BAG等高難度芯片返修工藝，對設(shè)備、人員都需要想當(dāng)高的要求，我們一起來看看吧！

返工對工藝設(shè)備的要求

很自然，BGA/CSP元器件的返工首選的方法是對流而不是輻射，焊烙鐵（熱傳導(dǎo)）也不是理想的選擇。即使在常規(guī)的BGA返工中，使用IR也很難，這是因?yàn)樘沾杉訜崞鞑荒軌蚩焖倮鋮s，從而高于回流溫度的時(shí)間很難控制；而使用對流容易進(jìn)行嚴(yán)格的工藝控制，有利于建立良好的、可重復(fù)的溫度曲線，不會(huì)造成元器件被過分加熱，或高于回流溫度的時(shí)間持續(xù)太長。

標(biāo)準(zhǔn)的回流由三個(gè)溫區(qū)構(gòu)成（表一）：預(yù)熱區(qū)、保溫區(qū)和回流區(qū)。回流過后是PCB冷卻至100℃以下的過程。使用無鉛組裝時(shí)，焊接工藝變得尤為關(guān)鍵。無鉛所需的較高溫度（達(dá)235℃）以及BGA/CSP對高溫的敏感性，使得不正確的溫度上升過程很容易損壞元器件。

最新的返工設(shè)備多使用四個(gè)加熱區(qū)和一個(gè)系統(tǒng)可控的冷卻區(qū)。為返工設(shè)備增加一個(gè)可控制的預(yù)熱器，可以滿足無鉛的工藝要求。盡管設(shè)定任意溫度曲線的基本要求是人們都熟悉的，設(shè)置正確的、理想的曲線還是需要經(jīng)驗(yàn)和耐心。

元器件對溫度的要求

一般來說，當(dāng)使用的氣體溫度超過300℃時(shí)，BGA就會(huì)出現(xiàn)由于翹曲問題，導(dǎo)致角落產(chǎn)生橋接，這被稱為“狗耳朵”現(xiàn)象。因此，回流區(qū)取265℃~285℃作為最高的氣體溫度。另一方面，無鉛焊膏回流需要相對較高的溫度，常用的最高焊接溫度的峰值為235℃。

元器件的供應(yīng)商規(guī)定的元器件外緣的最高溫度為265℃，最常用的溫度范圍為240~250℃。這些溫度非常接近于225℃~233℃的焊接溫度。對無鉛來說，更為嚴(yán)重的是，元器件允許滯留在高于回流溫度以上的時(shí)間，從共晶焊料的60~90秒降到無鉛所需的15~30秒，降幅達(dá)三至四倍。這意味著返工設(shè)備必須能夠快速升溫，并快速降溫。

元器件的兼容性

許多制造廠家正向著無鉛焊料球技術(shù)過渡，共晶焊料球在美國仍是標(biāo)準(zhǔn)選擇，元器件廠家則已經(jīng)將使用無鉛焊球作為標(biāo)準(zhǔn)。如果無鉛元器件能被用在通用的焊接工藝中，那么生產(chǎn)工藝就不必作大的改動(dòng)。因此，元器件是向著無鉛的趨勢發(fā)展，制造廠家只需生產(chǎn)一種元器件產(chǎn)品，就可以同時(shí)滿足使用無鉛或有鉛制程的生產(chǎn)企業(yè)的需求。

溫差設(shè)置

元器件表面的溫差（溫度分布的均勻程度），是高質(zhì)量的返工和組裝所必須考慮的一個(gè)因素。通常， 10℃的增量被認(rèn)為是可以接受的。器件上下部的溫度差是另一個(gè)重要因素。新的無鉛焊接工藝要求溫差最好在5℃。在小的PCB上（如手機(jī)的線路板）使用較小的元器件，達(dá)到這一溫差控制不是很難，相反BGA越大，要達(dá)到該溫差就越難。

溫度曲線控制

為確保焊點(diǎn)不會(huì)出現(xiàn)脆裂的現(xiàn)象，溫度需要得到更好的控制，包括加熱、快速升溫和降溫，特別是對板子底部的加熱過程。加熱板不能夠快速升溫和降溫，所以不適合于無鉛焊接工藝的應(yīng)用。

