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[问答] 从PCB电路板上移除不良器件,需要几个步骤?
346 PBGA 封装 PCB
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PBGA是一种封装形式,其主要区别性特征是利用焊球阵列来与基板(如PCB)接触。此特性使得PBGA相对于其他引脚配置不同的封装形式(如单列、双列直插、四列型)有一个优势,那就是能够实现更高的引脚密度。PBGA封装内部的互连通过线焊或倒装芯片技术实现。包含集成电路的PBGA芯片封装在塑封材料中。


从PCB中移除PBGA封装,需要几步操作?

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2019-9-9 09:21:29   评论 分享淘帖 邀请回答

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4个回答
PBGA器件返修将PBGA器件装配到PCB上之后,若发现缺陷,应当返修以移除不良器件,并换上工作正常的器件。移除器件之前,应加热不良器件直至焊接接头液化,以便于从电路板上移除不良器件。
  常规返修程序如下
❶ 准备板子
❷ 移除器件
❸ 清洁PCB焊盘
❹ 涂敷焊膏
❺ 器件对齐和贴片
❻ 固定器件
❼ 检查

2019-9-9 09:22:09 评论

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移除器件时,可能会在PBGA和/或PCB上产生机械应力。应小心移除不良器件,避免损伤PCB、邻近器件及不良器件本身,尤其是若用户打算对不良器件进行故障分析时。
<span]  PBGA器件上若有过大应力,例如将器件加热到额定峰值温度以上或过度暴露于高温下,可能导致封装分层或外部物理损坏(参见图2和图3)。对于要做进一步分析的器件,移除不当所引起的分层会加大找出真正故障机制的难度。因此,为了进行有效的故障分析,妥善移除不良器件是十分必要的。
]图2. 过度加热引起PBGA器件的基板和塑封材料之间分层 (通过扫描声学显微镜观测)
]图3. 过度加热导致PBGA上出现裂纹的低放大率图像 (侧视图)
]  强烈建议在返修开始前对PCB组件进行干烘,以消除残留水分。若不消除,在回流期间,残留水分可能会因为“爆米花效应”而损伤器件。在125°C下烘烤PCB组件至少4小时,只要这些条件不超过PCB上其他器件的额定限值。如果这些条件超过其他器件的额定限值,则应使用联合行业标准IPC/JEDEC J-STD-033中说明的备选烘烤条件。
]  可使用不同的工具来移除器件。为了移除器件,可能要加热器件,直至焊料回流,然后在焊料仍处于液态时通过机械手段移除器件。可编程热空气返修系统可提供受控温度和时间设置。返修时应遵循器件装配所用的温度曲线。返修温度不得超过湿度灵敏度等级 (MSL) 标签上规定的峰值温度。加热时间可以缩短(例如针对液化区),只要实现了焊料完全回流即可。焊料回流区处于峰值温度的时间应小于60秒。拾取工具的真空压力应小于0.5 kg/cm2,以防器件在达到完全回流之前顶出,并且避免焊盘浮离。请勿再使用从PCB上移除的器件。
]  定义返修工具设置时,应标定温度曲线。首次返修特定器件时,这种标定尤其重要。还需要利用不同的主体尺寸、焊料成分或不同的PCB材料、配置、尺寸和厚度对PBGA器件进行标定,因为它们可能有不同的热质量值。
]  
图4.]  
图5. 器件移除标定设置示意图

2019-9-9 09:22:36 评论

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清洁PCB焊盘
<span]  移除PBGA器件之后,PCB上的焊盘会有过多的焊料,必须在安装替换PBGA器件之前予以清理。焊盘清理可分为两步:
]  
图6.]  清洁。在返修区域上用清洗剂清洁,并用无绒布擦干净。使用的清洗剂取决于原始总成所用的焊膏类型。
]  在将替换PBGA器件安装到电路板上之前应涂敷焊膏,目的是取代最初装配电路板时涂敷的焊膏,从而保证PBGA焊接接头的可靠性。给每个焊球涂敷的焊膏量必须一致,以免在电路板上安装PBGA时发生不共面问题。
]  
图7.]  某些情况下,利用模板将焊膏均匀精确地涂敷在PCB焊盘上可能不可行,尤其是对于器件密度高或几何空间紧张的电路板。这种情况下,应考虑将焊膏涂敷在器件底部的焊球上。为此,可利用模板将焊膏涂敷在焊球上端,或将焊膏分配给所有焊球(参见图8和图9)。可利用专门设计的夹具和/或返修设备来达到这一目的。
]图8. 焊膏模板将焊膏印制到焊球上
]图9. 将焊膏分配到焊球上
]  将器件精准贴放到电路板上是很重要的。带分光束光学系统的贴片设备有助于PBGA和电路板的对齐。此类成像系统涉及到将PBGA焊球镜像叠放在PCB焊盘镜像上(参见图10)。贴片机必须具有支持用户沿x轴和y轴进行微调(包括旋转)的能力。
]图10. 利用分光束光学系统对齐PCB和器件
]  固定器件
]  检查
  回流之后,检查装配好的PBGA有无缺陷,如未对齐或受损等。利用X射线检查有无问题,如焊料桥接和锡珠等。如有必要,执行电气验证测试以验证器件功能正常。

2019-9-9 09:22:56 评论

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2019-9-9 13:01:06 评论

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