BGA返修台原理及操作过程PPT演示课件

2020/5/19,BGA返修台使用教程,深圳市金邦达科技有限公司,BGA芯片的定义,Page2,球栅阵列封装，简称BGA(BallGridArrayPackage)，具有更小的体积和更好的散热性能和电性能。BGA封装的I/O端子以圆形或柱状焊点按阵列形式分布在封装下面，BGA技术的优点是I/O引脚数虽然增加了，但引脚间距并没有减小反而增加了，从而提高了组装成品率；寄生参数(电流大幅度变化时，引起输出电压扰动)减小，信号传输延迟小，使用频率大大提高。BGA一出现便成为CPU、南北桥等VLSI芯片的高密度、高性能、多功能及高I/O引脚封装的最佳选择。,为什么会出现BGA返修,Page3,在SMT贴装生产的时候会由于各种原因导致BGA芯片的焊接出现虚焊、假焊、连焊和空洞现象。假焊和连焊在SMT后测试阶段会及时发现，但是虚焊和空洞等现象在现场是无法判断的，在经过运输震荡或者长时间使用之后才会出现接触不良等影响产品功能的现象。不管是现场发现或者之后发现的焊接问题对于产品来讲都是致命的问题，这个时候就需要利用BGA返修设备修复有问题的BGA芯片。这个修复过程就叫做BGA返修！,发现BGA问题,重新植球,拆卸BGA芯片,更换新BGA,焊接BGA芯片,回流焊温度曲线,Page4,BGA返修台加热原理,Page5,采用非常细的热气流聚集到表面组装器件(BGA等)的引脚和焊盘上，使焊点融化或使焊膏回流，以完成拆卸或焊接功能。拆卸同时使用一个自动或者手动的带橡皮吸嘴的真空装置，当全部焊点熔化时将BGA器件轻轻吸起来。热风BGA返修系统的热气流是通过可更换的各种不同规格尺寸热风喷嘴来实现的。由于热气流是从加热头四周出来的，因此不会损坏BGA以及基板或周围的元器件，可以比较容易地拆卸或焊接BGA。为防止PCB翘曲还要选择具有对PCB底部进行预热功能的返修系统。,BGA返修台光学对位原理,Page6,由于BGA的焊点在器件底部，是看不见的，因此重新焊接BGA时要求返修系统配有光学对位系统（称为分光视觉系统或底部反射光学系统)，以保证贴装BGA时精确对中（如图所示）。例如我们公司的BGA返修台RM系列。这一系列机型都是带有光学对位系统的！,BGA返修台使用注意事项,Page7,BGA返修台属于强电、高温设备，若操作不当可能导致设备损坏，甚至危及操作者人身安全，用户须注意以下事项！,BGA返修台发展史,Page8,刚开始出现的BGA返修台是固定了两把热风枪来从上下两个方向加热，逐渐发展出了温度仪表控制的三温区BGA返修台，但是近两年BGA返修台技术发展迅速，温度仪表控制的机器已经被市场淘汰！现在主流的BGA返修台分两类，触摸屏控制的手动三温区机型和半自动化的带光学对位系统的高端机型。我公司高端机型主要有两类，分电脑控制和触摸屏控制。,温度仪表机型已淘汰,手动触摸屏机型,半自动光学对位机型,专业从事SMT设备的设计、开发、销售的高科技公司深圳市金邦达科技有限公司（ShenzhenGMAXTechnologyCO.,LTD.）是一家专业从事SMT设备的设计、开发、销售的高科技公司，成立于2006年。公司继承了自控领域的经验，融入当今先进的工业计算机测控技术，在BGA返修工作站系统控制、温度控制、机器视觉技术领域取得了骄人的业绩，成为在该领域技术领先的公司。,Page9,深圳市金邦达科技有限公司公司概况,Page10,BGA返修系列-BGA返修工作站,3大产品系列,手动型BGA返修台,光学对位型BGA返修站,全自动BGA返修站,个体维修小型公司小型工厂,小型工厂中型工厂中型公司科研院所,大型工厂大型公司科研院所,BGAReworkStation,Page11,公司价值观,价值观是根植于我们内心的信念，是我们永远恪守的精神准则。