BGA焊接方法

东莞市鑫恒达汽车科技有限公司

BGA焊接时的温度及方法心得

 

    首先,如果芯片的四角还有芯片的周围打了胶的话,首先热风枪的温度调到330度,风力调到最小,左手执枪,右手拿镊子,一边吹,一边可以用镊子挑开胶。不管是白胶还是红胶都能在短时间内去掉。做的时候要注意,吹的时候时间是不能太长,毕竞温度较高。可以间歇着做。做一会儿,停一会儿。另外还可以用镊子挑的时候,也要小心,胶没有软化,不能用劲挑,也要求小心不能划伤线路板。有条件的,还可能用去胶水软化胶,不过我感觉还是用热风枪BGA焊来得快。

    首先谈谈BGA芯片拆焊温度。大家都知道有铅熔点为183度,无铅熔点为217度。这是BGA锡球的熔点,而我们在实际操作时并不知道实际芯片下的BGA锡球受到的温度我以我的
BGA返修台设备为例,本人的设备比较简陋,下面为灯管发热,上部类似于热风枪。

    上下部分可以设定温度,但是无法测量芯片下面BGA锡球的实际温度。我的温度是这样设的,下部设为240度,上部设为270度(有铅)或305度(无铅),达到此温度时保持60到90S。我测过在上下两种温度情况下,有铅和无铅对应的焊锡受到的温度为230度和250度左右。



    所以很多朋友经常问,有铅和无铅的温度到底设为多少?其实没有人能回答你的,因为我们每个人用的设备都不一样。比如我做无铅的,下部设240度,上部设305度。如果上部低于305度,芯片拆不下来,也焊不上去,因为在设定的温度下,芯片下面的BGA锡球的实际温度还没到达熔点呢,说白了锡还没熔呢。

    那么我是如何确定这样的温度呢,很简单,用坏板子的BGA芯片做实验就行了。首先确定芯片是哪种焊接即有铅还是无铅。设定的温度从高于熔点30度开始慢慢加。直到芯片能完好的拆下来,此时的温度就是你所要的。

    比如,我的设备做无铅的,我设定的温度就是从250度开始慢慢加的,直到加到305度才把芯片拆了下来。注意,我说的是设定温度,不是指芯片BGA锡球实际受到的温度。在做BGA返修台时,我是无法知晓芯片下面的BGA锡球反受到的实际温度的。这样你就能确定你的设备做BGA时应该设到多少度了。

    下面说说我做BGA返修台的整个步骤。我以此方法做BGA返修台十有八九都能成功,并且掉点情况很少出现。下面以重做显卡为例。

    下面说说我做BGA的步骤:

    1、首先在显卡的四周加上适量的优质BGA焊膏,将热风枪的温度设为200度,风力调到最小,对着焊膏吹,慢慢的将焊膏吹进显卡芯片的里面。在显卡芯片四周的焊膏都吹进芯片下面后,再把热风枪的风力调到最大,再次对着芯片的四周往里吹,这样做的目的是为了让焊膏能进入芯片里面深一些。

143306446252731.jpg

    2、上面的步骤做好后,等待芯片完全冷却后(非常重要),再用酒精棉擦拭显卡芯片上面及周围多余的焊膏,一定要擦拭干净。

    3、接着,在芯片的周围贴上锡铂纸。我为了保证在焊接时高温伤不到显卡周围的电容、场管、三极管,晶振特别是显卡周围有显存,北桥时,锡铂纸都要贴到15层。我的锡铂纸较薄,贴15层锡铂纸我也不知道有多好的隔热效果,但肯定有效果。至少每次做BGA时,显卡旁边显存及北桥都没出现过问题,没被焊爆。

    如果做显卡BGA返修台,做好后,仍不亮,我就可以肯定是没做好,我肯定不会怀疑旁边的显存或北桥有没有焊坏。 在显卡芯片的背面,同样也要锡铂纸贴起来。我通常要贴到5层。并且面积稍大。这样是为了防止在做BGA返修台时,芯片的背面的小无件受热脱落。贴多层比贴一层好,如果贴一层的话,高温会把锡泊纸上的胶完全熔化,粘在板子,很难看,贴多层,就不会出现这样的现象。



