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一、公司简介

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bga返修台；         bga各种耗材；             bga植珠台；                bga锡球焊接台；      

bga系列的测试治具：电脑主板测试；显卡测试；数码相机测试；手机芯片测试；等各种ict.fct.ate精密气动.手动测试治具。

深圳德峰科技有限公司。以超前的思维和开拓的理念拓展市场；以雄厚的技术实力战领市场；以科学的现代化管理体系和成熟的先进的技术保障品质；以完善的销售网络和高素质的销售人员为客户一流的销售服务。

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二、bga返修工作站

（一） 对bga的认识：

bga是英文ball grid  array package的缩写（球栅阵列封装），它是集成电路采用有机载板的一种封装法。它具有以下特点：

①封装面积减少；                   ②功能加大，引脚数目增多；

③pcb板溶焊时能自我居中，易上锡；    ④可靠性高；

⑤导电性能好，整体成本低。

采用bga技术封装的内存，可以使内存在体积不变的情况下，内存容量提高2-3倍，bga与tsop相比，具有更小的体积，更好的散热性能和导电性能。

（二）bga器件的种类和特性：

1、 bga器件的种类

按照封装材料的不同，bga器件主要有以下几种：

（1）  pbga（plastic bga塑料封装的bga）

（2）  cbga（ceramic bga陶瓷封装的bga）

（3）  ccbga（ceramic column bga陶瓷柱状封装的bga）

（4）  tbga（tape bga载带封装的bga）

（5）  csp（chip scale package芯片尺寸的封装或μbga）

2、bga器件的特性

与qfp相比，bga的特性主要有以下几点。

(1)  i/o端子间距大（如1.0mm、1.27mm、1.5mm、），可容纳的i/o数目多（如1.27mm间距的bga在25mm边长的面积上可空纳350个i/o端子，面0.5mm间距的qfp在40mm边长的面积上只容纳304个i/o端子）。

(2) 封装可靠性高，焊点缺陷率低，焊点牢固。

(3)  qfp芯片的对中通常由操作人员用肉眼来观察，当管脚间距小于0.4mm时，对中与焊接十分困难。而bga芯片的端子间距较大，借助对中放大系统，对中与焊接都不困难。

(4) 焊接共面性较qfp容易保证，因为焊料在熔化以后可以自动补偿芯片与pcb之间的平面误差。

(5) 较好的电特性，由于端子小，导性的自感和互感很低，频率特性好。

(6) 回流焊时，焊点之间的张力产生良好的自对中效果，允许有5‰的贴片精度误差。

(7) 能与原有的smt贴装工艺和设备兼容，原有的丝印机、贴装机和回流焊设备都可使用。bga与qfp特性比较见表1。bga的缺点主要在于焊接后需x射线检测。

3、  bga器件的焊接

bga器件的焊点的成功与否与印制电路装配（pcb）有着密切的关系，所以在pcb布局方面必须考虑三个特别关健的因素。

特   性	bga	qfp
封装尺寸s/m2	525	1600
脚 间 距l/mm	1.27	0.50
组装损坏率（×10-6/器件）	0.60	100

  

1）热管理：

当进行pcb的布局设计时，必须考虑印制电路装配的热管理问题。如果在pcb的一个区域范围内，bga器件聚集在一起则可能在回流炉中引起pcb的热不平衡。在pcb的某个区域内集中放置许多大的bga，可能会要求较长的加热周期，由此会造成pcb上较少元件区域内元件的烧坏。相反pcb的元件较少区域已达到焊接温度，而有的bga的区域温度还很低，助焊剂还来不及从bga焊点中排出就完成了pcb的焊接周期，从而引起空洞或者焊球在烛盘中未能熔化。

2）过孔：

组装bga的pcb过孔位置的设计要严格按有关标准要求进行。任何与bga元件焊盘相邻的过孔必须很好的覆盖阻焊层，不覆盖阻焊层，会有过多的焊料从焊盘流到过孔中，从而引起焊盘与相邻过孔的短路。

 焊盘几何形状和直径:

器件封装引脚排列密度对焊盘几何形状和直径有直接的影响。同样，bga元件具有不同的尺寸、形状和复杂性。封装尺寸的不断减小，焊盘的几何形状和直径将要求检测技术具备更高的清晰度。

（三）bga器件的验收标准：

对于组装在印制电路组件上的bga器件来说，验收标准是一个较重要的问题。bga元件未应用于产品设计之前，多数pcb制造商在其工艺检查中并未使用x光检测系统，而使用传统的方法来测试pcb器件，如自动光学检查、人工视觉检查、制造缺陷分析的电气测试以及在线与功能测试。可是这些方法并不能准确检测到所陷藏的焊接问题，如空洞、冷焊和桥接。x射线检测技术可有效地发现这类问题，同时可以进行实时监测、并且可以实现过程控制的即时反馈。

1、x射线评估：

在第一块组装bga器件的pcb时，x射线可以通过焊盘边缘、开路、短路、桥接和空洞附件粗糙的未焊接区域的情况来评估再流焊的程序。开路、不接触等情况表示焊膏未能充分回流。短路桥接可能是由于太高的温度，焊料液化时间太长，使它流出焊盘并存在于相邻焊盘之间从面造成短路。

