Пайка BGA, предложение Опции

[deast]

Всем привет.
Есть вопрос связанный с пайкой микросхем в BGA корпусах. Дело это достаточно дорогое, а свое оборудование иметь для монтажа BGA еще дороже. Есть вариант делать это на коленках феном, тогда работает через раз. Бывают непропаи, бывает перегрев. В общем стоит задача оптимизации данного процесса.
Если попробовать при разработке плат контактные площадки для BGA делать в виде переходных отверстий? Тогда как минимум решается проблма позиционирования корпуса. Микросхема встала всеми контактами в отверстия и можно паять. Далее с обратной стороны снизу направлять поток горячего воздуха на микросхему. Есть конечно риск, что шарики расплавятся и припой через отверстия выльется. Тогда есть вариант плату перевернуть и направить воздух сверху, либо отверстия делать с малым диаметром, чтобы припой держался за счет сил поверхностого натяжения. Тогда будет возможность с обратной стороны и паяльником контакты пропаивать по одному. Подскажите кто что думает, может я что не учел? Каке еще факторы необходимо учесть при таком подходе? Кто владеет информацией, поделитесь. Спасибо...

[NikWik]

Доброго времяпровождения.
При сноровке и нормальных руках можно легко паять микросхемы в БГА корпусах.
Мастера сотовых телефонов в день их по несколько десятков могут паять!

Минимальный набор для этого:
1. Термовоздушная станция:
из средней ценовой категории 500-2000$$: http://www.dipaul.ru/catalog/solder_termo/
из начальной до 500$: http://www.service-gsm.ru/production/15/termosoldering/ - используются большинством ремонтников сотовых, работают неудовлетворительно, но некоторые модели при сноровке можно использовать с успехом.
2. Хороший и качественный флюс, рекомендую http://www.partmobile.ru/vcd-3139-1-2953/goodsinfo.html , но надо осторожнее покупать, часто попадаются подделки!

Дополнительно:
1. Устройство для предварительного разогрева и поддержки подогрева, например http://www.dipaul.ru/pub/01_HAKKO_85_1175696333.pdf - удобная штука, но на любителя.
2. Очистители, например http://gsmservice.ru/accessories/item.html?id=287 , мне очень понравился вот этот: http://www.chip-dip.ru/product0/1696.aspx
3. Паяльную пасту, давно не покупал, даже не знаю какую посоветовать, для примера http://www.partmobile.ru/vcd-3138/goods.html
Это для случаев неудачной пайки, если микруха встала криво, то отпаиваем, удаляем остатки олова с платы, микросхему в трафарет (по трафаретам отдельный вопрос, гугл вам в помощь), накатываем новые шарики и по новой на плату.

Есть еще инфракрасные паялки, например: http://www.service-gsm.ru/production/15/termosoldering/3013/ говорят очень хорошая штука, сам не пользовался, не по карману.

Теперь немного технологии:
Рассматриваю случай с новой микросхемой (на ней уже есть шарики) и новой залуженной платой. Намазываем тонким слоем флюс на контактные площадки платы (для этого его удобно набрать в шприц с резиновым поршнем на 5 кубиков, но не полный, потом поймете почему, а иглу обрезать), ставим как можно ровнее микросхему, дуем сверху на нее горячим воздухом с термофена (поток воздуха и температура подбирается экспериментально, обычно окло 350 градусов, а воздух чтобы соседние элементы не сдувало), сколько дуть зависит от температуры, потока воздуха и еще некоторых параметров, если время разогрева более 1,5 минут то стоит задуматься о правильности выбора температуры и потока воздуха.
Держим фен как можно перпендикулярнее к плате, на расстоянии 7-10мм от микросхемы. Сначала закипит флюс, и начнет немного пузырится, если кипение проходит интенсивно (микросхема начинает прыгать), то нужно убавить температуру, либо использован некачественный флюс. Затем хорошо будет видно как микросхема "осядет" на плату и из под нее выступит немного флюса, обычно сначала оседает один угол, потом другой и так постепенно вся микросхема встанет на плату и выровняется по контактным площадкам, даже если вы установили ее с видимым перекосом.
Осталось остудить плату и проверить работоспособность.
Удачи!

Еще можно (а иногда и нужно) промыть плату очистителем, хороший флюс не вносит ни какого влияния на работу схемы на частотах до 2 Ггц, поэтому очистка платы от остатков флюса на ваше усмотрение.