,持续创新，领跑行业追求卓越，铸造品质至诚守信，合作共赢精心服务，成就客户,价值观,思想,行为,Page12,公司组织架构,Page13,研发、制造流程,系统设计,硬件开发,软件开发,机械设计,硬件测试,软件测试,机械试装,系统测试,研发流程,物料采购,机械加工,电气部件加工,外协加工,机械装配,电气装配,出厂测试,制造流程,E2E流程体系，是效率和质量的基本保障,Page14,我们的主要团队,打造精英团队，实现1+12,研发部,系统设计,硬件设计,机械设计,软件设计,制造部,机械加工,机械装配,出厂测试,电气装配,市场部,行销,电子商务,售后服务,外贸,Page15,公司科研能力,技术决定高度，创新铸就卓越,硬件设计电路设计CPU应用可靠性设计,自主研发控制板卡,自主软件开发,软件设计VC设计C语言设计数据库设计机器视觉识别软件算法,自主系统设计,系统设计需求分析系统架构设计关键技术分析机械设计,产品定型,产品测试系统测试环境试验EMC测试运输测试,公司具备硬件、软件、机械自主研发能力,Page16,公司技术合作,清华硕士研究生专业实践技术领域机器视觉应用技术伺服控制技术图像识别与测量技术自动控制理论与技术新型CPU应用技术系统仿真技术热气流流场仿真技术,与浙大合作的技术领域图像自动拼接技术伺服运动控制技术照排光源技术图像三维数据获取技术三维图像重建技术超大扫描设备结构设计超大行程运动精度控制技术,强强合作，挑战科技,Page17,公司质量体系,细节决定成败,质量体系架构,Page18,公司质量方针,质量管理不是螺旋上升，公司就无法生存！,质量方针追求卓越、规范管理、持续改善、顾客满意质量目标不断提升产品、技术、服务品质，持续为客户创造长期价值,质量指标研发产品设计合格率：100%对器件供应商的评价率：100采购产品的进货检验率：100制造加工一次合格率：98整机出厂测量合格率：100,Page19,质量证书,公司已通过ISO9001认证和CE认证,Page20,销售网络,深圳总部上海办事处西安办事处沈阳办事处南京办事处兰州办事处,国内,欧洲代表处（英国）：EuroperepresentativeofficeTel：0044-07883649541东南亚代表处（马来西亚）：SoutheastAsiarepresentativeofficeTel：00601116368260,海外,Page21,售前、售后服务,服务理念聆听客户、快速响应微笑服务、顾客满意,5A服务全周期AllLifeCycle全天候AllTime全方位AllOrientation全统一AllUnification全满意AllSatisfaction,没有到位的服务，就不会产生蜘蛛效应,服务模式,光学对位代表机型RM-1080结构介绍,Page22,01上加热头与吸笔组件02吸嘴的方向角控制旋钮03热电偶插座；04高清晰光学棱镜成像系统；05预热区组件06急停按钮；07摇杆：前后摇动控制上加热头；左右摇动控制图像放大缩小；旋转控制相机聚焦。08真彩工业触摸屏，支持中英文界面；09相机控制按钮组；10电路板夹持移动组件；11X轴和Y轴微调旋钮，可使板件支架左右前后微调；在锁定导轨后再进行微调。,光学对位代表机型RM-1080菜单界面介绍,Page23,（1）自动焊接：自动焊接元器件；（2）自动拆解：自动拆解元器件；（3）手动焊接：手动焊接元器件；（4）温控调试：可以单独使用上温区或者下温区加热；（5）视觉对位：自动寻找加热位置和视觉对位位置；（6）参数设置：设置温度参数、设置PID参数、其他参数设置和恢复出厂设置；,（7）设备测试：可以打开或者关闭外设以供测试和适用；（8）关于：关于金邦达科技有限公司的介绍、产品介绍、联系方式及软件版本；,光学对位代表机型RM-1080主界面介绍,Page24,1）曲线选择区：位于屏幕左上角，选择加热要使用的温度曲线；2）主控按钮区：位于屏幕右边，在这里可以开始/停止加热等；3）功能模块区：由5个功能模块组成：实时温度：监视上温区、下温区、预热区、焊点1、焊点2的实时温度等；温度曲线设置：用来观察和调整当前温度曲线内容的具体设置；智能生成曲线：如果您不知道焊料的熔点，可以用此功能逐次加温或延长时间来找到焊料的熔点，并智能生成相应的曲线；,曲线分析：当加热完成后，可分析回流曲线各段的时间和斜率；报警信息：如果设备异常