需要客观地评估空洞。发现空洞不怕，关健是焊点还能够焊接在焊盘上。但是理想的情况是焊点内无空洞。空洞可能是由于污染和锡/铅或助焊剂在焊膏内不均匀分布等形成的。另外，翘曲的pcb可能造成不充分焊接。开路的焊接点也可能存在。

空洞的数量与尺寸是验收合格的关健因素。通常允许单个空洞尺寸最大为焊料球直径的50%，如果焊料是由回流的焊料所包围，焊料球将附着在焊盘上，50%的空洞还允许bga工作，这虽然是一个非常临界的标准，电气性能可能会满足要求，但机械强度会受到影响。

含有bga的pcb必须使用能够分辨至少小于100μm直径孔的x光系统评估。x光系统必须能够对在测单元从上往下和倾斜两个方向观察。x光检查是成功焊接bga的可靠保证。

2、建议的验收标准：

接收标准将帮助x射线检查系统确认许多典型的焊接问题，这些问题会与bga器件的使用有关。包括几方面的内容：

（1）空洞

焊接空洞是由于bga加热期间焊料中夹杂的化合物膨胀所致的。有空洞的bga焊接点可能将来会引起失效等工艺问题。验收标准为，焊接点中的空洞不应该超过焊料球直径的20%，并且没有单个空洞出现在焊接点外表。如果多个空洞可能出现在焊点中，空洞的总和不应该超过焊料球直径的20%。

（2）脱焊焊点

不允许脱焊焊点。

（3）桥接和短路

当在焊接点有过量的焊料或者焊料放置不适当时，经常会发生桥接和短路。验收标准要求焊点不能存在短路或桥接。

（4）不对准

x光图像将清楚地显示bga焊料球是否准确地对准pcb上的焊盘。

（5）  断路和冷焊点

当焊料和相应的焊盘不接触或者焊料流动欠佳时，发生断路和冷焊点问

题这是坚决不允许的。

（四）bga返修工艺：

多数半导体器件的耐热温度为240℃～600℃，对于bga返修系统来说，加

温度和均匀性的控制显得非常重要。bga返修工艺步骤如下。

1、电路板、bga预热：

电路板、芯片预热的主要目的是将潮气去除，如果电路板和bga内的潮气

很小（如芯片刚拆封），这一步可以免除。

2、拆除bga

拆除的bga如果不打算重新使用，而且pcb可承受高温，拆除bga可采用较高的温度（较短的加热周期）。

3、  清洁焊盘

清洁焊盘主要是将拆除bga后留在pcb表面的助焊剂、焊膏清理掉，必须使用符合要求的清洗剂。为了保证bga焊料可靠性，一般不能使用焊盘上的残留焊膏，必须将旧的焊膏清除掉，除非bga上重新形成bga焊料球。由于bga体积小，特别是csp（或μbga体积更小，清洁焊盘比较困难，所以在返修csp时，如果csp的周围空间很小，就需使用免清洗烛剂。

4、 涂焊膏、助焊剂

在pcb上涂焊膏对于bga的返修结果有重要影响。通过选取用与bga相符的模板，可很方便地将焊膏涂在电路板上。对于csp，有3种焊膏可以先选：助焊膏，免清焊膏和水溶性焊膏。使用助焊膏，回流时间可略长些，使用免清洗焊膏，回流温度应选的低些。

（1）贴装：贴装的主要目的是使bga上的每个焊料与pcb上的焊盘对准。必须使用专门的设备来对中。

（2）热风回流焊：热风回流焊是整个返修工艺的关键。

a、 bga返修回流焊的曲线应当与bga的原始焊接曲线接近，热风回流焊曲线分成四个区间：预热区、加热区、回流区和冷却区，四个区间的温度、时间参数可以分别设定，通懿计算机连接，可以将这些程序存储和随时调用。  

b、在回流焊过程中要正确选择各区的加热温度和时间，同时应注意升温的速度。一般，在100℃以前，最大的升温速度不超过6℃/s，100℃以后最大温速度不超过3℃/s，在冷却区，最大的冷却速度不超过6℃/s，因为过高的升温速度和降温速度都可能损坏pcb和bga，这种损坏有时是肉眼不能观察到的。不同的bga，不同的焊膏，应选择不同的加温度和时间。如cbga bga的同流温度应高于pbga的回流温度，90pb/10sn，应该63 sn/37 pb焊膏选用更高的回流温度。对免洗焊膏，其活性低于非免洗焊膏，因此，焊接温度不宜过高，焊接时间不宜过长，以防止焊料颗粒的氧化。  

c、热风回流焊中，pcb板的底部必须能够加热。这种加热的目的有二个：避免由于pcb板的单面受热而产生翘曲和变形；使焊膏熔化的时间缩短。对于尺寸板的bga返修，这种底部加热尤其重要。bga返修设备的底部加热方式有两种，一种是热风加热，一种是红外加热。热风加热的优点是加热均匀，一般返修工艺建议采用这种加热。红外加热的缺点是pcb受热不均匀。

d、要选择好的热风回流吸嘴。热风回流喷嘴属于非接触式加热，加热时依靠高温空气流使bga上的各焊点的焊料同时熔化。保证在整个回流过程中有稳定的温度环境，同时可保护相邻件不被对流热空气回热损坏。

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