Пайка bga микросхем: подробная инструкция

Пайка bga микросхем

Как паять платы? А как там стоит BGA? На эти два часто задаваемых вопроса во время курса сварки ответят мастера Bgacenter. От английского — ball grid arrey, то есть серия шаров, внешне похожих на сетку. Шарики припоя наносятся на микросхему через трафарет, затем струей горячего воздуха сам припой плавится и образуются контакты правильной формы.

А процесс пайки состоит из определенной последовательности действий, соблюдая которые, мы получаем качественное соединение. Но есть много нюансов, ради которых они приезжают изучать. С какого угла и на каком расстоянии от платы держать насадку фена, температурный режим разборки и сборки микросхем, с какой стороны запускать лезвие. А при проведении диагностики и наличии межслойного замыкания ничего не нагревается. Как в этом случае найти неисправный элемент или схему? И есть много других тонкостей, о которых может знать нынешний владелец сервисного центра. И тот, кто сможет подтвердить свой уровень выполненным ремонтом.

Ремонт iPhone в Bgacenter

См. Также: Что такое EDM? Определение, методы, описание

Зачем нужна пайка BGA.

В современном электронном оборудовании, таком как мобильные телефоны, компьютеры и т.д., широко используются радиоэлементы в корпусе типа BGA (далее элемент BGA). Этот тип корпуса значительно экономит место на печатной плате, размещая кабели на нижней поверхности элемента и делая эти кабели в виде плоских контактов с припоем, нанесенным в форме полусферы. В таком случае изготавливаются полупроводниковые микросхемы, элементы высокочастотного тракта (фильтры, селекторы, переключатели). Пайка такого элемента осуществляется путем прямого нагрева тела элемента и часто нагрева печатной платы горячим воздухом и инфракрасным излучением.

Накатка шаров

При катании шариков следует использовать чистый и ровный трафарет (особенно при пайке пастой).

Пример погнутого и грязного трафарета. Не подходит для накатки.

Если при катании шариков с паяльной пастой использовать изогнутый неровный трафарет, весь припой останется под трафаретом. Это бесполезно. Сама микросхема очищается от старых шариков, но не под корень, чтобы ее было проще установить на трафарет. Трафарет необходимо устанавливать равномерно, чтобы все контактные площадки были видны сквозь трафарет без искажений.

Пайка небольшой BGA eMMC микросхемы

Чистим микросхему изопропанолом. Его контакты должны быть ровными. Если есть припой, удалите паяльники. Микросхему и трафарет при пайке следует размещать только на салфетках или деревянных досках. Металлическая поверхность будет поглощать тепло, а деревянная, бумажная или воздушная — нет.

Чем крепить микросхему к трафарету

Есть несколько вариантов. Первый — это термолента. Быстро прилипает, не оставляет много клея и не защищает от высоких температур. Из недостатков: быстро отслаивается и не фиксируется прочно по сравнению с алюминиевой термолентой с помощью скотча.

Алюминиевая лента плотно прилегает к доске, но оставляет много клея и защищает от температуры.

С одной стороны, лучше крепится алюминий, с другой — быстрее и практичнее использовать обычную термоленту. Начните учиться с алюминия, пробуйте разные варианты.

Нанесение пасты

Нанесите пасту обычной зубочисткой или шпателем. Можно использовать ватные палочки, но они впитывают много пасты.

На поверхности трафарета не должны оставаться крупные комки припоя, иначе они прилипнут и придется демонтировать.

Придерживание трафарета

Если при нагревании трафарет начинает гнуться и невозможно нанести шарики, то его необходимо удерживать пинцетом.

Надавливать нужно не сильно, с некоторым давлением. Сначала нагрейте трафарет до 100 ° C, затем доведите его до температуры плавления пасты. Обычно это от 200 до 260 ° C. Шарики должны постепенно образовываться. Если быстро повысить температуру, флюс в паяльной пасте закипит и припой выскочит из трафарета. Я должен начать все сначала

Как снять микросхему с трафарета

Не снимайте микросхему с трафарета резко, не сгибайте и не вынимайте. Можно согнуть трафарет или оторвать контакты BGA. Если вы не можете удалить микросхему, посмотрите сбоку от отверстий. Сварной шов на лицевой стороне не должен прилегать к трафарету. Попробуйте несколько раз смазать трафарет изопропанолом или бензином Калоша.

Затем нагрейте микросхему до 120 ° С в течение 30 секунд. Снимать микросхему можно пинцетом и только слегка согнув трафарет, без резких движений.

Видео с примером

В видео используется другая микросхема и пайка без пинцета.

Перекатываем шары на южном мосте

На этой микросхеме сначала необходимо сбросить контакты.

Восстановление контактов

Нанесите тонкий слой паяльной пасты и начните нагревать феном от 100 ° C, постепенно увеличивая до 200 ° C.

И паяльная паста начинает сужать контакты с микрошариками. Почему не сварщик, а нормальный сварщик? Они менее подходят для работы. Фен нагревает контакты равномерно, и микрошарики не сразу слипаются в большой кусок припоя. А остаток припоя удалите паяльником.

Один из сайтов восстановлен.

Итак, пройдемся по всем контактам. После восстановления и удаления излишков припоя очистите контакты изопропанолом и ватой.

Еще один способ крепления

Микросхема большая, поэтому трафарет одиночный. Есть специальные крепления для одиночных трафаретов. Это каретка с двумя защелками и пружиной. Фиксируется шестигранником.

Закрепляем микросхему в креплениях и выравниваем по прохождению трафарета.

Нанесение пасты и пайка

Равномерно нанесите паяльную пасту на всю поверхность.

