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BGA芯片手工焊接4个小技巧

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BGA芯片手工焊接4个小技巧

发布日期:2019-03-18 作者:戈林科技 点击:

BGA封装是什么?

智能硬件设备、手机、可穿戴式设备使用的芯片,尤其是CPU和DDR内存颗粒,几乎都是BGA封装的。尺寸小,集成度高,难焊接。(凡是看不到外露引脚的芯片,几乎都是BGA封装的。)

BGA,Ball Grid Array,锡球阵列封装。

芯片肚子下面有矩阵排列的几百个锡球,每个锡球对应一个芯片管脚。

BGA封装想芯片,尤其难以手工焊接,工程师调试的时候,经常对这种指甲盖大小、但有几百个pin脚的芯片束手无策。

但是,只要方法对了,BGA芯片焊接并不难,熟练的工程师对DDR内存颗粒的手工焊接良率可以超过95%。工厂的维修工甚至可达到99%的一次成功率。

QQ图片20190318155621.jpg

BGA封装的芯片,为什么难焊?

引脚之间的距离非常小,只有0.3mm-0.6mm,这么小的距离,动一动就短路了。

引脚数量特别多,动辄六七百上千个。几百个引脚难免会有一两个没有焊接上。

所以BGA芯片很难焊接。

QQ图片20190318155756.jpg

↑图:数一数有多少个引脚?(联芯1860C CPU)

对于SMT贴片机来讲,BGA是最难焊的部分。对于手工焊接,也很困难。

可能有些朋友会问了,有SMT工厂,为什么还需要工程师自己焊接CPU和DDR这样的BGA芯片?硬件调试的时候,遇到故障板需要交叉互换,或者换新的芯片,来验证是哪里的问题,这时候就需要手工更换BGA芯片了。总不能每次都去SMT工厂找人帮忙焊吧?

BGA手工焊接技巧:

  • 1、 用新的芯片

必须要保证BGA芯片的锡球都是饱满的。如下图,锡球大了导致短路,锡球小了导致虚焊。

所以全新的BGA芯片,很容易焊接

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拆下来的BGA芯片,如果底部焊盘不均匀,需要重新植锡,确保每个锡球都差不多大。(植锡=种植锡球,也可以手工操作)

  • 2、 电路板焊盘要平整

如下图,电路板上的焊盘,原本是没有焊锡的。SMT的时候要先通过钢网印刷一层厚度均匀的锡膏。

但是手工更换BGA的时候,电路板上会有残留的焊锡(下图右图),如果焊锡不均匀,也会跟锡球不均匀一样,会短路或者虚焊。

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有两种方法把焊盘搞均匀了:

用刀头烙铁,把焊盘刮一遍,匀速,同样力度,基本上能保证焊盘残余焊锡都一样多。这个比较考手艺。

还可以用吸锡线,把焊盘上的残留焊锡都吸走,这样焊盘就平整了。这个操作要简单一些。

  • 3、加适量助焊剂

在电路板BGA焊盘上均匀的抹一层助焊剂。有助于提升焊锡流动性。

SMT贴片印刷的锡膏里自带助焊剂,BGA芯片的锡球里没有助焊剂。所以手工焊接的时候需要手工补一些助焊剂。

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  • 4、戳一戳,动一动

把新的BGA芯片摆在抹了助焊剂的焊盘上,用热风枪把焊锡吹熔化之后,可以用镊子轻轻的戳一下BGA芯片的四个角,每次不超过0.2mm。芯片略微移位之后,在焊锡的张力作用下,能够自动回到原来的位置上

这个动作能够把芯片下面的没有接触到的锡球重新接触起来。略有短路的锡球在助焊剂的帮助下,也能够分开。能够显著的提高BGA焊接成功率。

不过要注意的是,手上一定要轻,动大了,焊盘错位了,就废了。移动量不能超过焊盘间距的一半。手抖的硬件工程师要慎用这一招。


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