Нижний подогреватель плат: где купить и как сделать своими руками

Что нужно для организации пайки

Необходимость в этой процедуре возникает в тех случаях, когда необходимо заменить сгоревшую микросхему, предварительно сняв ее с посадочного места. Другой вариант необходимости таких операций — самостоятельное производство печатных плат, содержащих корпуса типа BGA.
Для работы методом BGA вам потребуются следующие инструменты и материалы:

• паяльная станция с термофеном;
• удобный пинцет;
• специальная паяльная паста и фирменный флюс;
• трафарет для нанесения паяльной пасты с учетом дальнейшего размещения корпуса;
• лента или плетеный экран для удаления припоя.

В некоторых случаях для этих целей можно использовать специальный отсос, чтобы удалить старый сварной шов.

Для качественной пайки корпусов BGA очень важна предварительная подготовка места (также называемого «рабочая зона»). Знание основных технологических особенностей этого процесса поможет добиться желаемого результата.

Особенности работы

Чтобы пайка BGA была качественной, нужно побеспокоиться о покупке хорошего трафарета или маски, при выборе какой из них рекомендуется соблюдать следующие условия:

• наличие в маске специальных тепловых зазоров (термопрофиля);
• небольшой размер трафарета и удобная в нанесении структура;
• желательно, чтобы при изготовлении трафарета использовались лазерные технологии.

Особенностью изделий китайского производства является неудобство работы с многослойной фишкой, при нанесении и последующем нагреве маска начинает гнуться. При значительных размерах самого трафарета он одновременно начинает нагреваться сам по себе, что тоже может сказаться на эффективности пайки BGA. Для устранения этого эффекта необходимо будет увеличить время нагрева контакта, однако при этом увеличивается риск термического повреждения изделия. Вышесказанное относится только к формам, полученным методом химического травления.

Поэтому при выборе маски следует исходить из возможности приобретения образца с термическими швами, подготовленными по технологии лазерной резки. Продукция этого класса гарантирует высокую точность ориентации контактных площадок (с отклонением не более 5 микрометров).

Рассматривая характеристики корпусов пайки микросхем, нельзя не коснуться такого важного для этого процесса понятия, как реболлинг. В профессиональной практике это процедура восстановления контактных площадок электронных компонентов BGA с помощью микроскопических шариков припоя.

Что такое компаунд и как его удалить с платы

Компаунд — это смола, способная повысить сопротивление платы и снизить рабочую температуру микросхем. Также это спасает доску при попадании влаги

Если возникнет необходимость перепаять микросхему, соединение придется удалить. Применяется по-разному. Производители могут наносить на края контактов SMD детали. Или они могут заполнить его полностью.

Чем удалить смолу с платы

Его можно удалить механическим способом. Для этого прогрейте доску феном до 150 ° С и удалите с доски кусочки смеси зубочисткой или металлическим пинцетом. Это не всегда возможно.

Вы также можете попробовать химические растворители. Обычно продается в магазине запчастей для сотовых телефонов.

А для снятия микросхемы, имеющей компаунд под контактами, понадобится отрезной пинцет. Процедура пайки такая же, как обычно, но на этот раз нужно разрезать компаунд.

Накатка шаров

При катании шариков следует использовать чистый и ровный трафарет (особенно при пайке пастой).

Пример погнутого и грязного трафарета. Не подходит для накатки.

Если при катании шариков с паяльной пастой использовать изогнутый неровный трафарет, весь припой останется под трафаретом. Это бесполезно. Сама микросхема очищается от старых шариков, но не под корень, чтобы ее было проще установить на трафарет. Трафарет следует устанавливать равномерно, чтобы все контактные площадки были видны сквозь трафарет без искажений.

Пайка небольшой BGA eMMC микросхемы

Чистим микросхему изопропанолом. Его контакты должны быть ровными. Если есть припой, удалите паяльники. Микросхему и трафарет при пайке следует размещать только на салфетках или деревянных досках. Металлическая поверхность будет поглощать тепло, а деревянная, бумажная или воздушная — нет.

Чем крепить микросхему к трафарету

Есть несколько вариантов. Первый — это термолента. Быстро прилипает, не оставляет много клея и не защищает от высоких температур. Из недостатков: быстро отслаивается и не фиксируется прочно по сравнению с алюминиевой термолентой на липкой ленте.

Алюминиевая лента плотно прилегает к доске, но оставляет много клея и защищает от температуры.

С одной стороны, лучше крепится алюминий, с другой — быстрее и практичнее использовать обычную термоленту. Начните учиться с алюминия, пробуйте разные варианты.

Нанесение пасты

Нанесите пасту обычной зубочисткой или шпателем. Можно использовать ватные палочки, но они впитывают много пасты.