，此模块中可现实相应异常的内容；,光学对位代表机型RM-1080视觉对位界面介绍,Page25,1）自动完成：设置芯片的厚度，自动获取加热位置，自动标定对位位置；2）外设控制：控制一些外设的动作；3）Z轴运动控制：控制上加热头的运动；输入芯片的厚度；点击“自动获取加热位置”，上加热头自动下行，检测接触到芯片后停止，接触力为20g，从而保证芯片不至于承受太大的外力而变形，此时加热位置已经自动获取，对位位置也自动计算出来；视觉对位界面由3个部分组成：,“自动一键标定”仅供出厂测试，是用来校准相机，不建议用户使用；其使用方法是：直接点击“自动一键标定”，上加热头会下行吸取芯片并回到对位位置，从而供用户调整棱镜和上加热头位置。,使用RM-1080拆卸BGA芯片-1,Page26,将需要拆卸BGA的电路板装夹在工作台上,注意：装夹时要让设备的定位激光点对准BGA芯片的中间位置，完成之后锁紧夹装部件的各个固定旋钮。,使用RM-1080拆卸BGA芯片-2,Page27,在触摸屏操作界面选择拆卸模式，点击启动,注意：在第一次操作之前需要获取一次加热位置（启动按钮上面的位置设定按钮）并选择相应的温度曲线（曲线的设置非常简单，详情参照设备说明书）。设置好之后下次做同样BGA芯片的时候就不必重新设置。,使用RM-1080拆卸BGA芯片-3,Page28,上加热头自动下降至加热位置并开始按曲线加热,注意：需要选择比BGA芯片略大的热风风嘴。下加热头要调整至距离PCB板3-5mm，最好让下风嘴上的支撑点接触到PCB板。,使用RM-1080拆卸BGA芯片-4,Page29,设备开始按照设定好的温度曲线加热,注意：在温度曲线达到焊接2段的时候注意观察BGA芯片的锡球是否已经融化（可以用镊子触碰感觉），如果没有融化则需要加温度或者延长时间。,使用RM-1080拆卸BGA芯片-5,Page30,在智能生成曲线的选项卡里选择加温度或者延长时间,注意：此功能是在焊接2段才可使用，点击加温度按钮或者加时间按钮来确保BGA锡球融化，在成功拆下芯片之后可以点击右边的“生成曲线”按钮保存修改后的温度曲线，方便下次拆卸或者焊接同样的BGA芯片。,“智能生成曲线”选项卡,使用RM-1080拆卸BGA芯片-6,Page31,加热完成之后让加热头会自动上升并吸取芯片,注意：在拆下BGA芯片之后点击操作界面上的“关真空泵”按钮，用一个接料盘接取芯片（不要用手去拿，防止烫伤）。,“智能生成曲线”选项卡,BGA芯片重新植球-1,Page32,拆下来的芯片如果要重新利用就需要重新植球,首先需要把芯片上残留的焊锡清理干净，保证没有凸凹不平的情况出现，可以利用吸锡带和电烙铁配合拖锡。,BGA芯片重新植球-2,Page33,在芯片焊盘涂薄层助焊膏,注意：涂抹助焊膏一定要薄且均匀（有粘性就可以，太多加热会流动导致锡球跑偏）,BGA芯片重新植球-3,Page34,将芯片固定在万能植球台上,注意：要保证芯片固定好，不能有晃动，一边高一边低的情况出现,BGA芯片重新植球-4,Page35,盖上相对应的钢网，然后将锡球倒在钢网上面,注意：钢网扣上去之后一定要保证网孔和芯片的焊盘位置重合，而且钢网一定是要清洗干净的，锡球规格要和钢网对应，不能出现漏不下去或者锡球太小跑偏的情况,BGA芯片重新植球-5,Page36,每个网孔都有锡球之后倒出多余锡球,注意：个别没有漏到锡球的网孔可以用镊子补全，过程中要主要不要有太大的动作，防止锡球移位。,BGA芯片重新植球-6,Page37,取下钢网和芯片,注意：在取下钢网的时候一定要注意不要晃动，最好垂直提起，取下芯片的时候也要注意不要碰到锡球。,BGA芯片重新植球-7,Page38,给芯片加热烧结锡球,注意：根据锡球的焊料选择加热温度，将芯片焊盘朝上，置于铁板烧或者其他加热工具进行烘烤融化（为了保证焊接成功率，在锡球烧结融化的时候需要在芯片上面滴适量助焊膏），烧结并冷却后取走芯片,电路板焊盘清理,Page39,需要返修的电路板焊盘也要清理平整,注意：和清理BGA芯片焊盘同样的方法，注意涂助焊膏，使用吸锡线时注意力度，不要伤到焊盘（最好不要使用吸锡线，极容易伤到焊盘）。