Пасты на контактах микросхемы должно быть достаточно, без недостатков и без излишеств.

Круговыми движениями сначала нагреваем трафарет до 100 ° С. Постепенно повышаем температуру и медленно нагреваем одну кромку до 200 — 250 ° С. Постепенно паста начнет превращаться в припой.

Очищаем трафарет изопропанолом для разбавления флюса. Разогрейте трафарет при 100 ° C в течение 20 секунд.

Лезвием аккуратно поддеваем трафарет без резких движений со всех сторон и он оторвется от южного моста (микросхемы).

Очищаем микросхему от ненужных шариков и флюса. Теперь осталось разрезать шарики. Нанесите струю каплями по всей площади.

Нагреваем микросхему и шарики начинают равномерно распределяться по своему месту. Далее снова очищаем микросхему от потока.

Прикрепляем трафарет к микросхеме и проверяем качество и наличие шариков.

Результат сварки.

Немного о нижнем подогреве

После этого микросхема припаивается к плате. Такие массивные детали BGA сложно припаять к плате с помощью фена. Техники сервисного центра используют нижний подогрев. Помогает согреть стол. Инфракрасные паяльные станции обычно используются для пайки материнских плат.

Несмотря на то, что мобильные BGA-микросхемы можно паять только феном, для снижения риска плохой пайки или неплотных контактов умельцы также используют нижний нагрев. Он меньше материнских плат, но не менее производительный.

Готовые шары и способ нанесения

От пасты отличается способом нанесения. Нанесите флюс на микросхему. При пайке необходимо склеить микросхему и трафарет. А затем положить трафарет с наклеенной микросхемой в емкость и налить шарики необходимого диаметра. Помогите себе зубочисткой раскатать шарики и удалить излишки.

Пайка похожа на макароны.

Выпаивание чипа

90% успеха ремонта зависит от правильной разборки микросхем. Именно на этом этапе важно не порвать никель и не повредить микросхему высокой температурой. И приступают к пайке микросхемы, с удалением компаунда.

Компаунд

Компаунд представляет собой полимерную смолу, обычно черного или коричневого цвета, используемую при производстве материнских плат телефонов. Назначение соединения:

• Дополнительная фиксация на плате радиодеталей и микросхем bga.
• Защита неизолированных контактов от попадания влаги.
• Большая сила стола.

Наиболее ответственные микросхемы, такие как CPU, BB_RF, EPROM, NAND Flash, Wi-Fi на заводе после установки залиты компаундом. А перед разборкой необходимо очистить периметр от смолы.

Удаление соединения

Последовательность демонтажа

1. Внимательно осмотрите плату на предмет любого предыдущего ремонта.
2. Проведите диагностику, произведите необходимые измерения.
3. Подготовить плату к пайке, снять защитные экраны, наклейки. Отсоедините и снимите коаксиальный кабель.
4. Установите материнскую плату в подходящий держатель.
5. Удалите смесь вокруг удаляемого чипа. Температура фена 210 — 240 градусов по Цельсию.
6. Установите радиаторы. Место установки радиаторов зависит от расположения испарившейся микросхемы.
7. Нагрейте стол феном в течение нескольких секунд. Поэтому повышаем температуру доски, чтобы поток растекался равномерно.
8. Нанесите FluxPlus или любой другой нечистый флюс на поверхность чипа.
9. Направьте поток горячего воздуха на свариваемый элемент. Температура при демонтаже — 340 градусов по Цельсию. Как понять, что припой расплавился и пора снимать микросхему с платы? Есть несколько способов сделать это:
   Отслеживайте время с помощью секундомера.
10. Считайте секунды за вас.
11. Зондом или пинцетом «протолкните» саму микросхему или ближайшую планку (конденсаторы, резисторы или катушки). Как только запечатываемая микросхема начинает двигаться на долю миллиметра, пора обматывать ее шпателем или использовать пинцет.
12. Подготовьте контактную площадку. Из-за этого:
    удалите остатки смеси специальным шпателем;
13. застаивать все контакты без исключения лигой в розу;
14. собрать остатки сварного шва с рабочей поверхности тесьмой;
15. после охлаждения материнской платы до комнатной температуры промойте контактную площадку спиртом, BR-2 или DEAGREASER.
16. Карта предназначена для установки исправной микросхемы.

Что такое компаунд и как его удалить с платы

Компаунд представляет собой смолу, способную повысить сопротивление платы и снизить рабочую температуру микросхем. Также это спасает доску при попадании влаги

Если возникнет необходимость перепаять микросхему, соединение придется удалить. Применяется по-разному. Производители могут наносить на края контактов SMD детали. Или они могут заполнить его полностью.

Чем удалить смолу с платы

Его можно удалить механическим способом. Для этого нагрейте доску феном до 150 ° С и удалите с доски кусочки смеси зубочисткой или металлическим пинцетом. Это не всегда возможно.

Вы также можете попробовать химические растворители. Обычно продается в магазине запчастей для сотовых телефонов.

А для снятия микросхемы, имеющей компаунд под контактами, понадобится отрезной пинцет. Процедура пайки такая же, как обычно, но на этот раз нужно разрезать компаунд.

Пайка bga чипов

Общий принцип пайки заключается в следующем: за счет поверхностного натяжения, создаваемого при плавлении припоя, микросхема фиксируется относительно контактной площадки на материнской плате. Температура пайки микросхем bga на картах iPhone 320 составляет 350 градусов по Цельсию.