На поверхности трафарета не должно оставаться крупных комков припоя, иначе они прилипнут и придется демонтировать.

Придерживание трафарета

Если при нагревании трафарет начинает гнуться и невозможно нанести шарики, его необходимо удерживать пинцетом.
Надавливать нужно не сильно, с некоторым давлением. Сначала нагреваем трафарет до 100 ° C, затем доводим до температуры плавления пасты. Обычно это от 200 до 260 ° C. Шарики должны постепенно образовываться. Если быстро повысить температуру, флюс в паяльной пасте закипит и припой вылезет из трафарета. Я должен начать все сначала

Как снять микросхему с трафарета

Не снимайте микросхему с трафарета резко, не сгибайте и не поднимайте. Можно согнуть трафарет или оторвать контакты BGA. Если вы не можете удалить микросхему, посмотрите сбоку от отверстий. Сварной шов лицевой стороны не должен прилегать к трафарету. Попробуйте пару раз смазать трафарет изопропанолом или бензином.

Затем нагрейте микросхему до 120 ° С в течение 30 секунд. Снимать микросхему можно пинцетом и только слегка согнув трафарет, без резких движений.

Видео с примером

В ролике используется другая микросхема и пайка без пинцета.

Перекатываем шары на южном мосте

На этой микросхеме необходимо предварительно сбросить контакты.

Восстановление контактов

Нанесите тонкий слой паяльной пасты и начните нагревать феном от 100 ° C, постепенно увеличивая до 200 ° C.
И паяльная паста начинает сужать контакты с микрошариками. Почему не сварщик, а обычный припой? Они менее подходят для работы. Фен нагревает контакты равномерно, и микрошарики не сразу слипаются в большой кусок припоя. А остаток припоя удалите паяльником.
Один из сайтов восстановлен.
Итак, пройдемся по всем контактам. После восстановления и удаления излишков припоя очистите контакты изопропанолом и ватой.

Еще один способ крепления

Микросхема большая, поэтому трафарет одиночный. Есть специальные крепления для одиночных трафаретов. Это каретка с двумя защелками и пружиной. Фиксируется шестигранником.
Закрепляем микросхему в крепежах и выравниваем по прохождению трафарета.

Нанесение пасты и пайка

Равномерно нанесите паяльную пасту на всю поверхность.
Пасты на контактах микросхемы должно быть достаточно, без дефицита и без перебора.
Нагреваем трафарет круговыми движениями до 100 ° С. Постепенно повышаем температуру и медленно нагреваем одну кромку до 200 — 250 ° С. Постепенно паста начнет превращаться в припой.

Очищаем трафарет изопропанолом для разбавления флюса. Разогрейте трафарет при 100 ° C в течение 20 секунд.
Лезвием аккуратно без резких движений подденьте трафарет со всех сторон, и он отсоединится от южного моста (микросхемы).
Очищаем микросхему от ненужных шариков и флюса. Теперь осталось разрезать шарики. Нанесите поток каплями по всей площади.

Нагреваем микросхему и шарики начинают равномерно распределяться по своему месту. После этого снова очищаем микросхему от потока.
Прикрепляем трафарет к микросхеме и проверяем качество и наличие шариков.
Результат сварки.

Немного о нижнем подогреве

Далее к плате припаивается микросхема. Такие массивные детали BGA сложно припаять к плате с помощью фена. Техники сервисного центра используют нижний подогрев. Помогает согреть стол. Инфракрасные паяльные станции обычно используются для пайки материнских плат.

Несмотря на то, что мобильные BGA-микросхемы можно паять только феном, для снижения риска плохой пайки или неплотных контактов умельцы также применяют нагрев снизу. Он меньше материнских плат, но не менее производительный.

Готовые шары и способ нанесения

От пасты отличается способом нанесения. Нанесите флюс на микросхему. При пайке необходимо склеить микросхему и трафарет. А затем положить трафарет с наклеенной микросхемой в емкость и насыпать шарики необходимого диаметра. Помогите себе зубочисткой раскатать шарики и удалить излишки.

Пайка похожа на макароны.

Читайте также: Напряженность магнитного поля: что представляют собой линии прямого тока

Микроскоп бинокулярный

Для начинающего мастера по ремонту телефонов неплохим вариантом будет микроскоп CM0745. Бинокулярный микроскоп с фокусным расстоянием 145 мм (с установленной рассеивающей линзой Барлоу). Цель системы линз — увеличить фокусное расстояние при сохранении рабочей зоны.

Преимущество CM0745:

• Постепенное увеличение достигается с помощью трещотки.
• Система линз стеклянная, а не пластиковая.
• Возможность дооснащения головкой микроскопа различными столами и штативами.
• Увеличение до 45X.

