Информация по применению серии AN-007 сравнительный обзор полупроводниковых приборов, выполненных на основе GaN, Si и GaAs для ВЧ- и СВЧ-устройств.

|   Статьи А-КОНТРАКТ

Часть 2.

При поддержке А-КОНТРАКТ в журнале «СВЧ-электроника» №2' 2021 опубликована новая статья.

 

Далее

Информация по применению серии AN-007 сравнительный обзор полупроводниковых приборов, выполненных на основе GaN, Si и GaAs для ВЧ- и СВЧ-устройств.

|   Статьи А-КОНТРАКТ

Часть 1.

При поддержке А-КОНТРАКТ в журнале «СВЧ-электроника» №2' 2021 опубликована новая статья.

Далее

Ремонт компонентов BGA/CSP и CPU/GPU. Часть 2

|   Новости и обзоры отрасли

В статье подробно рассматривается процесс ремонта компонентов BGA/CSP и CPU/GPU. Часть 2.

Закрепление платы

В зависимости от размеров и формы печатной платы не всегда возможно закрепить ее в подпружиненные зажимы позиционного стола. Иногда требуется специальная поддержка для небольших плат, гибких шлейфов или индивидуальных решений. Для предотвращения смещения или сгибания платы необходим надежный зажим.

Во время профилирования

Рис. 7: Во время профилирования

Установлена насадка для пайки BGA

Рис. 8: Установлена насадка для пайки BGA

Создание профиля

Чтобы процесс оплавления согласовывался с требованиями JEDEC/IPC, профили должны быть созданы для каждого рабочего шага.

Типовые температурные профили процесса ремонта включают в себя:

  • Выпайку компонента

  • Бесконтактное удаление припоя

  • Реболлинг (опционально)

  • Пайку компонента
Создание профиля (пример)

Рис. 9: Создание профиля (пример)

Сушка компонентов

Высушите ПП в закрытом сушильном шкафу (или конвекционной печи) при температуре 125 +5/-0°C в течение не менее 24 часов, чтобы избавиться от влаги (требуется для предотвращения внутреннего напряжения и прочих нежелательных эффектов).

Печатные платы в сушильном шкафу

Рис. 10: Печатные платы в сушильном шкафу

Детализация рабочих шагов

Выпайка компонента

Для начала необходимо установить подходящую насадку для пайки. На следующем этапе плата совмещается с насадкой через наложение изображения и начинается процесс выпайки компонента (при необходимости, с использованием флюса или азота).

Когда припой находится в жидком состоянии, включается вакуум и компонент поднимается.

  • Установите паяльную насадку

  • Совместите компонент с насадкой с помощью наложения изображения (для больших компонентов рекомендуется использовать оптику с разделенным полем)

  • При необходимости нанесите флюс по контуру BGA для разрушения слоев оксида

  • Запустите профиль пайки, используйте азот, если требуется

 

Выпаянный с платы компонент

Рис. 11: Выпаянный с платы компонент

Удаление остатков припоя

Перед тем, как новый компонент будет припаян, любой остаточный припой должен быть удален с контактных площадок платы. Для этого припой нагревается до температуры плавления (профиль удаления припоя), затем жидкий припой отсасывается с помощью насадки удаления припоя.

Существуют насадки для удаления припоя с шириной от 0,1 мм до 51 мм. Удаление припоя возможно контактным или бесконтактным методом. Бесконтактное удаление припоя позволяет избежать механических нагрузок и повреждений платы.

Для улучшения результата рекомендуется использовать флюс и / или азот.

Бесконтактное удаление припоя

Рис. 12: Бесконтактное удаление припоя

В случае повторного использования BGA остатки припоя также должны быть удалены с компонента. Метод и оснастка идентичны удалению припоя с печатной платы. Дополнительно используется рамка для удержания компонента. Также можно снимать припой только с отдельных площадок  (см. «Реболлинг одного шарика»).