Подготовка чипа:

Читайте также: Как правильно приготовить толстые куски на полуавтомате? Технологические особенности

1. Очистите смесь специальным ножом.
2. Остатки припоя удалите медной оплеткой толщиной 1 или 2 мм (в зависимости от геометрического размера микросхемы.
3. Восстановите шары. Сделать выводы можно двумя способами:
   Паста BGA наносится через трафарет на поверхность микросхемы (приоритетный метод) Используется в большинстве случаев.
4. Вручную, с шариками BGA. Этот вариант подходит для микросхем с небольшим количеством выводов, до 50. Хотя несколько лет назад, когда качество трафаретов оставляло желать лучшего, модемы на iPhone 5S накатывались вручную. То есть каждый шарик со щупом или пинцетом устанавливался отдельно. А это 383 контакта, считая в ZXW. Если при разводке шариков на микросхеме, приклеенной к трафарету, шарики не фиксируются в отверстиях трафарета; это означает, что на микросхему подается недостаточный поток.
5. Если мы работаем с пастой, обязательно прогрейте микросхему феном после снятия трафарета, чтобы сформировать контакты правильной формы. Также для этих целей можно использовать мелкозернистую наждачную бумагу Р500 ГОСТ Р 52381-2005.
6. Наконец, очистите микросхему спиртом и зубной щеткой.
7. Припаиваем микросхему к контактной площадке, устанавливая согласно ключу и заготовкам.
8. При установке нового чипа (приобретенного у поставщика) обязательной процедурой является накатывание чипа на свинцовый припой. Это необходимо для снижения температуры плавления припоя и уменьшения времени выдержки платы при повышенных температурах.

BGA пайка процессора на примере планшета

Планшет заряжался каждые два раза. Когда на процессор оказывается давление, экран запуска переключается, но процент заряда равен 0%. Смена батареи и попытка прошить устройство ничего не дали. Также недоступен инженерный режим.

Возле процессора много рыхлого материала, его лучше прикрыть толстой алюминиевой лентой, чтобы случайно не взорвать.

Выпайка процессора

обязательно сфотографируйте место пайки, чтобы не было проблем с определением, на какой стороне находится ключ. Сначала точка пайки нагревается до 100 — 150 ° C при максимальном потоке воздуха. Примерно через минуту постепенно увеличивайте температуру. 200 ° C, 250 ° C и потолок 310 ° C — 320 ° C. При температуре выше 250 пробуем аккуратно встряхнуть процессор пинцетом. Если он мертв, подождите дольше (или поднимите температуру, но не более чем на 320 ° C). Когда процессор раскачивается от прикосновения пинцета, значит, пора его убрать. В этом случае все защищено пленкой, поэтому риск прикосновения к сыпучему материалу минимален, поэтому вы можете перевернуть его на доске с помощью пинцета.

Убираем припой

косы лучше не использовать, чтобы не повредить маску. Паяльником и немного припоя на жало (чтобы разбавить припой тем, что есть на плате) проходим по участкам легкими и не резкими движениями. Конечно, сначала мы наносим флюс на плату. Такая же процедура и с самим процессором. Важно не перегреть и не вырвать ни копейки.

Кстати, после пайки было обнаружено, что на нескольких контактах от платы шла отвал процессора. Так как на процессоре был целый слой меди, можно было застаивать оторванные контакты шариками.

Реболлинг процессора

Реболлинг — это пайка микросхемы. Это не замена старого новым; на самом деле шарики на микросхеме обновлены для лучшего контакта с платой.

С помощью паяльной пасты и трафарета наносим на процессор новые шарики.

Температура пайки намного ниже. 180 ° С — 200 ° С. Прикрепляем процессор к трафарету той же алюминиевой лентой.

После трафарета очищаем процессор и наносим немного флюса. Затем снова нагреваем, чтобы шарики точнее ложились на свои места и лучше растекались. Уберите после этой процедуры.

Затем перед установкой нанесите на плату флюс ровным слоем. С помощью шпателя или зубочисток распределите его равномерно, чтобы все контакты были хорошо спаяны и процессор не плавал.

Ставим процессор на ключ и ставим его края. Поскольку вокруг много виски, это не составит труда. После этого мы также сначала нагреваем плату до 100–150 ° C, затем поднимаем ее до 200–230 ° C и осторожно пробуем постучать пинцетом, чтобы убедиться, что припой расплавился или нет. Если вы сделаете это резко, вам придется повторять все заново, пока шары сойдутся.

После пайки снимаем ленту и плату лучше вообще не чистить. Под микросхемами BGA очень мало воздуха и поэтому, когда прибывает очиститель, полностью удалить его оттуда очень сложно. Конечно, вы можете попробовать «вскипятить» поток до 100 ° C, но если у вас хороший, нечистый поток, не волнуйтесь.

Читайте также: Что означает понятие питтинг

Планшет начал включаться уже без давления на процессор, но после загрузки выключился на 0%. Только теперь можно войти в технический режим и попробовать сбросить настройки планшета. После сброса девайс нормально включился и показывает процесс зарядки, остальное и перестал выключаться.

Теперь нужно внимательно проверить все его функции. Камера, аудиосистема, микрофон, Wi-Fi, тачскрин.

Нижний подогрев для пайки bga

Чтобы сократить время воздействия на карту высоких температур, она используется для предварительного нагрева карт. Мы рекомендуем моноблочный нагреватель для печатных плат STM 10-6. Поддержание стабильной заданной температуры по всей площади нагревательного элемента способствует равномерному нагреву всей материнской платы (в зависимости от модели нагревателя). И еще одно преимущество перед другими тепловыми столами — удобная универсальная система крепления.

