Особенности пайки BGA микросхем.
Видео как обычно будет разделено на несколько пунктов.
1 пункт один из самых важных. То что бывают свинцовые и бессвинцовые шары под BGA микросхемой.
В 99% случаях сейчас продаются микросхемы с исключительно бессвинцовыми шариками, свинцовых очень мало и на каких то ограниченных сериях микросхем. Узнать какой сплав можно в даташите на микросхему. Почти всегда это указано.
Для чего важно знать какой сплав?
в первую очередь от сплава зависит профиль пайки такой микросхемы:
-у бессвинцового сплава, которые кстати тоже могут быть разные, температуры плавления начинаются от 230 градусов.
-у шаров из свинцового сплава окно плавления начинается от 195 градусов как правило.
во вторую очередь от сплава шиариков зависит какую паяльную пасту нужно применять.
Тут есть важные моменты:
- под бессвинцовую микросхему можно наносить через траварет свинцовую паяльную пасту. Это смешанная технология. А можно наносить такую же бессвинцовую.
- а вот под свинцовую BGA микросхему нужно наносить только свинцовую паяльную пасту, потому свинцовые микросхемы паяются по профилю для свинцовой технологии, окно плавления которой 195 - 215 градусов. Если под свинцовую микросхему мы нанесем через трафарет на всю плату бессвинцовую паяльную пасту, то чтобы её расплавить придётся поднимать температуру плавления, а её нельзя поднимать, так как в этом случае свинцовый сплав шариков под BGA может закипеть и будут брызги и залипоны. То есть брак.
------------------
2 пункт - хранение BGA микросхем.
Часто бывает, что микросхемы лежат в обычных условиях, не в шкафах сухого хранения и часто даже без селикогеля в пакетах, который абсорбирует влагу. То, что чистое олово практически не окисляется, верно, но в микросхемах почти нигде нет чистого олова и поэтому могут возникать оксидные пленки на выводах микросхем, что нехорошо скажется на пайке в будущем.
К этому нужно добавить небрежное обращение с микросхемами, когда их берут голыми руками, оставляя на них жир от пальцев, что тоже добавит загрязнений и ухудшит пайку.
Чистота помещений, в которых хранятся микросхемы имеет первостепенное значение, потому что пылинки и волоски с лёгкостью застревают между шариками BGA микросхем.
С хранением печатных плат тоже самое, только с ними дела обстоят хуже. Дело в том, что покрытия печатных плат бывают разные и эти покрытия окисляются по разному, но окисляются. Паять на них можно, но только не ответственные изделия. Брака пайки будет в разы больше.
Исходя из перечисленных замечаний во втором пункте, прежде чем пускать в работу микросхемы и платы, которые долго хранились в неподобающих условиях, их нужно хотя бы просушить в печах при 60 градусах, а уж мыть или не мыть - смотрите по их состоянию. Вообще если дошло до того, что микросхемы и платы нужно мыть в отмывочных жидкостях, то возможно лучше купить новую партию микросхем и заказать новые платы.
В этот же пункт я добавляю антистатическую защиту. Одна из невидимых опасностей, которой очень бояться современные нежные микросхемы.
Во время хранения, переноски и работы с микросхемами BGA, необходимо соблюдать требования по антистатической защите.
Сюда входит оборудованное заземлением помещение, к которому подключено всё оборудование и рабочие столы. Человек также перед началом работ должен подключить себя через браслет и розетку с одним мегаОмом к этому контуру.
К обязательным мерам нужно добавить соблюдение уровня влажности в помещении, не менее 45%. Влажность воздуха способствует перетоку зарядов по воздуху. Именно поэтому зимой вас часто бьёт током, потому что заряды не могут стечь в землю по воздуху и накапливаются на различных поверхностях и в человеке. Примерно от 5 до 10 кВольт накапливает человек зимой во время движения.
Задача всех этих мер - предотвращение искрообразования и резкого перетока зарядов с заряженных тел в заземление.
-----------------------
3 пункт реболлинг BGA микросхем.
Я сторонник реболла только с помощью паяльной пасты. Причин несколько:
-паста всегда равномерно заполняет апертуры трафарета, а они одинаковые для одной микросхемы.
-пасту наносить проще и быстрее, чем заполнять апертуры шариками.
-если рассмотреть шарики для ребола в микроскоп, то можно увидеть их неравномерность по объему.
-во время раскидывания шариков по апертурам трафарета, человек неизбежно их пачкает и повреждает пинцетом.
-на баночках с шариками пишут сплав. А вы уверены, что он этот сплав правильно размешан и насколько чист этот сплав?
-самое неудобное - это смачивание шариков во время оплавления.Застревание кривых шариков в апертурах из-за этого.
Зачем весь этот геморой? гораздо проще и быстрее купить хорошую паяльную пасту у дилеров. У меня есть видео о котрафакте паяльных паст и флюсов. Будет под видео.
Перед тем как перекатывать BGA микросхему, с неё необходимо удалить все остатки бывшего припоя.
Далее микросхему необходимо обязательно отмыть. Я это делаю либо в Vigon EFM, либо Flux OFF. Никаких спиртовых растворов быть не должно, потому что нам нужно смыть и химические соединения, и органические. У меня есть видео по восстановлению ноутбука, там можно увидеть процесс отмывки BGA процессора. Оставлю ссылку тоже под видео.
Следующим пунктом фиксируем трафарет на микросхеме и наносим паяльную пасту. Паста начнет оплавляться только при достижении 195 градусов, но не забывайте, что расплавленная паста должна припаяться к пятакам микросхемы, а сможет она припаяться только тогда, когда сама микросхема достигнет данной температуры. Окно оплавления по времени длится 15-25 секунд. Можно греть феном, можно оплавить на столе нижнего подогрева. Даже боюсь описывать возможные варианты домашней перекатки микросхем))
Если всё получилось, то дождитесь пока микросхема остынет и опять её необходимо отмыть. Я применяю щетку антистатическую, долговечная, мягкая и с длинным ворсом. То, что надо.
-------------------
4 пункт непосредственно пайка bga микросхем.
У нас уже имеются чистая плата и чистая новая или перекатанная BGA микросхема.
Паять их можно как руками, так и на автомате. Отличия будут только в том, что пайка на автомате сопровождается нанесением паяльной пасты через трафарет на все контактные площадки печатной платы, включая саму BGA, слоем одинаковой толщины. Рекомендую использовать свинцовые паяльные пасты проверенных производителей со сплавом Sn62Pb36Ag2.
А при ручной пайке достаточно тонким слоем на площадку платы для BGA микросхемы нанести тонкий слой флюса. Я рекомендую проверенный FLUX PLUS 6-411-A. Температуры оплавления разных сплавов мы уже рассмотрели. Для свинцовой технологии окно плавления 195-210-215. Для бессвинцовой технологии 230-250 в зависимости от сплава.
----------
Пока писал этот сценарий для видео, понял, что по сути это руководство к действию.
Для Pikabu разместить самостоятельно.
Автор Храмцов Дмитрий
Youtube канал "Технологии производства электроники"
https://www.youtube.com/channel/UCv21Fz77SZLVfEQPSQTX6Yw
