Пайка BGA микросхем. Часть1

06.02.2013 20:54

Ну вот и настал тот день и час, когда вам нужно рассказать про BGA. Но почему "нужно" а  не "надо" ?.  А началось все это с того дня, когда Попов изобрел радио. Этот день можно считать днем зарождения радиотехники и начала эры электроники. С этого дня электроника всегда стремилась к удобству, безотказности работы и, конечно же, малым габаритам. Радиоэлементы сначала были отдельной единицей (дискретными).  Потом их по несколько штук стали втюхивать в один корпус, так стали появляться сборки элементов (например, диодные сборки, транзисторы Дарлингтона и другие элементы). С развитием технологий все больше и больше элементов стали втюхивать в один и тот же корпус.

 

 

Совсем недавно мир перешел на нанотехнологию (10-9метров или 1 нанометр) производства радиоэлементов и в результате в одном корпусе микросхемы стали втюхивать миллионы тех же самых транзисторов, резисторов, конденсаторов. Но, раз столько много элементов в одном корпусе, то и выводов должно быть очень много, но откуда их выводить? По периметру микросхемы много выводов не сделаешь... Но, недолго думая, разработчики все  таки предложили миру выход из этой ситуации и назвали его "BGA" что в дословном русском переводе означает "массив из шариков".  BGA микросхемы относятся к SMD компонентам

В наше время микросхемы BGA применяются в основном в микроэлектронике. Это, конечно же, платы мобильных телефонов, материнские платы компов и разные электронно-цифровые безделушки.

       

Не буду далее распинаться про  технологию этих компонентов, все что Вам интересно можно найти на просторах рунета. Лучше покажу ка я Вам, как их надо отпаивать, запаивать, перепаивать. По ходу статьи буду рассказвыать о них все, что Вам нужно будет знать.  А подопытным кроликом у меня будет трупик телефона Nokia 3110C, который является донором для всех остальных телефонов Nokia, раздавая свои элементы :-).

трупик тела

Для того, чтобы легче было отпаивать "вот эти черные квадратики" на плате, мы воспользуемся Инфракрасным преднагревателем AOYUE INT853A или в народе "нижним подогревом".  Ставим температуру на нем 200 градусов по Цельсию и идем пить чай.  После 5-7 минут приступаем парировать нашего пациента.

 

       

Остановимся на BGA микрухе, которая попроще. 

 

 

 

Так, вроде бы разобрались. Теперь нам надо подготовить инструменты и химию для пайки. Скажу одно, нам ну никак не обойтись без трафаретов для различных BGA микросхем. Те, кто серьезно занимается ремонтами телефонов и  компьютерной техники, знают, насколько это важная вещь. На фото ниже предоставлен весь набор трафаретов для ремонтника мобил.              P.S. Даже не заметил, что я отражаюсь на этих трафаретах :-).

Трафареты используются для накатывания новых шаров на подготовленные BGA микросхемы. Есть универсальные трафареты, то есть под любые BGA микросхемы. А есть также и специализированные трафареты под каждую микросхемку.  В самом верху мы видим специализированный трафареты "дохрена в одном". Внизу слева мы видим универсальные. Если правильно подобрать шаг на микросхеме, то можно спокойно накатать шары на любой из них.

 

Ближе трафареты  выглядят вот так:

       

Небольшое лирическое отступление, кто  вообще не понимает о чем я тут тараторю. Ремонтникам телефонов можно не читать :-) В ремонтах телефонов  бывает очень много различных поломок, связанных именно с микросхемами. Эти BGA микрухи могут отвечать за какие то  определенные функции в телефоне. Одна микруха отвечает за питание в телефоне, другая - за блютуз, третьяя  - за сеть и тд. Бывает, что при падении телефона шарики микросхемы BGA отходят от платы телефона и  у нас получается, что цепь разорвана, следовательно - телефон теряет некоторые функции. Для того, чтобы поправить это дело, ремонтники или прогревают микруху, чтобы припойный шарик расплавился и опять "схватился" с платой телефона, а точнее, с его пятачком, или полностью демонтируют ее и накатывают новые шарики с помощью трафарета.  Процесс  накатывания шаров на микру BGA называется  реболлинг.   На российских просторах этот термин  не прижился, и у  нас это называется просто "перекаткой".

 

       

Для того, чтобы сделать реболлинг BGA микрухи, нам нужны также вот такие простые инструменты и расходные материалы:

Здесь всем Вам знакомый Флюс-Офф. Подробнее про него и другую химию можно прочесть в статье Химия для электронщика. Flus Plus, паяльная паста Solder Plus (серая масса в в шприце с синим колпачком) считается самой лучшей паяльной пастой в отличие от других паст. Шарики с ней получаются как заводские. Цена  на такую пасту тоже дорогая, но это того стоит.  Ну и, конечно, среди всего прочего барахла есть также ценники ( покупайте, чтобы они были очень липкие) и простая зубная щетка. Все эти инструменты нам понадобятся, чтобы сделать реболл простенькой BGAшке.

 

 

Для того, чтобы не спалить элементы, расположенные рядом, мы их закроем Термоскотчем, они нам еще пригодятся.

 

 

 

Смазываем обильно все это дело флюсом FlusPlus-ом.

 

 

 

И начинаем прогревать феном по всей площади нашу микрушку BGA.

Вот здесь и наступает самый ответственный момент при отпаивании такой микросхемы. Старайтесь греть на воздушном потоке чуть меньше среднего значения. Температуру повышайте буквально по пару градусов. Не отпаивается? Добавьте  немного жару, и главное НЕ ТОРОПИТЕСЬ! Минута, две, три... не отпаивается... добавляем жару.  Некоторые ремонтники любят трепаться "хахаха, я отпаиваю BGАшку за считанные секунды!". Отпаивать то они отпаиват, но при этом видать не понимают, какой стресс получает отпаиваемый элемент и печатная плата, не говоря уже о близлежащих элементах. Повторю еще раз, НЕ ТОРОПИТЕСЬ, ТРЕНИРУЙТЕСЬ НА ТРУПАХ. НЕ ТОРОПИТЕСЬ срывать неотпаянную микросхемку, это Вам выйдет боком, потому как оборвете все пятаки под микросхемой! Пользуйтесь специальными устройствами для поднятия  микросхем. Их я находил на Али по этой ссылке.

Продолжение статьи