Термостат СТМ 10-6

Подготовка

Перед тем, как приступить к пайке микросхемы, нужно нанести штрихи по краю корпуса. Это необходимо сделать при отсутствии трафаретной печати, на которой указано положение электронного компонента. Это необходимо сделать для облегчения последующей установки микросхемы на плату. Фен должен генерировать воздух с температурой 320-350 градусов Цельсия. В этом случае скорость воздуха должна быть минимальной (иначе придется заново приваривать мелочь рядом с ней). Держите фен перпендикулярно столу. Так прогреваем примерно минуту. Кроме того, воздух должен быть направлен не в центр, а по периметру (краям) доски. Это необходимо для предотвращения перегрева кристалла. Память особенно чувствительна к этому. Затем следует поддеть скол с одного края и поднять ее над доской. В этом случае не стоит изо всех сил пытаться рвать. Ведь если припой не расплавился полностью, есть риск порвать следы. Иногда, когда флюс наносится и нагревается, припой начинает собираться в шарики. В этом случае их размер будет неравномерным. И пайка микросхем в корпусе BGA не удастся.

Как проходит пайка корпусов BGA типа

Отличительной особенностью электронных технологий является возрастающая герметичность установки радиодеталей и микросхем, что привело к появлению корпусов типа BGA. Во время пайки одновременно обрабатываются несколько выводов и контактных площадок, расположенных под нижней частью цифрового контроллера или небольшой микросхемы.

Такая микроминиатюризация часто оборачивается известными недостатками, вызванными сложностью ремонта (сварки) элементов, находящихся в корпусе BGA. При обращении с ними следует действовать очень осторожно, соблюдая некоторые меры предосторожности и рекомендации. Поэтому пайка BGA предполагает продуманную технику работы с контактами микросхем известного класса.

Что нужно для организации пайки

Необходимость в этой процедуре возникает в тех случаях, когда необходимо заменить сгоревшую микросхему, предварительно выпарив ее с посадочного места. Другой вариант необходимости таких операций — самостоятельное производство печатных плат, содержащих корпуса типа BGA.

Для работы методом BGA вам потребуются следующие инструменты и материалы:

• паяльная станция с термофеном;
• удобный пинцет;
• специальная паяльная паста и фирменный флюс;
• трафарет для нанесения паяльной пасты с учетом дальнейшего размещения корпуса;
• лента или тесьма для удаления припоя.

В некоторых случаях для этих целей можно использовать специальный отсос, чтобы удалить старый сварной шов.

Для качественной пайки корпусов BGA очень важна предварительная подготовка места (также называемого «рабочая зона»). Знание основных технологических особенностей этого процесса поможет добиться желаемого результата.

Особенности работы

Чтобы пайка BGA была качественной, нужно побеспокоиться о покупке хорошего трафарета или маски, при выборе какой из них рекомендуется соблюдать следующие условия:

• наличие специальных тепловых зазоров (термопрофиля) в маске);
• небольшой размер трафарета и легкая в укладке структура;
• желательно, чтобы при изготовлении трафарета использовались лазерные технологии.

Особенностью изделий китайского производства является неудобство работы с многослойной фишкой, при нанесении и последующем нагреве маска начинает гнуться.

При значительных размерах самого трафарета он одновременно начинает нагреваться сам по себе, что также может сказаться на эффективности пайки BGA.

Для устранения этого эффекта потребуется увеличить время нагрева контактов, но при этом увеличивается риск термического повреждения изделия. Вышесказанное относится только к формам, полученным методом химического травления.

Поэтому при выборе маски следует исходить из возможности приобретения образца с термическими швами, подготовленными по технологии лазерной резки. Продукция этого класса гарантирует высокую точность ориентации контактных площадок (с отклонением не более 5 микрометров).

Рассматривая характеристики корпусов пайки микросхем, нельзя не коснуться такого важного для этого процесса понятия, как реболлинг. В профессиональной практике это процедура восстановления контактных площадок электронных компонентов BGA с помощью микроскопических шариков припоя.

Демонтаж корпусов

Перед тем как приступить к разборке старой микросхемы, необходимо нанести небольшие удары по краям ее корпуса острым предметом (например, скальпелем). Эта процедура позволяет зафиксировать положение электронного компонента, что значительно облегчит его последующий монтаж.

Для удаления бракованного элемента удобнее использовать термический фен, который может нагреть сразу все ножки (без угрозы повредить уже сгоревшую фишку).

В режиме разборки BGA температура нагрева зоны пайки не должна превышать 320-350 градусов.

При этом скорость воздушной струи выбрана минимальной, что исключит оплавление соседних контактов мелких деталей.

В процессе прогрева ножек фен следует размещать строго перпендикулярно обрабатываемой поверхности.

В том случае, если нет полной уверенности в неисправности удаляемой детали, для поддержания ее в рабочем состоянии поток струи следует направлять не в центральную зону, а на периферию части корпуса.

Такая дальновидность помогает защитить кристалл кристалла от перегрева, к которому микросхемы памяти любого компьютерного оборудования особенно чувствительны.

Примерно через минуту прогрева нужно осторожно приподнять BGA-чип с одного из его краев пинцетом, а затем слегка приподнять над схемой. В этом случае желательно ограничить прилагаемое усилие, четко контролируя момент распайки каждой из контактных площадок.

Несоблюдение этого требования может вызвать повреждение посадочных участков микросхемы, которые являются частью токопроводящих путей схемы.

При сильном разовом усилии неполностью запаянная опора наверняка потянет за собой эту платформу и всю гусеницу за собой. Из-за такой халатности можно безвозвратно повредить восстановленную материнскую плату.

Плата и микросхема после распайки

Очистка и обработка флюсом

Чтобы соблюсти технологию сварки корпусов BGA в домашних условиях, необходимо ознакомиться с особенностями подготовки сиденья к работе.

При этом следует исходить из того, что даже микроскопические остатки снятого шва не должны оставаться в зоне шва.