Микроскоп для пайки печатных плат

Как перепаять BGA микросхему

В ремонте телефонов бывает много разных поломок, связанных именно с микросхемами. Эти микросхемы BGA могут отвечать за некоторые специфические функции телефона. Например, одна микросхема может отвечать за питание, другая за блютуз, третья за сеть и т.д. Иногда, когда телефон роняют, шарики микросхемы BGA отодвигаются от платы телефона, и обнаруживается, что цепь разорвана, поэтому телефон теряет некоторые функции. Для решения этой проблемы ремонтники нагревают микросхему так, чтобы шарик припоя расплавился и снова «схватился» за контактную площадку на плате телефона или полностью разбирает микросхему и «скатывает» новые шарики по трафарету. Процесс накатывания шариков на микросхему BGA называется реболлингом. На российских просторах этот термин не прижился и в нашей стране его называют просто «катящимся».

Наша морская свинка — это карточка мобильного телефона.

Чтобы облегчить распайку «этих черных квадратов» на плате, воспользуемся инфракрасным подогревателем или, как говорится, «подогревом дна». Выставляем на нем температуру 200 градусов по Цельсию и идем пить чай. Через 5-7 минут мы начинаем отказываться от нашего пациента.

Остановимся на микросхеме BGA, которая попроще.

Теперь нам нужно подготовить инструменты и химию для сварки. Нам не обойтись без трафаретов для различных микросхем BGA. Те, кто серьезно относится к ремонту телефонов и компьютерной техники, знают, насколько это важно. На фото ниже представлен весь набор трафаретов для слесаря ​​по ремонту сотовых телефонов.

С помощью трафаретов новые шарики накатываются на подготовленные микросхемы BGA. Есть универсальные трафареты, то есть на любую микросхему BGA. А еще для каждой микросхемы есть специализированные трафареты. Вверху фото мы видим специализированные трафареты. Внизу слева — универсальный. Если правильно выбрать проход по микросхеме, по одному из них можно смело катать шарики.

Для перестановки микросхемы BGA нам также потребуются такие простые инструменты и расходные материалы:

Здесь вы все знаете Flux-off. Подробнее об этом и о другой химии вы можете прочитать в статье «Химия для электронщика». Паяльная паста Flus Plus, Solder Plus (серая масса в шприце с синей крышкой) считается лучшей паяльной пастой по сравнению с другими пастами. Шарики с ним получаются как заводские. Цена на такую ​​пасту дорогая, но оно того стоит. Ну и конечно, среди прочего барахла есть еще ценники (покупайте, чтобы они были очень липкими) и простая зубная щетка. Все эти инструменты нам понадобятся для реболлинга простого BGA-чипа.

Чтобы не обжечь расположенные рядом элементы, закроем их термолентой.

Обильно смажьте стружку по периметру флюсом FlusPlus

И начинаем нагревать наш BGA феном по всей площади

Самый ответственный момент наступает при распайке такой микросхемы. Попробуйте нагреться с потоком воздуха чуть ниже среднего. Поднимите температуру всего на пару градусов. Это не сварено? Добавь тепла и главное НЕ СПЕШИТЕ! Одна минута, две, три . не припаял . добавить тепла.

Некоторые мастера любят рассуждать на тему «хахаха, я за секунды спаял БГАшку!». Они распаивают, затем распаивают, но при этом не понимают, какое напряжение получают распаянный элемент и печатная схема, не говоря уже о соседних элементах. Повторюсь еще раз, НЕ СПЕШИТЕ, ТРЕНИРУЙТЕСЬ НА КАДОРЕ. НЕ СПЕШИТЕ ​​рвать непаянную микросхему, она вылезет боком, ведь под микросхему вы порежете все монеты! Используйте специальные приспособления для подъема микросхем. Нашел на Али по этой ссылке.

И вот греем нашу микросхему феном

а заодно проверяем с помощью экстрактора микросхем. Я писал о нем в этой статье.

Готовая к подъему микросхема должна «плавать» на незакрепленных шариках, ну скажем так . как кусок мяса на киселе. Слегка касаемся микросхемы. Если он сдвинется и упадет на место, осторожно поднимите его с помощью антенн (на фото выше), если у вас нет такого устройства, вы можете использовать его с помощью пинцета. Но будьте предельно осторожны! Не применяйте силу!

В настоящее время также существуют вакуумные пинцеты для данного типа микросхем. Существуют ручные вакуумные пинцеты, принцип действия которых такой же, как и у демонтажного насоса

а также есть электрические

У меня был ручной пинцет. Честно говоря, он все еще засранец. Закаленные мастера пользуются электрическим пылесосом. Просто поднесите этот пинцет к микросхеме BGA, которая уже «плавает» на расплавленных шариках припоя, так как немедленно собирает ее на липучке.