Компонент зажат в рамку для реболлинга, готов к удалению припоя

Рис. 13: Компонент зажат в рамку для реболлинга, готов к удалению припоя

Реболлинг

В случае повторного использования BGA остатки припоя также должны быть удалены с компонента. Метод и оснастка идентичны удалению припоя с печатной платы. Дополнительно используется рамка для удержания компонента.

Перед пайкой на BGA следует наносить свежий припой, обычно используя реболлинг. Первый шаг - удаление остатков припоя. После очистки площадок свежие шарики припоя могут быть припаяны к компоненту с использованием трафарета и настроенного температурного профиля. Новые компоненты, уже оснащенные шариками, могут быть припаяны напрямую.

Рекомендуется предварительно окунуть их во флюс или паяльную пасту.

  1. Чтобы повторно использовать BGA, к компоненту должны быть припаяны новые шарики
  2. Нанесите флюс (с кистью или ракелем)
  3. Используйте флюс с низким уровнем прилипания, чтобы трафарет можно было легко удалить
  4. Используйте набор реболлинга для фиксации BGA с трафаретом
  5. Используйте шарики подходящего размера
  6. Нанесите свежие шарики на трафарет с помощью ESD-кисти, так, чтобы каждое отверстие было заполнено шаром, удалите лишние шарики
  7. Выполните процесс  оплавления с использованием подходящей паяльной насадки
Модуль реболлинга. Выравнивание трафарета

Рис. 14: Модуль реболлинга. Выравнивание трафарета

Печать паяльной пасты на плату

Помимо реболлинга существуют другие способы нанесения свежего припоя, однако они только дополняют процесс ремонта и не могут заменить шарики припоя на компоненте. Во время трафаретной печати материал припоя непосредственно наносится на контактные площадки ПП с помощью ракеля и трафарета. Этот трафарет зажимается в насадке для печати пасты и соответствует положению компонента. Используя оптическую систему FINEPLACER®, насадка точно совмещается с очищенными площадками. После этого используется ракель для нанесения свежего припоя через трафарет на контактные площадки.

Нанесение паяльной пасты печатью

Рис. 15: Нанесение паяльной пасты печатью

Преимущества: скорость, воспроизводимость

Недостатки: для каждого компонента требуется собственный трафарет. Является дополнением, не заменяет дефект или отсутствующие шарики. вокруг рабочей зоны на ПП требуется место, необходимое для размещения трафарета.

Дозирование припоя

Используя дозатор, паяльную пасту наносят через иглу на контактные площадки. Здесь точки пасты должны быть индивидуально применены к каждому выводу, чтобы избежать перемычек и обеспечить однородное распределение припоя.

Преимущество: гибкость

Недостаток: отнимает много времени.

Дозирование пасты

Рис. 16: Дозирование пасты

Пайка компонента

После того, как свежий припой успешно нанесен, новый компонент может быть припаян. Совмещение выводов компонента с контактными площадками на ПП выполняется лучше всего с помощью оптической системы, которая обеспечивает наложение изображения компонента и платы.

Чтобы припаять компонент обратно к ПП, можно использовать такую же паяльную насадку и профиль, который очень похож на профиль для выпайки. Одним из основных отличий является добавление стадии охлаждения, требуемой для затвердевания припоя. Обратите внимание, что по сравнению с SMD-компонентами, РЧ-экраны могут легко деформироваться, когда они не закреплены. Они требуют тщательной обработки, чтобы избежать повреждений.

  • Установите насадку для пайки компонента

  • Совместите компонент и контактные площадки на ПП с помощью наложенного изображения

  • Для больших компонентов используйте оптику с разделенным полем, если требуется

  • В идеале, компонент будет автоматически оседать в требуемое положение во время процесса пайки.
Замененный компонент

Рис. 17: Замененный компонент

Очистка и оптический контроль

После пайки следует очищать плату (и оборудование), например, от остатков флюса. Важно визуально осматривать паяные соединения. Для получения подробной информации следует провести рентгенографическую инспекцию или электрические испытания.

При необходимости рекомендуется дополнительная защита компонента с помощью нанесения андерфилла.

Источник: www.finetech.de

Назад