō)明溫度不夠，再流焊時(shí)沒(méi)有充分完成自定位效應(yīng)。

③焊球塌陷程度:再流焊后BGA底部與PCB之間距離比焊前塌陷13～12屬于正常：焊球塌陷太少，說(shuō)明溫度不夠，易發(fā)生虛焊和冷焊:焊球場(chǎng)陷太大，說(shuō)明溫度過(guò)高，易發(fā)生橋接。

④如果BGA四周與PCB之間的距離不一致，說(shuō)明四周溫度不均勻。