BGA IC 焊接工藝原理

（一）芯片表面裝貼焊接工藝科學(xué)流程，提高BGA拆焊成功率。

1、首先必須對BGA  IC進(jìn)行預(yù)熱，尤其是大面積塑封裝BGA  IC，以避免驟然的高溫易使，受熱膨脹而損，亦使PCB板變形。預(yù)熱的方法一般是把熱風(fēng)嘴抬高，拉開與IC距離，均勻吹熱IC，時(shí)間一般控制在10秒鐘以內(nèi)為好。

如果是進(jìn)過水的手機(jī)需要拆焊BGA  IC，預(yù)熱的面積有時(shí)可稍稍加大，便于較徹底地驅(qū)除IC和PCB板。而在采購回散件BGA  IC往板上焊時(shí)，也要注意用熱風(fēng)驅(qū)潮。 很多人忽視預(yù)熱這一步驟，這時(shí)BGA  IC來說是致命的。

2、松香的熔點(diǎn)是100 0 C，在此溫度之前應(yīng)注意最大升溫速度的控制，專家建議是4 0 C/秒。實(shí)際上，在拉近風(fēng)嘴與IC距離以后的整個(gè)焊接過程中，都要注意升溫速度的控制。

3、焊錫的熔點(diǎn)是183 0 C，但無論在生產(chǎn)線還是反修時(shí)都要考慮熱量的“自然損耗”、“熱量流失”，實(shí)際采用的焊接溫度都會加大，專家建議生產(chǎn)線回流焊溫度采用215 0 C—220 0 C。

我們在手機(jī)維修拆焊BGA時(shí)，更是采用這個(gè)建議溫度以上的值，我想可能手工拆焊與生產(chǎn)線的波峰焊接相比，熱量更易流失，兼之，不同廠家熱風(fēng)槍的風(fēng)景和熱量有差異，像我們先后用過不同品牌的熱風(fēng)槍，溫度調(diào)節(jié)時(shí)總是各有差異，有時(shí)拆焊IC溫度會高達(dá)300 0 C、400 0 C，甚至更高。其三，使用不同熔點(diǎn)焊錫膏時(shí)往往需要采用不同的溫度，這些大家都是深有體會的。所以，有時(shí)我們在聽取別人介紹拆焊經(jīng)驗(yàn)時(shí)用多少溫度、多少風(fēng)量時(shí)，一定不能‘照搬照抄’，只能參考，因大家采用的熱風(fēng)槍、材料、焊接參數(shù)都不盡相同，且各人有各人‘馴服’熱風(fēng)槍的一套方法，所以需根據(jù)自身實(shí)際情況確定準(zhǔn)確的溫度。

當(dāng)然，各人表面上采用不一樣的溫度和時(shí)間，實(shí)質(zhì)上在拆焊同種BGA，C時(shí)的溫度和時(shí)間應(yīng)該基本相同，絕對不可能差異得太離譜。這是由焊錫、芯片、PCB等材料本身的根本特性所決定的。

4、這里另外一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)就是回流區(qū)的時(shí)間要素。從曲線圖上知道，芯片與PCB板熔合在一起的時(shí)間就是40—90秒這個(gè)時(shí)候，除了上前溫度要素，時(shí)間的控制是成功拆焊的另一個(gè)主要要素。如加熱時(shí)間太短，摘取芯片時(shí)易造成斷點(diǎn)，焊接芯征又易造成虛焊。而加熱時(shí)候太長易造成芯片喜起和PCB板脫破。一旦操作溫度和時(shí)間沒有有機(jī)的配合好，就有上述“慘劇”上演。

盡管我們不可能像生產(chǎn)線上的表面裝貼工藝，可以用電腦來對加熱區(qū)、駕流區(qū)等區(qū)的時(shí)間和溫度進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定，但至少可以在自已成功拆焊實(shí)際中總結(jié)出規(guī)律。

5、熱風(fēng)回流焊是焊接BGA  IC尤其是塑封裝IC的最佳加熱方式。焊接加熱方式目前常采用兩種方式，一是紅外線加熱，一種是熱風(fēng)加熱。前者是通過紅外線輻射加熱達(dá)到焊接目的。由于PCB板及芯片元件吸收紅外波長的能力不一樣（黑色的元件吸收紅外線能力最強(qiáng)），因此，整個(gè)PCB板上的溫度差異較大，有時(shí)差異可達(dá)到20%，而熱風(fēng)回流加焊方式卻能使溫度較均勻，一般溫度差異只有幾度。

