Informieren Sie sich über den BGA-Überarbeitungs- und Reparaturprozess

21. Juli 2020

Leiterplatten sind ein entscheidender Bestandteil der meisten elektronischen und elektromechanischen Geräte und müssen daher sorgfältig entworfen, hergestellt und montiert werden. Sie ermöglichen den Betrieb des Stromkreises im Gerät und haben mehrere Komponenten auf der Platine montiert. Auch dies ist eine entscheidende Aufgabe, und die Komponenten müssen an den richtigen Stellen und mit Präzision montiert werden. Angesichts der immer kleiner werdenden Größe elektronischer Geräte müssen Leiterplatten kompakt sein, aber auch viele Komponenten enthalten. Dies wird hauptsächlich durch zwei Technologien erreicht – Durchsteckmontage und Oberflächenmontage. BGA, was für Ball Grid Array steht, ist eine Technik, die als Teil der Oberflächenmontagetechnologie verwendet wird. Das BGA hilft, Präzision zu erreichen und den verfügbaren Platz auf der Platine effizient zu nutzen, um die Komponenten zu montieren. Die Verwendung der untersten Oberflächen auf der Platine erhöht die Verbindung in der integrierten Schaltung. Manchmal müssen jedoch einige Komponenten von der Platine entfernt oder ersetzt werden. Hier wird der BGA-Nachbearbeitungs- und Reparaturprozess durchgeführt. Dieser Beitrag erläutert die Schritte des BGA-Nachbesserungsprozesses.

Welche Schritte umfasst der BGA-Überarbeitungsprozess

Es gibt BGA-Workstations, die auch als Surface-Mounting-Device- (SMD) oder Surface-Mounting-Technology- (SMT-) Workstations bezeichnet werden. Obwohl die meisten dieser Prozesse automatisiert oder halbautomatisiert sind, ist in einigen Aspekten manuelle Präzision erforderlich. In erster Linie umfasst der BGA-Überarbeitungs- und Reparaturprozess vier Schritte, und je nach Anforderungen können einige Unterschritte hinzugefügt werden. Wir müssen die Schritte rückgängig machen, die wir während der Komponentenmontage gemacht haben. Hier ein paar Hinweise für einen erfolgreichen BGA-Rework-Prozess.

• Entfernen der erforderlichen Komponenten:

  Dies ist der erste Schritt eines BGA-Rework-Prozesses. Für eine sichere und genaue Bauteilentnahme muss die Leiterplatte vorgewärmt und festgeklemmt werden, damit sie sich nicht bewegt. Auch die lokalisierte Erwärmung des Bereichs, von dem das Bauteil entfernt werden muss, ist ein wichtiger Aspekt. Dies erleichtert das Entfernen von Komponenten und verhindert, dass gute Wärmeleiter, die in der Leiterplatte verwendet werden, wie z. B. Kupfer, aktiviert werden. Diesbezüglich müssen geeignete Praktiken zur Temperaturüberwachung befolgt werden, die manuell mit Hilfe eines Thermoelements oder eines Infrarot-Wärmemessgeräts durchgeführt werden können. Andererseits können Sie sogar eine Heißluft-Konvektionsheizung verwenden. Induzieren Sie nach dem Erhitzen Stickstoff in den Bereich. Dadurch wird der Stelle der Sauerstoff entzogen und die Oxidschichtbildung verhindert. So wird die BGA-Komponente entfernt.

• Reinigen des Bereichs nach dem Entfernen des Bauteils:

  Nach der Bauteilentnahme muss die Baustelle zunächst gekühlt und anschließend gereinigt werden. Alle im Bereich verbleibenden Rückstände müssen ausgewischt werden. Bei bleifreien Leiterplatten, die inzwischen an Popularität gewonnen haben, ist dieser Prozess etwas anspruchsvoller und komplexer. Hier ist die Temperaturkontrolle umso wichtiger, um eine Beschädigung des Lötstopplacks und das Wachstum metallischer Phasen sowie eine Beschädigung der benachbarten Komponenten auf der Platine zu vermeiden. Die zu reinigende Stelle muss also nach oben positioniert werden. Sowohl der Luftstrom als auch die Wärme müssen proportional sein, um das Lot zu schmelzen. Das erhitzte Lot schmilzt und fließt wieder. Dies sollte idealerweise in einem Heizzyklus abgeschlossen sein, um eine thermische Belastung der Platine zu vermeiden.

• Platzieren der neuen Lötkugeln an der Stelle oder im Bereich:

  Das neue BGA-Bauteil muss mit äußerster Präzision platziert werden, da ein erneutes Entfernen zu Verschwendung und erhöhten Kosten führen würde. Sobald die Stelle gereinigt ist, müssen Sie das neue Lötmittel wieder einfließen lassen, ohne die anderen Komponenten auf der Platine zu beschädigen. Sie können sie mit Hilfe einer Schablone mit Öffnungen platzieren. Die Lötkugel rutscht auf das Gerätepad. Sobald es aufgefüllt ist, verbleibt überschüssiges Lot auf der Schablone. Sie können eine Lötpaste auftragen, damit die Kugeln in den Öffnungen bleiben. Wie in vielen anderen Schritten eines BGA-Rework-Prozesses sind auch in diesem Schritt die Luftführung und das Temperaturmanagement entscheidende Faktoren. • Neulöten der Komponenten auf die Leiterplatte:Dies ist der letzte Schritt des BGA-Rework-Prozesses, bei dem die neue BGA-Komponente auf die Platine gelötet wird. Die BGA-Komponente wird in das Lötmittel getaucht und die Platine wird für die richtige Platzierung genau ausgerichtet und dann gelötet.

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