BGA返修技术规范.doc

北京市*电子有限公司文件名称BGA返修技术规范制定单位技术工程部版 本A/1文件编号文件页数1. 目的 为焊接失效的BGA的返修提供技术指导规范，以提高返修的一次成功率，降低制造成本。2. 适用范围本规范适用于我司所有焊接失效的BGA的返修。3. 定义 BGA：全称Ball Grid Array，直译为球栅阵列，是集成电路采用有机载板封装的一种新型器件封装形式。其引出端呈矩阵状分布在底面上，完全改变了引出端分布在两侧或四边的封装形式，具有产品成本降低、封装面积减小、功能强大、可靠性高、电性能好的特点；同时也存在容易吸潮、检测不便、返修相对困难的缺陷。4. 职责 返修组负责BGA返修台的操作使用和BGA元件的拆除与安装。5. 程序内容 5.1PCBA与BGA的烘烤 在测试人员分析确认由于BGA焊接失效导致PCBA功能故障需要返修后，首先需要将PCBA组装板和非真空包装BGA元件放进烘烤箱，作焗炉去湿处理，以防止加热过程中PCBA变形起泡，影响共面性与造成报废。 5.1.1.PCBA组装板适宜在120 5条件下烘烤8-12小时。 5.1.2.真空封装良好的BGA元件可以不作烘烤处理；真空包装破损和散装的BGA元件适宜在120 5条件下烘烤4-8小时。5.2. 焊接失效的BGA元件的拆除 5.2.1.在用BGA返修台对焊接失效的BGA进行拆除时，使用有铅工艺的PCBA组装板，其拆除的峰值温度适宜设置在210-220之间；使用无铅工艺的PCBA组装板，其拆除的峰值温度适宜设置在230-240之间。如图： BGA返修台采取热风喷嘴和加热平台从上、下对PCBA进行对流加热 BGA返修工作台 5.2.2.在将焊接失效的BGA元件拆除后，要用电烙铁和编织带及时地将BGA焊盘拖平整，并用清洗剂将助焊剂残留物清洗干净，同时注意不要损坏元件焊盘和阻焊膜。 5.2.3.对于拆除后氧化的元件焊盘，需要做拖锡处理，以去除表面氧化物，为后续的充分焊接提供可靠保障。 5.2.4.对于存在损坏引线焊盘与阻焊膜的，必须在安装前修补焊盘线路及重新涂覆阻焊膜，以保证电气导通性。如图： BGA拆除后，须用编织带引导电烙铁将焊盘拖至干净、平整5.3. BGA模板的制作与印锡 5.3.1.新的BGA元件在安装前，需要在元件焊盘上用BGA专用小模板根据印制板的组装工艺印刷相应锡膏，以提供足够的锡膏量来保障焊接后BGA元件的高度和可靠性。 5.3.2.BGA专用小模板的制作应依据元件焊盘的间距和直径大小，同时要保证在厚度方向有足够的锡量又不造成连锡、拉尖等不良隐患。BGA模板的一般开孔尺寸见下表：BGA类型焊盘直径模板开孔直径模板厚度1.27Pitch0.80mm0.75mm0.15-0.20mm1.00Pitch0.38mm0.35mm0.115-0.135mm0.50mm0.30mm0.28mm0.075-0.125mm5.3.3.在用BGA专用小模板印锡时，应检查印刷质量，确保没有少锡、连锡、移位、漏印等不良现象；对有印刷不良的，应将焊盘清洗干净后再重新印刷。如图： 用于BGA焊盘印锡的专用小模板5.3.4.对于0.40 Pitch以下的CSP，可以不采取用小模板印锡的模式，而是直接在焊盘上涂覆膏状助焊剂后回流焊接。5.4. 新的BGA元件的安装 5.4.1.在元件焊盘印好锡后，应该选取新的未使用的BGA进行贴放安装；对于已拆除的BGA元件，考虑到工艺复杂程度和成功率，一般不建议于植球后再回收使用。 5.4.2.贴放BGA元件时，应保证贴装精度，注意贴放压力，同时要防止震动。 5.4.3.要根据元件大小、PCB厚度以及所用锡膏的类型等使用返修台设置合适的回流温度曲线；使用有铅工艺的PCBA组装板设置的峰值温度适宜在220-230之间，使用无铅工艺的PCBA组装板设置的峰值温度适宜在235-245之间。如图： BGA回流焊接时返修台实时读取的温度曲线走势情况5.5. BGA安装后的检查 5.5.1.BGA元件安装焊接好后，应对光平视BGA四周，观察是否透光、BGA四周与PCB之间的距离是否一致、焊锡是否完全融化、焊球的形状是否端正等。 5.5.2.在焊盘设计合理的情况下，再流焊后BGA底部与PCB之间的距离比焊接前塌陷1/5 -1/3属于正常。如果焊球塌陷太大，说明温度过高，容易发生桥接；如果焊球高度对比不端正，有歪扭现象，说明温度不够，焊接不充分。 5.5.3.在条件许可的情况下，应使用X-Ray通过光的穿透检查BGA的焊接状况，以获取准确的信息。如图： X-Ray检测到的BGA焊接短路缺