綜上所述，無論是拆取還是焊接BGA  IC，無非是對熱風(fēng)溫度和加焊時(shí)間這兩個(gè)最主要因素的最佳把握，這是提高拆焊質(zhì)量和成功率的最根本保證。

（二）焊錫的物理我和化學(xué)特性，提高BGA拆焊的質(zhì)量

1、絲網(wǎng)印刷與錫漿的粘滯力

電子元器件裝貼到整機(jī)PCB板之前，需制作絲網(wǎng)印刷鋼板。我們現(xiàn)在使用的BGA植錫板就是源自于生產(chǎn)線上的絲網(wǎng)印刷鋼板，是從整鋼板上“抽取”而來的。由于錫漿具有一定的粘滯性，通過網(wǎng)上洞眼刷漿到PCB板相應(yīng)焊點(diǎn)上時(shí)，此物理特性決定，刷漿速度越慢，漏液就越少，而速度越快，反而漏液越多，即刷漿速度與錫漿量成反比，如這個(gè)速度不控制好，不是因?yàn)殄a漿過少造成漏焊，就是因?yàn)殄a漿過多而造成焊點(diǎn)相連，這些現(xiàn)象在QFP（四邊扁平封裝外引式出腳）等芯片焊接上表現(xiàn)更明顯，尤其是腳距在0.5mm以下QFP這么難“伺候”，因?yàn)?/span>BGA的腳距大多達(dá)到1mm以上。我們在重植BGA  IC時(shí)注意刮漿均勻，加熱過程中不去擠壓BGA  IC，一般都不會出現(xiàn)虛焊和相連短接現(xiàn)象。

2、焊錫的化學(xué)特性，防止焊錫氧化

我們知道焊錫的化學(xué)成分不止是錫，它是錫、鉛等元素的混合物。在焊接中，多采用免清洗的63n/37Pb成分比例的焊錫膏，在高溫作用下，它與PCB板的銅點(diǎn)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，熔合在一起，形成合金，“吃”進(jìn)PCB板。

因此，我們在焊接時(shí)要注意避免兩種情況的出現(xiàn)。

(1)焊點(diǎn)處焊錫不可太少，否則易造成虛焊。

(2)加焊時(shí)的溫度不能過高，時(shí)間不能過長，尤其是使用免清洗焊錫膏時(shí)，否則易形成焊腳虛焊。

我們在維修中對QFP芯片焊腳加焊時(shí)，如果不加點(diǎn)焊錫而反復(fù)對一點(diǎn)加焊，反而易使腳脫焊就是這個(gè)“老化”原因造成。當(dāng)BGA  IC虛焊時(shí)，許多情況下，我們必須取下它重新絲印錫漿、熱風(fēng)加焊，也是因?yàn)檫@個(gè)原因。往往有人只弄一點(diǎn)松香在BGA  IC處，用熱風(fēng)槍吹一吹完事。有時(shí)補(bǔ)焊可以成功，但對于虛焊或氧化嚴(yán)重的錫腳來說，是暫時(shí)的，或根本就是無濟(jì)于事的。

3、焊錫的張力和拉力

焊錫熔化后且有張力和拉力，此物理特性給我們焊接帶來極大方便，在焊腳與PCB焊點(diǎn)位置有偏差但不太大的情況下，熔化的錫對IC腳有拉中對正的能力。我們在焊BGA  IC時(shí)，雖然無法用肉眼看到底部腳位，但卻可根據(jù)目測，使IC與PCB焊點(diǎn)基本對正，而BGA焊錫腳直徑要比QFP芯片腳直徑寬，對中準(zhǔn)確率更高，加之焊錫本身的張力和拉力，使得手工拆焊中，根本不需專門設(shè)備即可使焊點(diǎn)對中。

實(shí)際上，BGA封裝技術(shù)比QFP芯片技術(shù)在生產(chǎn)和返修成品率方面有無比優(yōu)勢，是目前及以后芯片封裝的趨勢。我們剛開始在手工拆焊BGA  IC時(shí)有畏難情緒，主要因?yàn)槲覀儾涣私馑奶匦院秃附庸に嚵T了，掌握了其“脾性”，還不就擺弄得它“服服帖帖”了？BGA手工拆焊操作過程小處因人而異，但都要遵循科學(xué)的焊接標(biāo)準(zhǔn)，可謂是“殊途同歸”。而寫此文的目的，可引用*********的一句自豪感來共勉：在戰(zhàn)略上要藐視BGA，在戰(zhàn)術(shù)上要重視的BGA。