,光学对位机型RM-1080焊接过程-1,Page40,将电路板夹装在工作台上并涂抹均匀的助焊膏,注意：电路板的夹装位置和拆卸时的一样，要让激光点对准焊盘的中心点，大面积电路板要启用防变形支撑工具，防止其局部受热变形。,光学对位机型RM-1080焊接过程-2,Page41,将植好球或者新的BGA芯片贴到电路板上,注意：贴装芯片的时候一定要注意芯片的方向，按照正确的放心贴到焊盘上大致的位置即可，接下来要用光学放大对位，所以不用太细心的方正位置。,光学对位机型RM-1080焊接过程-3,Page42,在操作界面选择自动焊接模式并点击启动,上加热头会自动下行并吸取芯片回到对位位置，然后拉出光学对位系统进行光学对位。,光学对位机型RM-1080焊接过程-4,Page43,旋动x、y、z三个微调千分尺调整至两个图像重合,可以通过控制面板上的光学控制按钮调整图像大小和焦距找到最佳的视觉图像。调整重合之后可以移动光学对位系统部件观察芯片四角看图像是否完全重合，完成之后推回对位部件,Z,X,Y,光学对位机型RM-1080焊接过程-5,Page44,在操作界面点击对位完成按钮完成对位,上加热头自动下行至加热位置，按照原来设置好的温度曲线开始加热（温度曲线和拆卸BGA时的要一致或者高一点，否则有可能出现焊接不良。,光学对位机型RM-1080焊接过程-6,Page45,加热完成之后上加热头会自动上升并冷却芯片,上加热头首先升起一段距离并吹冷却风，之后会自动上升至原点；同事工作台侧面的横流冷却风机会启动冷却电路板，冷却之后我们就可以拿走PCB完成返修。,手动型BGA返修台GM-5380结构介绍,Page46,01：上加热头上下调节把手和锁定螺杆（左右两边有同样装置）02：上加热头限位杆03：上加热头（可前后左右上下移动）04：15寸高清显示器05：内置电动真空吸笔06：3个预热区开关和1个工作照明灯开关07：下加热头升降调节旋钮08：总上电开关09：大面积红外预热区（可整体拆卸）10：工作照明灯,手动型BGA返修台GM-5380主界面介绍,Page47,焊接模式和拆解模式用来拆解和焊接芯片；温控调试可以单独使用上加热和下加热；设备测试用来打开或关闭相应外设（冷却风扇、上、下热风、真空泵、蜂鸣器、激光器），测试外设是否工作良好或用于其他用途；温度曲线设置用来根据不同的芯片设置不同的温度曲线,手动型BGA返修台GM-5380温度设置界面介绍,Page48,“温度曲线设置”由可以设置上温区、下温区的温度曲线和红外区的温度控制，并且可以提供温度曲线的调用和存储。点击“曲线查看”，根据芯片和焊料的类型，选择合适的曲线，然后点击“调用”。,手动型BGA返修台GM-5360结构介绍,Page49,01：上加热头上下调节把手和锁定螺杆（左右两边有同样装置）02：上加热头限位杆03：上加热头（可前后左右上下移动）04：上加热风嘴（磁铁吸附固定）05：大流量横流冷却风机06：内置电动真空吸笔07：7寸的真彩触摸屏08：2组外接K型热电偶插孔09：3个预热区开关和1个工作照明灯开关10：下加热头升降调节旋钮11：总上电开关12：大面积红外预热区（可整体拆卸）13：工作照明灯,手动型BGA返修台GM-5360主界面介绍,Page50,1）曲线选择区：位于屏幕左上角，选择加热要使用的温度曲线；2）主控按钮区：位于屏幕右边，在这里可以开始/停止加热等；3）功能模块区：由5个功能模块组成：实时温度：监视上温区、下温区、预热区、焊点1、焊点2的实时温度等；温度曲线设置：用来观察和调整当前温度曲线内容的具体设置；智能生成曲线：如果您不知道焊料的熔点，可以用此功能逐次加温或延长时间来找到焊料的熔点，并智能生成相应的曲线；曲线分析：当加热完成后，可分析回流曲线各段的时间和斜率；报警信息：如果设备异常，此模块中可现实相应异常的内容；,手动型BGA返修台GM-5360温度设置界面介绍,Page51,点击“曲线选择”按钮显示系统自带的所有曲线，供用户选择；点击输入框可以更改对应的温度和时