Проверенные способы припаивания или прогревания чипов с выводами BGA.

BGA чип

Очень часто мы сталкиваемся с проблемой при замене или прогреве микросхемы с контактами, размещенными под ее корпусом. Такой способ размещения контактов называется BGA. Например, нужно прогреть или заменить чип видеокарты, северного моста и т. д. Такие детали обычным паяльником выпаять невозможно. Рассмотрим проверенные способы пайки чипов BGA:

1. Пайка при помощи фирменной инфракрасной станции.

Достоинства:

— надежна в эксплуатации, так как сделана фирмой;

— практична при работе;

— после прогрева текстолит не деформируется;

— применяется специальный инфракрасный спектр (2–7 мкм), позволяющий расплавлять припой без существенной термической деформации чипа;

— с помощью программного обеспечения можно четко определять время расплавления припоя под микросхемой;

— двухсторонний прогрев радиодетали.

Недостатки:

— высокая стоимость станции;

— дорогая в обслуживании;

— занимает достаточно много места;

— иногда проблемно найти комплектующие детали.

Пайка BGA инфракрасной станцией


2. Пайка при помощи обычного прожектора с галогеновой лампой.

Достоинства:

— низкая цена;

— легко найти комплектующие элементы;

— можно как отпаять, так и припаять чип с выводами BGA.

Недостатки:

— после 2–4 нагревов происходит деформация текстолита толщиной 1,5 мм (платы стационарных компьютеров), а после 1 прогрева деформируется текстолит 1–0,75 мм (платы ноутбука);

— сильно нагреваются детали, расположенные по всей площади излучения;

— прогрев припоя чипа происходит снизу.

Пайка BGA прожектором с галогеновой лампой


3. Пайка при помощи самодельно станции с лампой инфракрасного излучения (используемая для обогрева домашних птиц).

Достоинства:

— дешевый вариант качественного инструмента для пайки микросхем;

— прогрев детали происходит сверху;

— применяется почти такой же инфракрасный диапазон излучения, что и у фирменной станции (3,5–5 мкм);

— несущественно подвергает текстолит деформации;

— ресурс лампы 6500 часов;

— можно использовать для прогрева чипа.

Недостатки:

— от частых включений и перепадов напряжения вольфрамовая нить лампы быстро выходит из строя (этот недостаток можно устранить, если в цепь подсоединить диммер);

— перед прогреванием чипа нужно обязательно защищать фольгой рядом размещенные радиодетали от перегрева.

Пайка BGA самодельной станцией с лампой инфракрасного излучения


4. Пайка при помощи фена.

Достоинства:

— сравнительно дешевый способ пайки.

Недостатки:

— из-за применения высокой температуры горячего воздуха (350–400 °C) плавятся пластмассовые части радиодеталей, происходит деформация текстолита, возможна поломка радиодеталей;

— неравномерное припаивание чипа по всей поверхности из-за неравномерного нагрева;

— выдувает флюс из-под микросхемы.

Пайка BGA феном


5. Прогрев чипа при помощи утюга.

Когда нет возможности прогреть микросхему одним из вышеописанных способов можно использовать утюг. Для этого необходимо очистить чип от термопасты и положить на верхнюю часть чипа раскаленную поверхность утюга. Выдержать в течении 1–3 мин. После этого убрать утюг и дать возможность чипу остыть до 35–20 °C.

Прогрев BGA при помощи утюга.


Алгоритм отпаивания и припаивания чипов BGA.

Если чип оборудован радиатором тогда перед его демонтажем или прогревом необходимо очистить с охлаждаемой поверхности термопасту, зафиксировать или установить в специальные крепления плату с чипом. Поместить плату над или под температурным излучателем. Установить, если есть в наличии, как можно ближе к месту пайки термопару.

Затем если используется способ верхнего прогрева, защитить близлежащие детали, которые будут подвергаться тепловому излучению фольгой. Чип по периметру обработать жидким флюсом. Включить излучатель тепла и при температуре 90–130 °C убрать компаунд, фиксирующий чип.

Если для пайки применяется прожектор, тогда место пайки лучше накрыть листом бумаги для быстрого достижения нижеописанных температур.

Для среднеплавких припоев (если чип подвергался замене) при температуре 150–180 °C пинцетом, отверткой и т. Д. попробовать расшатать чип. Если он не двигается, вероятно, он зафиксирован тугоплавким припоем. При достижении температуры 200–230 °C микросхема должна при прикладывании к ней минимального усилия перемещаться на шарах припоя. При помощи пинцета или вакуумной присоски быстро и аккуратно демонтировать отпаиваемую деталь.

Отключить тепловой излучатель и дать остыть плате до температуры 20–60 °C. На то место где раньше размещался чип нанести жидкий флюс и при помощи паяльника с тонким жалом убрать остатки припоя. Очистить остатки флюса, например, чистым спиртом.

На место старого чипа установить новый с обязательным совмещением ключей платы и микросхемы. Нанести флюс. Установить термопару и излучатель тепла. Прогреть место пайки до температуры 150–230 °C в зависимости от используемого припоя. Отключить и убрать излучатель. Дать время на равномерное остывание места пайки.

Если при паянии отсутствует термопара необходимо постоянно следить за состоянием припоя. Для этого в процессе прогрева как можно чаще проверяем чип на горизонтальное движение.

Все вышеописанные способы неоднократно проверены автором статьи. Главное не спешить, хорошо подготовится и следить за любыми изменениями происходящие в процессе пайки. Ну а если Вы перегрели либо испортили чип — новый всегда можно заказать в Компании СЭА!

Тип статьи:
Авторская
bga
0
07.07.2016
1159

1 комментарий

Комментарий удален