BGA-пайка карпусоў у хатніх умовах

У сучаснай электроніцы назіраецца ўстойлівая тэндэнцыя да таго, што мантаж становіцца ўсё больш ушчыльненым. Вынікам гэтага стала ўзнікненне карпусоў BGA. Пайка гэтых канструкцый у хатніх умовах і будзе намі разгледжана ў межах дадзенага артыкула.

Агульная інфармацыя

Першапачаткова размяшчалася шмат высноваў пад корпусам мікрасхемы. Дзякуючы гэтаму яны размяшчаліся на невялікай плошчы. Гэта дазваляе эканоміць час і ствараць усё больш мініятурныя прылады. Але наяўнасць такога падыходу пры вырабе абгортваецца нязручнасцямі падчас рамонту электроннай апаратуры ў корпусе BGA. Пайка ў дадзеным выпадку павінна быць максімальна акуратнай і ў дакладнасці выконвацца па тэхналогіі.

Што трэба для працы?

Неабходна назапасіцца:

1. Паяльной станцыяй, дзе ёсць термофен.
2. Пінцэтам.
3. Паяльной пастай.
4. Ізастужкай.
5. Аплёткай для зняцця прыпоя.
6. Флюс (пажадана сасновы).
7. Трафарэт (каб наносіць паяльную пасту на мікрасхему) або шпатель (але спыніцца лепш на першым варыянце).

Пайка BGA-карпусоў не з'яўляецца складанай справай. Але каб яна паспяхова ажыццяўлялася, неабходна правесці падрыхтоўку працоўнай вобласці. Таксама для магчымасці паўтарэння апісаных у артыкуле дзеянняў трэба распавесьці пра асаблівасці. Тады тэхналогія паяння мікрасхем у корпусе BGA не складзе працы (пры наяўнасці разумення працэсу).

асаблівасці

Распавядаючы, што сабой уяўляе тэхналогія паяння карпусоў BGA, неабходна адзначыць ўмовы магчымасці паўнавартаснага паўтарэння. Так, былі выкарыстаныя трафарэты кітайскай вытворчасці. Іх асаблівасцю з'яўляецца тое, што тут некалькі чыпаў з'яўляюцца сабранымі на адной вялікай нарыхтоўцы. Дзякуючы гэтаму пры нагрэве трафарэт пачынае выгінацца. Вялікі памер панэлі прыводзіць да таго, што ён пры нагрэве адбірае значная колькасць цяпла (гэта значыць, узнікае эфект радыятара). З-за гэтага неабходна больш часу, каб прагрэць чып (што негатыўна адбіваецца на яго працаздольнасці). Таксама такія трафарэты вырабляюцца з дапамогай хімічнага тручэння. Таму паста наносіцца не так лёгка, як на ўзоры, зробленыя лазернай рэзкай. Добра, калі будуць прысутнічаць термошвы. Гэта будзе перашкаджаць выгібу трафарэтаў падчас іх награвання. Ну і напрыканцы варта адзначыць, што прадукцыя, вырабленая з выкарыстаннем лазернай рэзкі, забяспечвае высокую дакладнасць (адхіленне не перавышае 5 мкм). А дзякуючы гэтаму можна проста і зручна выкарыстоўваць канструкцыю па прызначэнні. На гэтым ўступленне завяршаецца, і будзем вывучаць, у чым складзеная тэхналогія паяння карпусоў BGA ў хатніх умовах.

падрыхтоўка

Перш чым пачынаць адпойваць мікрасхему, неабходна вырабіць рыскі па краі яе корпуса. Гэта неабходна рабіць у выпадку адсутнасці шаўкаграфіі, якая паказвае на становішча электроннага кампанента. Гэта неабходна зрабіць, каб палегчыць ў наступным пастаноўку чыпа назад на плату. Фен павінен генерыраваць паветра з цеплынёй у 320-350 градусаў па Цэльсіі. Пры гэтым хуткасць паветра павінна быць мінімальнай (інакш прыйдзецца назад прылітоўваецца размешчаную побач дробязь). Фен варта трымаць так, каб ён быў перпендыкулярна плаце. Разаграваем яе такім чынам каля хвіліны. Прычым паветра павінен накіроўвацца не да цэнтру, а па перыметры (краях) платы. Гэта неабходна для таго, каб пазбегнуць перагрэву крышталя. Асабліва адчувальная да гэтага памяць. Затым варта падчапіць мікрасхему за адзін край і падняць над платай. Пры гэтым не варта старацца ірваць з усіх сіл. Бо калі прыпой не быў цалкам растаплю, то існуе рызыка адарваць дарожкі. Часам пры нанясенні флюсу і яго прагрэве прыпой пачне збірацца ў шарыкі. Іх памер будзе ў гэтым выпадку нераўнамерны. І пайка мікрасхем у корпусе BGA будзе няўдалай.