回流爐中升溫過程是由傳送帶的速度來控制的，而在返工過程中，由于焊點(diǎn)熔融或PCB處在約125℃以上的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度時(shí)（由基板使用的材料而定）PCB不能移動(dòng)。因此，返工過程中，移動(dòng)PCB是不可取的，處于高于回流溫度的時(shí)間如果不可控制也是不行的。IR陶瓷加熱器就是不符合后一種要求的例子。滯留在回流溫度以上時(shí)間，無鉛焊膏的范圍在15~30秒，對于免清洗共晶焊料來說，通常為45~60秒。

設(shè)置溫度曲線的原則有三點(diǎn)，即足以使焊料熔融和形成金屬間化合物；足以使焊劑活化和產(chǎn)生潤濕的效果；以及使用足夠低的溫度以不損壞元器件和PCB。無鉛焊料使用的返工溫度曲線完全不同與有鉛共晶焊料，而且容差非常小，達(dá)到的難度較高。以下有一個(gè)例子，說明了無鉛焊接溫度曲線與共晶焊料的標(biāo)準(zhǔn)曲線的差別，其中最關(guān)鍵的是溫度控制以及快速地升溫和冷卻

正如前面所述，達(dá)到回流溫度以上的時(shí)間一般被限制在30秒，有的甚至只有15秒鐘。然而，整個(gè)表面和上下表面的溫差對于使焊點(diǎn)達(dá)到所需溫度又非常重要。元器件越大，它的熱膨脹系數(shù)CTE的差別也就越大，如果從元器件的中心到元器件的角落的熱膨脹與PCB的膨脹不符的話，位于元器件角落的焊點(diǎn)就會(huì)處在受應(yīng)力狀態(tài)，對無鉛焊點(diǎn)尤為關(guān)鍵。

無鉛產(chǎn)品的檢測與含鉛的不同

常用的共晶焊接工藝中，表面粗糙的焊點(diǎn)通常被作為不合格產(chǎn)品。然而，對無鉛的焊點(diǎn)，這卻是正常的現(xiàn)象。向無鉛過渡的公司需要實(shí)施全新的質(zhì)檢標(biāo)準(zhǔn)。視覺檢測設(shè)備需要對正面的光進(jìn)行控制，而不需要較強(qiáng)的背光，否則圖片看上去太亮和發(fā)光。

檢測BGA/CSP的傳統(tǒng)方法X射線目前仍可以使用，不過，X-Ray檢測不出焊點(diǎn)的外觀質(zhì)量。近兩年時(shí)興的視覺檢測設(shè)備，在目前的經(jīng)濟(jì)困境下，是一些企業(yè)唯一的檢測設(shè)備。與75000~ 120000 美元的X射線檢測設(shè)備比較，這種檢測設(shè)備的費(fèi)用一般便宜的多，僅為20000 ~ 25000美元。X射線和視覺檢測設(shè)備之間的另一個(gè)差別是，視覺檢測設(shè)備可以觀察到焊球上下的焊接點(diǎn)，從而可以檢測和判定金屬間化合的形成情況。即使特別昂貴的X射線檢測設(shè)備也很難做到這點(diǎn)。

在選擇視覺檢測設(shè)備時(shí)，還需要考慮到BGA和CSP器件的不同。CSP的質(zhì)量比BGA的小，如果對回流爐的工藝控制得不妥的話，CSP的溫度就會(huì)很高。如果CSP與大型BGA使用同一板子（這是常見的），視覺檢驗(yàn)更有有必要，必須注意的是，CSP 的脫膏高度為0.007″~ 0.008″(0.2mm)，而BGA的脫膏高度為0.0018″~ 0.020″（0.5mm）。

找SMT加工廠家
全球威科技搭載全自動(dòng)SMT貼片車間，配備全自動(dòng)上板機(jī)，全自動(dòng)錫膏印刷機(jī)，全自動(dòng)SPI錫膏檢測儀，進(jìn)口SMT貼片機(jī)，大型二十溫區(qū)回流焊設(shè)備，3D環(huán)繞X-Ray檢測儀，超清AOI光學(xué)檢測儀，BGA返修臺(tái)等高精密設(shè)備，插件、后焊、測試、組裝全套流水作業(yè)線?？少N0201、0.3間距BGA芯片、目前公司貼片產(chǎn)品有X86平臺(tái)服務(wù)器主板、平板電腦主板、安卓系統(tǒng)主板、軍工級等高精密產(chǎn)品，歡迎各界大佬前來審廠，共同發(fā)展。