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BGA贴装与返修的基本知识

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一、理论知识
1. BGA定义
BGA:Ball Grid Array 的缩写,中文名称:球栅阵列封装器件。
2 .BGA封装分类:
PBGA——塑料封装:
CBGA ——陶瓷封装
TBGA ——载带状封装
CSP:Chip Scale Package或μBGA──芯片尺寸的封装
QFP: 四边扁平封装。 封装间距:0.3mm 0.4mm
3.BGA保存环境:20-25℃ ,<10%RH
4.PBGA
(1)用途:应用于消费及通信产品上
(2)缺点:
①与环氧树脂PCB的热膨胀系数相匹配,热性能好。
②焊接表面平整,容易控制。
③成本低。
④电气性能良好。⑤组装质量高。
(3)缺点:PBGA容易吸潮。
要求:开封的PBGA要求在8小时内使用。
分析:普通的PBGA容易吸收空气中的水分,在焊接时迅速升温,使芯片内的潮气汽化导致芯片损坏。
拆封后的使用期限由芯片的潮湿敏感性等级所决定。见表1。

5.CBGA
成分:Pb90Sn10
熔点:302℃
特点:通过低熔点焊料附着到陶瓷载体上,然后这种器材通过低熔点焊料连接到PCB上,不会发生再流现象。再流焊接峰值温度:210-225℃
缺点:与PCB的热膨胀系数不匹配,容易造成热疲劳失效;热可靠性差;成本高。
优点:共面性好,易于焊接,对湿气不敏感存储时间长
6.TBGA
焊锡球直径:0.76㎜ 球间距:1.17㎜与CBGA相比,TBGA对环境温度控制严格,因芯片受热时,热张力集中在四个角,焊接容易有缺陷。
7.锡球

焊球间距:1.27mm、1.0mm、0.8mm、0. 6mm;
焊球直径:0.76mm、0.6mm、0.4mm、0.3mm;
有铅熔点183℃;无铅熔点217℃
注意事项:锡球需储藏与清洁干爽的环境,不可用手或其他物品接触它,以防止锡球变形或受油脂污染。未开封的锡球可保存一年。
8.无铅锡与有铅锡的主要区别
(1)熔点不一样。(有铅183℃无铅217℃)
(2)有铅流动性好,无铅较差。
(3)危害性。无铅即环保,有铅非环保。


IP属地:广东1楼2015-11-04 13:28回复
    三、BGA的贴装
    BGA是利用整个底部焊锡球来与电路板连接,这样极大地提高了器件的I/O数,缩短了信号传输路径,具有良好的散热性能。由于引线短。导线的自感和导线间的互感很低,频率特性好。回流焊时,熔融的焊球与焊膏之间的润湿力作用会产生良好的自对中效果,允许有1/3的贴片偏差。
    虽然BGA的焊点隐藏在封装之下,可以节省大量空间,但是因其管脚非常密集,无法直接目测进行检验;且触点易老化,焊点面积小,所能承受的机械应力不够。
    1) 烘烤
    首先要根据包装的说明确定BGA元器件是否需要进行烘烤。对于长时间放置在空气中的BGA元器件要适度烘烤以保证其焊接质量。
    2) 贴片
    电阻、电容、SOIC等元器件都可以完成手工贴片过程,而BGA必须要用专用的设备才能完成其贴片过程。
    3) 丝印
    电阻、电容、SOIC等元器件可以采用相关设备进行手工点膏来完成焊膏“丝印”过程,而BGA器件则需要专门的模板来实现焊膏印刷过程。
    4) 焊接
    BGA器件无法用手工焊接来完成,只能依托于特点的设备,如再流焊炉、BGA返修工作站等完成焊接过程。
    5) 检验
    BGA装配后无法直接使用肉眼检验,只能借助于x-ray设备的X射线完成检验过程,从而确定是否存在桥接、空洞、锡渣等焊接缺陷。


    IP属地:广东3楼2015-11-04 13:28
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