Чтобы удовлетворить это требование, более рентабельно использовать высококачественный флюс BGA на спиртовой основе и небольшое количество канифоли.

Но сначала необходимо удалить крупные частицы припоя, которые часто остаются в монтажных отверстиях или между контактными площадками (следами). Для этого удобнее использовать медную оплетку экрана, наложенную на очищаемый участок и нагретый не очень мощным паяльником.

Применение спиртовой канифоли

Для окончательной очистки от всего постороннего «мусора» подойдет разбавленная спиртом жидкая канифоль, которая сначала наносится на место сварки, а затем нагревается обычным паяльником. По окончании сборки остатков припоя площадка для микросхемы тщательно промывается тем же спиртом или любым подходящим для этих целей природным растворителем.

Плата и микросхема после чистки

Позиционирование и припаивание

При установке микросхемы на «рабочее место» в первую очередь необходимо следить за состоянием нанесенной маски (трафарета).

При повреждении припой легко растекается и ложится на соседние участки.

Еще одним условием получения отличного результата является использование качественного паяльного флюса BGA, для чего рекомендуется использовать так называемый состав, не требующий очистки.

Правильное размещение в маске микросхемы с большим количеством ножек (например, процессора) предполагает следующий порядок этапов установки.

Сначала микросхему переворачивают проводами вверх, затем аккуратно прикладывают к зоне посадки так, чтобы ее края совпадали с положением шариков припоя. Затем на этом участке с помощью иглы обозначаются границы корпуса установленной микросхемы.

Сразу после этого можно будет вернуть микросхему в нормальное положение и закрепить на оплавленных сферах паяльником или феном сначала на одной из его сторон, затем на соседней грани, расположенной под углом 90 ° градусов.

Завершив их закрепление, необходимо убедиться, что ножки на двух оставшихся сторонах находятся точно над регулировочными шариками, предназначенными для их уплотнения.

В том случае, если все предыдущие операции проводились строго по инструкции, как правило, проблем с установкой корпуса BGA на его место не возникает.

Поможет качественная пайка: во-первых, на этом уровне действуют силы поверхностного натяжения жидкого припоя, во-вторых, использование специальной паяльной пасты для BGA. Пасту применяют вместо пайки, равномерно распределяя по области пайки (трафарету). В домашних условиях его удобно наносить пластиковой картой.

Процедуру сварки корпусов BGA следует отнести к категории профессиональных работ, требующих специальной подготовки. В связи с этим, прежде чем проверять полученные ранее навыки, специалисты рекомендуют потренироваться на старых досках.

Флюс для пайки bga

На рынке представлено огромное количество производителей флюсов. Bgacenter использует широко используемый FluxPlus. Обратите внимание на дату изготовления и срок годности потока. Преимущества флоу-геля:

• no-clean (многие мастера все же рекомендуют стирку);
• удобный дозатор, отсюда и высокая точность дозирования при сварочных работах;
• не выделяет неприятных запахов;
• обеспечивает хорошее распространение сварного шва на основном металле, тем самым снижая поверхностное натяжение расплавленного сварного шва.

FluxPlus

Позиционирование и припаивание

При установке микросхемы на «рабочее место» в первую очередь необходимо следить за состоянием нанесенной маски (трафарета). При повреждении припой легко растекается и падает на соседние участки. Еще одним условием получения отличного результата является использование качественного паяльного флюса BGA, для чего рекомендуется использовать так называемый состав, не требующий очистки.

Правильное размещение в маске микросхемы с большим количеством ножек (например, процессора) предполагает следующий порядок этапов установки.

Сначала микросхему переворачивают проводами вверх, затем аккуратно прикладывают к зоне посадки так, чтобы ее края совпадали с положением шариков припоя. Затем на этом участке с помощью иглы обозначаются границы корпуса установленной микросхемы.

Сразу после этого можно будет вернуть микросхему в нормальное положение и закрепить на литых сферах паяльником или феном сначала на одной из его сторон, затем на соседней грани, расположенной под углом 90 ° градусов. Завершив их закрепление, убедитесь, что ножки на двух оставшихся сторонах находятся точно над регулируемыми шариками, которые необходимо запечатать. В том случае, если все предыдущие операции проводились строго по инструкции, как правило, проблем с установкой корпуса BGA на его место не возникает.

Поможет качественная пайка: во-первых, на этом уровне действуют силы поверхностного натяжения жидкого припоя, во-вторых, использование специальной паяльной пасты для BGA. Пасту применяют вместо пайки, равномерно распределяя по области пайки (трафарету). В домашних условиях его удобно наносить пластиковой картой.

Процедуру сварки корпусов BGA следует отнести к категории профессиональных работ, требующих специальной подготовки. В связи с этим, прежде чем проверять полученные ранее навыки, специалисты рекомендуют потренироваться на старых досках.

Термовоздушная паяльная станция

Назначение станции Quick 861DE ESD Lead — пайка (разборка и сборка) микросхем BGA и компонентов SMD. Преимущества этой станции:

• три режима памяти CH1, CH2, CH3;
• высокая производительность «по воздуху», Quick 861DE подходит для пайки карт, телефонов и ноутбуков;
• температурная стабильность.

Что можно улучшить в конструкции станции, так это регулирование температуры не кнопками, а поворотными ручками, как на Quick 857D (W)+.

Кабель Quick ESD 861DE

Обучение схемотехнике

Зная расположение элементов на плате, их характеристики и взаимосвязи, диагностика значительно упрощается. В сервисных центрах используются следующие программы:

• Zillion x работа,
• Телефонная карточка,
• WIXINJI.

