技术

多数半导体器件的耐热温度为240℃～600℃，对于BGA返修系统来说，加热温度和均匀性的控制显得非常重要。BGA芯片焊接工艺步骤如下：

1、电路板、BGA预热：

电路板、芯片预热的主要目的是将潮气去除以免PCB起泡和芯片爆，如果电路板和BGA内的潮气很小（如芯片刚拆封），这一步可以免除。

2、拆除BGA：

拆除的BGA如果不打算重新使用，而且PCB可承受高温，拆除BGA可采用较高的温度（较短的加热周期）。

3、  清洁焊盘：

清洁焊盘主要是将拆除BGA芯片后留在PCB表面的助焊剂、焊膏清理掉，必须使用符合要求的清洗剂。为了保证BGA焊料可靠性，一般不能使用焊盘上的残留焊膏，必须将旧的焊膏清除掉，除非BGA上重新形成BGA焊料球。由于BGA体积小，特别是CSP（或μBGA体积更小，清洁焊盘比较困难，所以在返修CSP时，如果CSP的周围空间很小，就需使用免清洗助焊剂。

4、 涂焊膏、助焊剂：

在PCB上涂焊膏对于BGA的返修结果有重要影响。通过选取用与BGA相符的模板，可很方便地将焊膏涂在电路板上。对于CSP，有3种焊膏可以先选：助焊膏，免清焊膏和水溶性焊膏。使用助焊膏，回流时间可略长些，使用免清洗焊膏，回流温度应选的低些。

（1）贴装：贴装的主要目的是使BGA上的每个焊料与PCB上的焊盘对准。必须使用专门的设备来对中。

（2）热风回流焊：热风回流焊是整个返修工艺的关键。

A、 BGA返修回流焊的曲线应当与BGA的原始焊接曲线接近，热风回流焊曲线分成四个区间：预热区、加热区、回流区和冷却区，四个区间的温度、时间参数可以分别设定，通过计算机连接，可以将这些程序存储和随时调用。  

B、在回流焊接过程中要正确选择各区的加热温度和时间，同时应注意升温的速度。一般，在100℃以前，最大的升温速度不超过6℃/s，100℃以后最大温速度不超过3℃/s，在冷却区，最大的冷却速度不超过6℃/s，因为过高的升温速度和降温速度都可能损坏PCB和BGA，这种损坏有时是肉眼不能观察到的。不同的BGA，不同的焊膏，应选择不同的加热温度和时间。如CBGA BGA的同流温度应高于PBGA的回流温度，90pb/10Sn，应该63 Sn/37 pb焊膏选用更高的回流温度。对免洗焊膏，其活性低于非免洗焊膏，因此，焊接温度不宜过高，焊接时间不宜过长，以防止焊料颗粒的氧化。  

C、热风回流焊中，PCB板的底部必须能够加热。这种加热的目的有二个：避免由于PCB板的单面受热而产生翘曲和变形；使焊膏熔化的时间缩短。对于尺寸板的BGA返修，这种底部加热尤其重要。BGA返修设备的底部加热方式有两种，一种是热风加热，一种是红外加热。热风加热的优点是加热均匀，一般返修工艺建议采用这种加热。红外加热的缺点是PCB受热不均匀。

D、要选择好的热风回流吸嘴。热风回流喷嘴属于非接触式加热，加热时依靠高温空气对流使BGA上的各焊点的焊料同时熔化。保证在整个回流过程中有稳定的温度环境，同时可保护相邻件不被对流热空气回热损坏。