Советую заглянуть сюда, много полезного: http://www.smtservice.ru/traf/traf_articles.php

Сообщение отредактировал NikWik - Feb 27 2009, 13:09

[Testek]

Сначала закипит флюс, и начнет немного пузырится, если кипение проходит интенсивно (микросхема начинает прыгать), то нужно убавить температуру, либо использован некачественный флюс.

Все верно. Флюс кипеть НЕ ДОЛЖЕН. особенно часто флюс закипает, когда вы паяете безсвинцовую микросхему, а используете обычный флюс-гель для свинцовой пайки, тут уменьшение температуры приведет к холодной пайке. У безсвинцовых флюсов температура закипания и коксования выше, чем у обычных. http://testmarket.com.ua/component/page,sh...emart/Itemid,1/

Еще можно (а иногда и нужно) промыть плату очистителем, хороший флюс не вносит ни какого влияния на работу схемы на частотах до 2 Ггц, поэтому очистка платы от остатков флюса на ваше усмотрение.

Иногда коричневые остатки закоксовавшегося флюса бывает очень тяжело вычистить. Рекомендую такую химию:
http://testmarket.com.ua/component/option,...id,15/Itemid,1/

И еще. Не принебрегайте использованием нижнего подогрева. Это в любом случае облегчит вам пайку - сократит время пайки, облегчит термоудар по плате, а это безопасность платы и самого чипа.
Например Самсунг рекомендует температуру нижнего подогрева (для лидфришных плат) устанавливать 170 градусов. Вернее, они остановились на более широких рекомендациях: 170-190, но при 190 на некоторых моделях переставала работать мультимедиа.
Из теории: для безсвинцовых плата температура нижнего подогрева - 160 градусов, для свинцовых - 130. Это если нет строгих рекомендаций производителя.

[ywg]

Например Самсунг рекомендует температуру нижнего подогрева (для лидфришных плат) устанавливать 170 градусов. Вернее, они остановились на более широких рекомендациях: 170-190, но при 190 на некоторых моделях переставала работать мультимедиа.
Из теории: для безсвинцовых плата температура нижнего подогрева - 160 градусов, для свинцовых - 130. Это если нет строгих рекомендаций производителя.

Если вы не разобрались, что рекомендует Самсунг, зачем об этом писать в Рунете? 170 снизу зачем? Для такой температуры какой флюс и чей?

[Testek]

Если вы не разобрались, что рекомендует Самсунг, зачем об этом писать в Рунете? 170 снизу зачем? Для такой температуры какой флюс и чей?

Самсунг рекомендует 170-190, общая такая рекомендация для лидфришных мобильных телефонов. Я говорю, что при 190 на некоторых моделях переставала работать мультимедиа. Исходя из этого, я рекомендую придерживаться 170, но это основано только на личном опыте. Для любителей учиться на своих ошибках - эксперементируйте, потом поделитесь, может я не прав. Рекомендаций по флюсу у Самсунга нет, насколько я знаю.
Чем все-таки применение профессионального паяльного оборудования оправдано в случае с Самсунгом? Если оборудование с достаточной точностью воспроизводит термопрофиль, то за несколько секунд до оканчания термопрофиля можно "подрывать" микросхему, которая удерживается не только припоем, но и компаундом под ней. Это спасет вас от оторваных контактных площадок, хотя незадействованые пятаки все-таки могут "улететь". Автоматический подъем такой микросхемы не возможен - это минус

По теме, еслу уж дествительно надо так сильно греть снизу, то, к примеру, Interflux IF8300 вполне справится.

IF8300 - флюс не для бессвинцовой пайки. У Interflux есть специальные лидфришные флюсы, Информацию найти не так уж и сложно, если она действительно интерисует.

Сообщение отредактировал Testek - Mar 6 2009, 16:13

[aaarrr]

IF8300 - флюс не для бессвинцовой пайки.

IF 8300 is suitable for lead free soldering.

[Testek]

IF 8300 is suitable for lead free soldering.

Я пользовался 8300 еще до появления лидфришных технологий. Этот продукт очень популярный, поэтому, имхо, дописка что он сьютабле для лидфри - всего лишь маркетинговый ход. Иначе чем объяснить появление специализированого лидфришного флюса у них в линейке?
Лично мне не нравится долго оттирать закоксовавшийся остаток 8300 при замене лидфришной микросхемы. Мелкие микросхемы на нем подпрыгивают.