Zillion x Work Исаев Максим

Замена чипа BGA своими руками в домашних условиях

Затем в распоряжении домашнего мастера оказывается материнская плата ноутбука, на которой в процессе диагностики была обнаружена неисправная микросхема поверхностного монтажа BGA, в частности микросхема одной из колод компьютерной платы. Вам необходимо разобрать микросхему для поверхностного монтажа BGA, а вместо разобранной микросхемы установить другой ремонтируемый компонент.

Процесс замены неисправного чипа для поверхностного монтажа на материнской плате ноутбука. Вам потребуется информация по извлечению карты из корпуса устройства. Сначала материнская плата извлекается из корпуса ноутбука, для чего следует обратиться к сервисным инструкциям конкретного производителя планшета. В любом случае процедура разборки материнской платы может быть кардинально иной.

Подготовка материнской платы к ремонту

Снятая печатная плата ноутбука устанавливается на инфракрасный кварцевый обогреватель так, чтобы максимальный тепловой поток приходился на то место, где находится паяемая микросхема.

Следующим шагом будет обработка микросхемы поверхностного монтажа специальным флюсом. Удаляемый чип, обычно прямоугольный (квадратный), обрабатывается путем равномерного нанесения небольшого количества желатинового флюса по периметру.

Обработка демонтированного BGA-чипа специальным флюсом — покрытие четырех сторон микросхемы гелеобразным веществом с помощью пластикового шприца. Дополнительно по технологической схеме:

• включить инфракрасный нижний обогреватель,
• дождитесь растворения нанесенного флюса,
• при температуре 250-300ºС снять угловые пластиковые крепления микросхемы,
• при достижении температуры 300-325ºC использовать паяльный фен.

Верхний прогрев микросхемы паяльным феном

С помощью сушилки для припоя микросхема BGA для поверхностного монтажа нагревается на верхней стороне микросхемы. Если используется паяльная станция с терморегулятором, параметры обычно устанавливаются в диапазоне 350-400ºC. Равномерно направляя воздушный поток фена в область микросхемы, ждут полного расплавления жести.

Момент полного плавления можно определить, периодически проверяя состояние микросхемы. Как только стружка начинает «двигаться» на месте застежки, самое время применять присоску.

Присосом цепляются за центр корпуса микросхемы и просто снимают микросхему с места установки. Когда банка полностью растворилась, это не представляет никаких трудностей.

Подготовка посадочной области микросхемы на плате

После удаления неисправного чипа для поверхностного монтажа (BGA) подготовьте место для установки. Подготовка заключается в проведении «чистки» контактных площадок для оловянных «сфер» новой микросхемы. Для этой процедуры достаточно использовать обычный паяльник с хорошо заточенным наконечником, с гладкими рабочими краями.

Процедура удаления отпечатка микросхемы поверхностного монтажа (BGA) с помощью обычного паяльника. Процесс занимает не более минуты-двух: сначала место зачистки обрабатывается небольшим количеством флюса для пайки BGA, а затем тщательно очищаются остатки олова с помощью жала паяльника.

Радиолюбители используют несколько методов очистки, в том числе вариант, когда используется оплетка кабеля. Но практика опытного радиолюбителя показывает, что сварщика, терпения и аккуратности хватит.

Установка и пайка нового исправного компонента

На следующем этапе подготовленную к замене микросхему BGA следует установить на место демонтированной микросхемы. В этом случае необходимо соответствие маркерам (линиям), присутствующим на электронной плате, в том числе «ключевой» маркер, который указывает правильное положение микросхемы по рабочим контактам.

Затем включают инфракрасный кварцевый обогреватель нижнего обогрева, плата нагревается до плавления потока. Включают сушилку припоя и нагревают верхнюю часть микросхемы поверхностного монтажа до температуры 350-400ºC.

Собственно, это все. На замену неисправной устанавливается новая микросхема BGA. Материнская плата ноутбука готова к работе. Подробнее в видео ниже.

Видео мастер-класс отпайки (пайки) микросхемы BGA

Демонстрация процесса демонтажа неисправной микросхемы с видеоклипом с последующей установкой на замену ремонтируемой микросхемы BGA. Ремонт материнской платы ноутбука в домашних условиях со всеми деталями:

Заключительный штрих по пайке чипов BGA

Как видно из текста выше, процедура замены (пайки) микросхем поверхностного монтажа на различных электронных платах — задача вполне решаемая. Также эту работу можно выполнять в домашних условиях при наличии соответствующего инструмента. Освоение навыков замены микросхем BGA открывает широкие горизонты для организации вашего бизнеса по ремонту бытовой техники.

КРАТКИЙ БРИФИНГ

Zetsila — публикации интересных и полезных материалов для общества. Новости технологий, исследований, экспериментов мирового масштаба. Многопрофильная социальная информация — СМИ.

Паяльник для пайки

PS-900 METCAL — это система индукционной сварки. Мощности паяльника 60 Вт хватает для работы с многослойными платами современной электроники. Стаж работы мастеров по ремонту телефонов с данным паяльником — 4 года. В чем заключаются отличительные особенности ПС-900:

• нет необходимости в калибровке,
• широкий выбор подсказок,
• надежность станции, индуктор — расходный материал. При ежедневной интенсивной пайке катушка индуктивности заменяется в среднем раз в 10 месяцев.

Сварщик

Как паять (менять) микросхемы поверхностного монтажа типа BGA?

Практически все современные электронные устройства, включая планшеты, ноутбуки, смартфоны и т.д., шодержат микросхемы для поверхностного монтажа на материнских платах. Конструкция таких микросхем отличается тем, что вместо классических проводных кабелей она содержит массив сфер.

