Реболлинг
Реболлинг – это процесс восстановления шариковых выводов электронных BGA-компонентов. Что включает данный процесс, какие этапы существуют и для чего –рассмотрим подробности в статье от Е.В. Яковлева, ведущего инженера-технолога сборочно-монтажного производства ООО «Технотех».
Технологические процессы реболлинга можно разделить на две большие группы: с использованием готовых шариков и с использованием паяльной пасты. Использование готовых шариков позволяет избежать проблем с неплотным прилеганием трафарета и неравномерностью усилия на ракеле при нанесении пасты. Процесс с применением шариков требует большей аккуратности и трудоемкости с точки зрения недопущения пропусков.
Вне зависимости от применяемого метода, все подготовительные и заключительные операции одинаковы:
- Предварительная сушка компонента
- Подготовка компонента
- Флюсование компонента
- Совмещение специального трафарета на компоненте, укладка шариков/нанесение пасты
- Оплавление, очистка, сушка
- Контроль качества
Предварительная сушка компонента
Данная процедура обеспечивает уверенность в том, что не возникнет эффекта «попкорна» в процессе реболлинга компонента и исключает наличие влажности на дальнейший период времени пайки.
Подготовка компонента
Процедура подготовки микросхемы к последующему реболлингу заключается в удалении старых или бессвинцовых выводов с контактных площадок корпуса BGA-компонента. Иногда данная операция, по аналогии с реболлингом, называется деболлингом (debolling).
В случае применения паяльника и плетенки последовательность действий следующая:
- нанесение флюса на выводы;
- накладывание плетенки на флюсованную поверхность компонента, прогревание с плоским наконечником паяльника до полного расплавления и удаления остатков припоя. Следует избегать сильного нажима на контактные площадки во избежание их механических повреждений или повреждения корпуса компонента ;
- полное удаление припоя путем перемещения плетенки по поверхности компонента
- окончательное очищение компонента с помощью чистой плетенки.
Далее производится очистка поверхности компонента от остатков флюса не оставляющей волокон салфеткой, смоченной в изопропиловом спирте. Чем быстрее после завершения процесса будет произведена такая очистка, тем легче будет избавиться от остатков флюса.
Флюсование компонента
Очищенный компонент перед нанесением флюса осматривается под микроскопом на предмет выявления загрязнений на контактных площадках. Флюс наносится на нижнюю сторону компонента с помощью шприца и далее распределяется антистатической щеточкой по поверхности. Это подготавливает поверхности контактных площадок и обеспечивает необходимое смачивание в процессе оплавления шариков.
Совмещение специального трафарета. Укладка шариков/нанесение пасты
Для реболлинга используются специальные стальные BGA трафареты с отверстиями. Через эти трафареты можно наносить паяльную пасту или точно распределять шарики. При заполнении апертур трафарета шариками, необходимо убедиться, что на каждой контактной площадке компонента установлен шариковый вывод. При нанесении пасты – что все апертуры заполнены пастой. Паяльная паста наносится на трафарет с помощью специального шпателя (ракеля). Важно, чтобы трафарет при этом плотно прилегал к поверхности корпуса. Для закрепления трафарета на корпусе используются специальные механические приспособления — фиксаторы.
Оплавление
Далее корпус BGA-компонента c уложенными шариками помещается в печь оплавления. После оплавления следует дождаться полного охлаждения компонента. Оно должно происходить при температуре окружающей среды, принудительное охлаждение не допускается.
Очистка. Сушка.
Далее корпус BGA-компонента вынимается из фиксатора. Трафарет и BGA компонент очищается от остатков флюса с помощью отмывочной жидкости или спирта. Перед пайкой на печатную плату BGA компонент следует просушить согласно классу влагочувствительности MSL.
Контроль качества
Чистота отмывки и качество реболлинга далее проверяется на микроскопе. Не допускается наличие посторонних включений, остатков флюса и смещение шариковых выводов.