ачыстка

Наносім спиртоканифоль, грэем яе і атрымліваем сабранае смецце. Пры гэтым звернеце ўвагу, што падобны механізм нельга ні ў якім разе выкарыстоўваць пры працы з пайкой. Гэта абумоўлена нізкім удзельным каэфіцыентам. Затым варта адмыць вобласць працы, і будзе добрае месца. Затым варта агледзець стан высноў і ацаніць, магчымай Ці будзе іх ўстаноўка на старое месца. Пры негатыўным адказе іх варта замяніць. Таму варта ачысціць платы і мікрасхемы ад старога прыпоя. Таксама існуе магчымасць таго, што будзе адарваны «пятак» на плаце (пры выкарыстанні аплёткі). У дадзеным выпадку добра зможа дапамагчы просты паяльнік. Хоць некаторыя людзі выкарыстоўваюць разам аплётку і фен. Пры здзяйсненні маніпуляцый варта адсочваць цэласнасць паяльной маскі. Калі яе пашкодзіць, то прыпой растечётся па дарожках. І тады BGA-пайка ня ўдасца.

Накатка новых шароў

Можна ўжываць ужо падрыхтаваныя нарыхтоўкі. Іх у такім выпадку неабходна проста раскласці па кантактных пляцовак і расплавіць. Але такое падыходзіць толькі пры невялікай колькасці высноў (можаце сабе ўявіць мікрасхему з 250 «ножкамі»?). Таму ў якасці больш лёгкага спосабу выкарыстоўваецца трафарэтных тэхналогія. Дзякуючы ёй работа вядзецца хутчэй і з такім жа якасцю. Важным тут з'яўляецца выкарыстанне якаснай паяльной пасты. Яна адразу ж будзе ператварацца ў бліскучы гладкі шарык. Няякасны асобнік жа распадзецца на вялікую колькасць дробных круглых «аскепкаў». І ў гэтым выпадку нават не факт, што нагрэў да 400 градусаў цяпла і змешванне з флюс змогуць дапамагчы. Для выгоды працы мікрасхему замацоўваюць у трафарэце. Затым з выкарыстаннем шпателя наносіцца паяльная паста (хоць можна выкарыстоўваць і свой палец). Затым, падтрымліваючы трафарэт пінцэтам, неабходна расплавіць пасту. Тэмпература фена не павінна перавышаць 300 градусаў Цэльсія. Пры гэтым само прылада павінна знаходзіцца перпендыкулярна пасце. Трафарэт варта падтрымліваць, пакуль прыпой поўнасцю не застыгне. Пасля гэтага можна зняць крапежную ізалявальную стужку і фенам, які будзе падаграваць паветра да 150 градусаў Цэльсія, акуратна яго нагрэць, пакуль не пачне плавіцца флюс. Пасля гэтага можна адлучаць ад трафарэта мікрасхему. У канчатковым выніку будуць атрыманы роўныя шарыкі. Мікрасхема ж з'яўляецца цалкам гатовай для таго, каб усталяваць яе на плату. Як бачыце, пайка BGA-карпусоў не складаная і ў хатніх умовах.

крапеж

Раней было рэкамендавана зрабіць рыскі. Калі ж гэты савет не быў улічаны, то пазіцыянаванне варта выконваць наступным чынам:

1. Перавярніце мікрасхему так, каб яна была высновамі ўверх.
2. Прыкладзеце краем да пятак такім чынам, каб яны супадалі з шарамі.
3. Фіксуем, дзе павінны знаходзіцца краю мікрасхемы (для гэтага можна нанесці невялікія драпіны іголкай).
4. Замацоўваем спачатку адзін бок, затым перпендыкулярную ёй. Такім чынам, дастаткова будзе двух драпін.
5. Ставім мікрасхему па пазначэнням і стараемся шарамі навобмацак злавіць пятакі на максімальнай вышыні.
6. Варта прагрэць працоўную вобласць, пакуль прыпой не будзе ў расплаўленым стане. Калі папярэднія пункты выконваліся дакладна, то мікрасхема павінна без праблем стаць на сваё месца. Ёй у гэтым дапаможа сіла паверхневага нацяжэння, якой валодае прыпой. Пры гэтым неабходна наносіць зусім трошкі флюсу.

заключэнне

Вось гэта ўсё і называецца «тэхналогія паяння мікрасхем у корпусе BGA». Варта адзначыць, што тут ўжываецца не звыклы большасці радыёаматараў паяльнік, а фен. Але, нягледзячы на гэта, BGA-пайка паказвае добры вынік. Таму ёю працягваюць карыстаць і робяць гэта вельмі паспяхова. Хоць новае заўсёды адпуджвала многіх, але з практычным вопытам гэтая тэхналогія становіцца звыклай прыладай.