То есть количество металлических точек контакта, которые по сути представляют собой кусочки припоя в виде шариков. В результате эти шарики не могут войти в традиционные отверстия на плате, но микросхемы BGA можно припаять к монтажным площадкам. Это поверхностный монтаж.

Давайте посмотрим, как паять микросхемы BGA и оборудование, необходимое для работы.

Замена чипов поверхностного монтажа

Казалось бы, технология ИС для поверхностного монтажа требует уникального механического подхода.

Глядя на такую ​​микросхему, установленную на материнской плате ноутбука или другой техники, сложно представить, как, например, можно заменить микросхему в домашних условиях, если она сломана.

Однако, как показывает практика, ремонт дома с заменой BGA (Ball Grid Array) вполне возможен.

ВСЕ ДЛЯ BGA

Как спаять микросхему, изготовленную по технологии BGA, микросхему, которая просто накладывается на поверхность печатной схемы? Оказывается, это совсем не сложно

Конечно, нужно иметь навыки ремонта электронной техники и навыки пайки микросхем, в частности. Также вам понадобится определенная инструментальная и материальная база:

• электрический фен для сварки,
• дополнительный инфракрасный обогреватель,
• миниатюрный вакуумный насос с присоской,
• особый поток,
• электросварщик,
• еще один вспомогательный инструмент.

Помимо всей обозначенной материальной базы, важным компонентом при пайке микросхем поверхностного монтажа BGA-типа является специальный флюс — пастообразное вещество.

Что такое флюс под пайку микросхем типа BGA?

По сути, флюс припоя для микросхем поверхностного монтажа представляет собой химическое соединение (кислоту), благодаря которому достигается качественная «очистка» точек пайки. Есть два типа пастообразных помад (похожих на гель:

1. Потоки, требующие последующей очистки.
2. Потоки, не требующие очистки.

А пока в любом случае все же стоит прибегать к функциям очистки платы от остатков флюса после завершения всех работ, что предотвратит возможное разрушение структуры печатной платы в будущем. Следует отметить: практически все флюсы, предназначенные для пайки микросхем поверхностного монтажа (BGA), достаточно легко очищаются.

https://www.youtube.com/watch?v=0V4cfUkugJ4

ПАСТА BGA

Это примерно консистенция флюса, вещества, используемого при пайке микросхем поверхностного монтажа.

Обычно упаковывается в пластиковые шприцы для удобства использования

На коммерческом рынке представлен широкий выбор материалов этого типа для работы с микросхемами поверхностного монтажа.

В частности, богатый ассортимент представлен на известном китайском портале Aliexpress. К тому же цены на китайские товары значительно ниже европейских брендов, а качество достаточно стабильное.

При желании допускается самостоятельно проводить поток с использованием определенного набора веществ:

• глицерин (смесь глицерина и аспирина),
• уксусная кислота (аммиак),
• спиртовой раствор канифоли,
• воск.

Однако предпочтительнее использовать уже готовый коммерческий продукт.

Инфракрасный нагреватель материнской платы

Дополнительные нагреватели, такие как настольное инфракрасное устройство с автоматической настройкой температуры, используются для нагрева материнской платы с нижней стороны установки микросхемы BGA.

Таким образом достигается равномерный нагрев в процессе пайки (замены) микросхемы поверхностного монтажа типа BGA, исключается деформация структуры PCB материнской платы.

НАГРЕВАТЕЛЬ

Китайский портал Алиэкспресс насыщен такими керамическими инфракрасными панелями, которые предлагается использовать для нижнего нагревательного инструмента электронных плат
Однако цифровые инфракрасные обогреватели довольно дороги (от 5000 рублей), поэтому для бытовых условий (индивидуальный ремонт не в больших масштабах) логичнее использовать простые керамические инфракрасные пластины для пайки BGA-микросхем.

Наряду с нижним нагревом используется верхний нагревательный инструмент. В частности, традиционным инструментом здесь является паяльный фен — электрический паяльник с современным «острым» дизайном для пайки (распайки) миниатюрных элементов электронных плат.

Электрический паяльный фен для микросхем поверхностного монтажа

Этот вид паяльника отличается от традиционного паяльника с металлическим наконечником тем, что рабочий наконечник в данном случае не используется. Вместо рабочего жала необходимый температурный фон в точках пайки обеспечивает поток нагретого воздуха. Соответственно, конструкция термофена следует рассматривать как разновидность воздушного насоса, оборудованного системой нагрева и управления.

СВАРКА BGA

Один из множества вариантов конструкции паяльной станции, поддерживающий использование обычного паяльника с наконечником и работу термофена

Имеются сварочные пистолеты различной конструкции и рабочего объема.

Сборные конструкции обычно имеют функции контроля силы воздушного потока, температуры выходящего воздуха и позволяют визуально контролировать параметры.

При этом из обычного электрического паяльника допускается сделать вполне сносный сварочный фен, проведя модернизацию конструкции.

Вакуумный насос с присоской для BGA чипов

Этот довольно оригинальный инструмент желательно использовать при пайке (распайке) микросхем поверхностного монтажа BGA. На самом деле, для работы с другими электронными компонентами современной техники вакуумная присоска также может понадобиться довольно часто.

Обычно сварочные посты промышленного (коммерческого) производства уже оснащены этим функционалом. Инструмент хорош тем, что позволяет аккуратно разобрать нагретую микросхему BGA до степени разборки, не затрагивая близлежащие компоненты. Однако перейдем к делу: как распаять и заменить неисправную микросхему BGA на материнской плате.

Замена чипа BGA своими руками в домашних условиях

Затем в распоряжении домашнего мастера оказывается материнская плата ноутбука, на которой в процессе диагностики была обнаружена неисправная микросхема поверхностного монтажа BGA, в частности микросхема одной из колод компьютерной платы. Вам необходимо разобрать микросхему для поверхностного монтажа BGA, а вместо разобранной микросхемы установить другой ремонтируемый компонент.