    4、取下芯片后,首先去除芯片上面的残余焊锡。同样为了不弄坏芯片的焊盘,我首先在芯片上面加上大量的BGA焊锡膏,然后擦净刀形烙铁,在刀开烙铁头上熔上许多焊锡丝,形成焊锡珠再用此焊锡珠在焊盘慢慢托动,关键是烙铁头不能碰到芯片的焊盘。在去除残余焊锡后,芯片上的焊盘就变得顺滑多了。等芯片完全冷却后,再放到酒精里用刷子将芯片正反全面全部洗干净。洗的时候也要小心一些,让酒精溶解了焊锡膏后,再用刷子轻轻刷干净芯片的焊盘。

143306446252733.jpg

    再将洗干净的芯片吹干后,再在芯片上加少量焊锡膏,再次擦净刀形烙铁头,在焊盘上轻轻滑过,如蜻蜓点水一样,这样做后,再用手指触摸焊盘如果有的焊盘有毛刺或有的焊盘比其他的焊盘明显的突起,则在上面再加些焊锡膏,再用烙铁头像前面一样做,直到整个焊盘平滑饱满,没有毛刺,没有明显突出的焊盘。下面就可以植球了。

    用同样的方法再处理板子上的焊盘。我在处理焊盘时从头到尾,始终要保证不能损坏焊盘。在处理焊盘时用到吸锡线,将焊盘上的残余锡吸得干干净净,我没有这样做,这是因为,我每次用到吸锡线时,总是很担心会伤了焊盘,因为我用吸锡线也确实弄坏了好几块板子。吓得我都不敢弄了。

    想来想去,思考了很久,突然想通了,为什么要用吸锡线将板子上的残余焊锡要弄得干干净净呢,在焊盘上留下薄薄的一层焊锡有什么不好呢。这样既有利于植球时焊盘和BGA锡球能很容易的熔在一起,又避免伤坏焊盘,不是一举两得吗?

    5、下面,就可以将板子上焊台拆焊了。在焊台上放好板子,对好位。我是先开启下面的温度,下面的温度设为240度。在下面的温度达到240度后,再开启上部的温度,上面的温度我设为305度,以显卡芯片为无铅焊接为例。


143306446252734.jpg

    在上面的温度达到后,立即计时,经过6OS后,观察到芯片下面的BGA锡球熔化时,用镊子轻轻触碰芯片,如果芯片可以移动,说明芯片下面的焊锡已完全熔化。这样就可以放心的用吸笔取下芯片了。然后再等芯片及板子自然冷却。取芯片时,要注意下,在用吸笔吸取芯片时,一定要用镊子先触碰芯片,确认芯片能够完全移动时,才能用吸笔吸取芯片,万不可,直接用吸笔去吸取芯片,这样有可能会掉点,弄坏焊盘。

    如果芯片不能被镊子移动,则说明芯片下的锡球还没有完全熔化,那么可以延长时间或再调高温度,调高温度时,可以以5度慢慢加。有一种情况下,就是芯片的下面还注胶了,此时即使焊锡完全熔化,也不一定能取下芯片的。那么我们就要有心理准备,即使高温焊坏芯片,也不能弄坏板子,让板子掉点。毕竟,板子要比芯片贵多了。那么,温度可以再加个19度到20度,确保芯片下面的胶在高温下也软化了,这样可以直接用吸笔取下芯片。

    当然如果你有十足的把握,芯片下面的焊锡已完全熔化的话,即能保证板子不掉点,也能保证芯片没烧坏的话,你可以大胆的在芯片用镊子碰不动的情况下,强行用吸笔取下芯片。芯片下面注胶,通常IBM的较多。我拆IBM的BGA芯片时,通常温度都要比平常多加个10度到20度。我的原则是宁坏芯片,不坏板子,如果芯片和板子都好的话,那就更好了。

    6、植好球后,也处理好板子上的焊盘后,就可以上BGA焊台了。