Давно и успешно применяем ИС в BGA корпусах. Прототипы паяли у себя горячим воздухом (станция HAKKO FR-803 с трехступенчатым температурным профилем, подогрев снизу феном HAKKO 853), в серии отдавали на заводы, которые паяли платы в ИК или Vapor Phase. Паяли и сравнительно большие FBGA-256 с шагом 1 мм, и маленькие ИС памяти в корпусах BGA-48 с шагом 0.75 мм. Проблем до сих пор не было.

Дернул меня нечистый заложить в новый дизайн микруху в корпусе MBGA-164: шаг 0.5 мм, корпус 8х8 мм.

Первые 3 шт пытался припаять сам, при помощи HAKKO.

Первая микруха уползла в сторону и припаялась со смещением на 1 ряд. Падла.

Вторая припаиваться вообще отказалась, поскольку все золоченые контактные площадки оказались покрыты тончайшим, почти невидимым слоем какой-то дряни, типа незасохшей эпоксидки. Я почитал форум, вот здесь ув. DXP описывает очень похожую проблему

На третьей плате я посадочное место драил "как кобель сучку" (с) [Гашек], поскольку имевшиеся у меня растворители эту дрянь не брали. Пришлось в основном механически снимать ластиком, салфетками, и т.п, до тех пор, пока под микроскопом на золотом покрытии не стали появляться мельчайшие царапинки. Чтобы добавить веса, во время пайки на середину корпуса положил небольшую гайку. Тем не менее, получилось как в первом случае - микруха "уплыла" и припаялась со смещением на 1 ряд. Хотя я и выравнивал горизонтальность ватерпасом как только мог.

Отчаявшись и потеряв веру в прямизну своих рук, решили отдать платы на завод, чтобы нам эту микруху припаяли в Vapor Phase.

Первую они припаяли и прислали заценить. Получилось хреновато, на соседний ряд не уползло, но центровки нет - смещение корпуса порядка 0.2 мм. Деваться некуда, дали отмашку, чтобы паяли дальше. Сегодня получили е-майл: припаяли кое-как, но из 5 плат только на одной микруха стоит в центре, на остальных - "уплыла" в строну.

Паяли без пасты, только с флюсом. А микруха, конечно, ROHS, чтоб ему..

Может, у кого-то есть опыт пайки такого корпуса? В текущем дизайне собираюсь "откатиться" назад, на FBGA-256, но на будущее интересно было было бы знать, надо ли избегать MBGA как черт ладана.

Самый лучший вариант-паять на пасту и конвекцией.

На производстве стоит сразу заложить этап слизывания с микросхем бессвинцовых шариков и проведение реболлинга пастой или свинцовосодержащими шарами.

Для опытных работ придется перейти на ИК пайку "лампочкой".

На производстве никто не будет сдирать с МС шары и перекатывать их. Это не рентабельно. Проще изначально научиться паять Pb-free. Тем более, что неизвестно сколько МС убьется при реболлинге.

И будут те же проблемы, что и с пайкой воздухом. Проблема не в методе оплавления, а в отсутствии отработаной технологии даже на этапе макетирования.

Вы еще скажите, что проще на производстве за один раз использовать всю вскрытую палету с bga чипами и шагом 0,5. Не у всех такие объемы.

Описанные проблемы со смещением чипов для 0,5 чаще всего возникают из-за того, что микросхемы полежали после вскрытия упаковки несколько дней. Когда 0.5 паяют феном - сдвиг тоже вероятен.

При чем тут объемы? Упаковку паллеты вскрывают в любом случае, хоть 3 штуки запаять надо, хоть 333. И если контракт на 54 платы, то купят 54 МС в той же вакуумной упаковке.

Механизм смещения опишите, пожалуйста.

ЗЫ. Проблема пмсм в отсутствии нормального смачивания КП припоем, что решается применетием паяльных паст (при условии качественного изготовления ПП).

Мы не в разных странах живем случайно? У меня нет возможности купить столько микросхем, сколько нужно под конкретный заказ. Сегодня, к примеру, мне надо купить 4 чипа. Пальцем покажите российского дистрибьютора с установкой вакуумирования и антистатическими пакетами. На меня показывать не надо:-)

Нормальное смачивание шариков не происходит, посему нет и самоцентрирования корпуса, плюс воздушные потоки в камере, хотя это не у всех.

Компоненты на безсвинцовом припое не всплывают и не самоцентрируются. Припой в расплавленном состоянии остается в виде каши со всеми вытекающими последствиями. МикроBGA в описанном случае может смещаться из-за неравномерного потока горячего воздуха от фена (ее сдувает в сторону). Попробуйте уменьшить и сбалансировать поток воздуха с разных сторон. Припойная паста также увеличивает силу сцепления шариков с контактными площадками платы. Попробуйте использовать "переходную" пасту которой паяют и обычные детали и безсвинцовку.


Небольшое количество компонентов со вскрытыми упаковками можно долго хранить в стеклянном эксикаторе с пакетом сухого селикагеля внутри. Если делать совсем по честному, то при закрывании можно туда немного дунуть азота или аргона.

Живу я в России. Мы покупаем без проблем от 1 шт. до... да сколько надо столько и купим. И любое количество приходит в вакууме и антистатике. Дистрибьютера не назову, я технолог, а не менеджер по закупкам.

Вы, всетаки, опишите механизм сползания микросхемы в зависимости от времени ее нахождения без упаковки. Очень интересно.

По теме.
При макетировании можно попробовать облудить КП под BGA паяльником, а потом уже паять сам чип. При массовке... Отрабатывать нормальный техпроцесс.


Эффект самоцентрирования у Pb-free компонентов есть, только выражен он в меньшей степени и зависит в основном от покрытия КП платы. Например чип 0805 (с оловянным покрытием выводов) на медных КП не выровняется, а на серебре или золоте без проблем.