СТЕНЦИЛ

Процесс замены неисправного чипа для поверхностного монтажа на материнской плате ноутбука.

Вам понадобится информация о том, как удалить бумагу из машины

Ранее материнская плата была извлечена из корпуса ноутбука, для чего нужно обратиться к сервисной инструкции конкретного производителя планшета. В любом случае процедура разборки материнской платы может быть кардинально иной.

Подготовка материнской платы к ремонту

Снятая печатная плата ноутбука устанавливается на инфракрасный кварцевый обогреватель так, чтобы максимальный тепловой поток приходился на то место, где находится паяемая микросхема.

Следующим шагом будет обработка микросхемы поверхностного монтажа специальным флюсом. Удаляемый чип, обычно прямоугольный (квадратный), обрабатывается путем равномерного нанесения небольшого количества желатинового флюса по периметру.

ПОТОКИ

Обработка разобранного BGA-чипа специальным флюсовым покрытием гелеобразным веществом с четырех сторон корпуса микросхемы с помощью пластикового шприца

Кроме того, согласно технологической схеме:

• включить инфракрасный нижний обогреватель,
• дождитесь растворения нанесенного флюса,
• при температуре 250-300ºС снять угловые пластиковые крепления микросхемы,
• при достижении температуры 300-325ºC использовать паяльный фен.

Верхний прогрев микросхемы паяльным феном

С помощью сушилки для припоя микросхема BGA для поверхностного монтажа нагревается на верхней стороне микросхемы. Если используется паяльная станция с терморегулятором, параметры обычно устанавливаются в диапазоне 350-400ºC. Равномерно направляя воздушный поток фена в область микросхемы, ждут полного расплавления жести.

Момент полного плавления можно определить, периодически проверяя состояние микросхемы. Как только стружка начинает «двигаться» на месте застежки, самое время применять присоску.

Присосом цепляются за центр корпуса микросхемы и просто снимают микросхему с места установки. Когда банка полностью растворилась, это не представляет никаких трудностей.

Подготовка посадочной области микросхемы на плате

После удаления неисправного чипа для поверхностного монтажа (BGA) подготовьте место для установки. Подготовка заключается в проведении «чистки» контактных площадок для оловянных «сфер» новой микросхемы. Для этой процедуры достаточно использовать обычный паяльник с хорошо заточенным наконечником, с гладкими рабочими краями.

НАДУВНЫЕ ШАРИКИ

Процедура удаления отпечатка микросхемы поверхностного монтажа (BGA) с помощью обычного паяльника. Процесс занимает не более минуты-двух

Сначала место «зачистки» обрабатывается небольшим количеством припоя BGA, а затем остатки олова аккуратно очищаются с помощью жала паяльника.

Радиолюбители используют несколько методов очистки, в том числе вариант, когда используется оплетка кабеля. Но практика опытного радиолюбителя показывает, что сварщика, терпения и аккуратности хватит.

Установка и пайка нового исправного компонента

На следующем этапе подготовленную к замене микросхему BGA следует установить на место демонтированной микросхемы. В этом случае необходимо соответствие маркерам (линиям), присутствующим на электронной плате, в том числе «ключевой» маркер, который указывает правильное положение микросхемы по рабочим контактам.

Затем включают инфракрасный кварцевый обогреватель нижнего обогрева, плата нагревается до плавления потока. Включают сушилку припоя и нагревают верхнюю часть микросхемы поверхностного монтажа до температуры 350-400ºC.

Собственно, это все. На замену неисправной устанавливается новая микросхема BGA. Материнская плата ноутбука готова к работе. Подробнее в видео ниже.

мастер-класс отпайки (пайки) микросхемы BGA

Демонстрация процесса демонтажа неисправной микросхемы с видеоклипом с последующей установкой на замену ремонтируемой микросхемы BGA. Ремонт материнской платы ноутбука в домашних условиях со всеми деталями:

Заключительный штрих по пайке чипов BGA

Как видно из текста выше, процедура замены (пайки) микросхем поверхностного монтажа на различных электронных платах — задача вполне решаемая.

Также эту работу можно выполнять в домашних условиях при наличии соответствующего инструмента.

Освоение навыков замены микросхем BGA открывает широкие горизонты для организации вашего бизнеса по ремонту бытовой техники.

ВИДЕО О НАС

Знаменитости доверяют свою технику нашим ученикам — обзор FIXIT SERVICE
Владислав искренне доволен ходом пайки и схем BGA — отзыв на FIXIT SCHOOL
Курсы ремонта смартфонов в FIXIT SCHOOL
Электронное обучение в FIXIT SCHOOL
Обзор FIXIT SCHOOL на французском языке
Обзор Якоба курса «Пайка и схемотехника BGA”
Отзыв Дмитрия о курсе «Пайка и BGA схемы”
Иностранный студент в FIXIT SCHOOL

КУРС 1 на 1 с преподавателем

Микроскоп бинокулярный

Для начинающего мастера по ремонту телефонов неплохим вариантом будет микроскоп CM0745. Бинокулярный микроскоп с фокусным расстоянием 145 мм (с установленной рассеивающей линзой Барлоу). Цель системы линз — увеличить фокусное расстояние при сохранении рабочей зоны.

Преимущество CM0745:

• Постепенное увеличение достигается с помощью трещотки.
• Система линз стеклянная, а не пластиковая.
• Возможность дооснащения головкой микроскопа различными столами и штативами.
• Увеличение до 45X.

Микроскоп для пайки печатных плат