По отзывам, пинцет для электрических пылесосов очень удобен, но мне пока не удалось ими воспользоваться. Короче, если решите, приобретите электрический.

Но вернемся к нашей микросхеме. Слегка встряхнув, я убеждаюсь, что шарики действительно расплавились, и плавным движением вверх плавно переворачиваю микросхему BGA. Если поблизости много предметов, было бы идеально использовать вакуумный электрический пинцет или пинцет с изогнутыми губками.

Ура, мы справились! Теперь потренируемся его запечатывать :-).

Затем начинается самый сложный процесс — процесс закатывания шариков и запайки микросхемы. Если вы не забыли, это называется прокаткой. Для этого нам нужно подготовить место на плате. Удалите остатки припоя. Все это смазываем потоком:

и начинаем снимать оттуда весь припой с помощью старой доброй медной оплетки. Я бы порекомендовал бренд Goot wick. Эта медная оплетка очень хорошо зарекомендовала себя.

Если расстояние между шариками очень маленькое, используйте медную оплетку. Если расстояние большое, то некоторые мастера не прибегают к плетению меди, а берут большую каплю припоя и с помощью этой капли собирают весь припой с пятен. Удаление припоя с участков BGA — очень деликатный процесс. Температуру жала паяльника лучше поднять на 10-15 градусов. Бывает и так, что медная оплетка не успевает прогреться и выдернуть заплатки за собой. Будь очень осторожен.

Потом туда присыпаем Flux-off, чтобы очистить место под микросхемой от нагара и лишнего стока

и отшлифуйте его простой зубной щеткой, а еще лучше — ватным тампоном, смоченным во Flux-Off.

Получилось примерно так:

Если присмотреться, то видно, что у меня еще срезаны некоторые пятна (внизу микросхемы вместо оловянных кружочки черные) Но! Не сердись, я, как говорится, холост. То есть они никак не связаны электрически с телефонной картой и сделаны просто для надежной фиксации микросхемы.

Далее берем нашу плату BGA и удаляем все лишние шарики припоя. Следовательно, это должно выглядеть так:

А теперь начинается самый интересный и сложный процесс — катание шариков по микросхеме BGA. Готовую микросхему ставим на ценник:

Находим трафарет с таким же шагом, как у шариков, и фиксируем микросхему внизу трафарета ценником. Вотрите пальцем паяльную пасту Solder Plus в отверстия трафарета. Это должно выглядеть примерно так:

С помощью пинцета держим одной рукой пинцет, а другой фен и начинаем обжаривать всю область, где мы натирали макароны, при температуре около 320 градусов на очень маленькой струе. Я не мог держать фотоаппарат, фен и пинцет двумя руками одновременно, поэтому я не делал достаточно фотографий.

Готовую микросхему снимаем с трафарета и немного смазываем флюсом. Затем нагрейте феном, пока шарики не растают. Нам это нужно, чтобы шарики становились на свои места равномерно.

Посмотрим, что у нас получилось в результате:

Блин, коряво немного. Некоторые шары немного больше, другие немного меньше. Впрочем, при приклеивании этой микросхемы к плате это ни в малейшей степени не помешает.

Немного смазываем никели флюсом и ставим микросхему на место зарождения. Совместите края микросхемы с двух сторон по меткам. На фото ниже всего одна отметка. Другой знак — по диагонали.

И на очень маленьком обдуве фена с температурой 350-360 градусов паяем нашу микрушку. При надлежащем уплотнении он обычно должен сам садиться на отметки, даже если он немного наклонен.

Температура нижнего подогрева при пайке bga

Я не нашел такой темы, но тем не менее чехлы на шары уже встречаются и в автомобильных компьютерах, где они благополучно падают и требуют ранней реболлинга. Итак, вот тема, как лучше и правильнее паять микросхемы BGA.

Я не большой специалист в этой области, поэтому обмен опытом мне чрезвычайно полезен.

И поэтому первое, без чего я бы не начал этот бизнес, это потепление дна. Я использую металлическую панель со встроенной галогенной лампой мощностью 50 Вт. На днях интегрирую систему с контролем температуры и отключением.

Второй — фен. Здесь все ясно. Форсунка чипа, температура 320-340 https://www.rlocman.ru/i/Image/2009/04/06/6.jpg

Третий — вакуумный пинцет. Без него микросхема уйдет в сторону, оттесняя соседние элементы в сторону.

Четвертый — это алюминиевая лента. Закрываем им соседние элементы, конденсаторы, разъемы.

Пятое: трафарет BGA. Купил их сразу из коллекции ebay. Что я рекомендую. Качество отвратительное, но работать можно.

Шестое — мячи. Самые распространенные — 0,6 мм. Покупаем сразу 200 тыс. Для них я назначил специальный запирающийся поддон. Попавшие в струю шарики промывают растворителем, сушат и снова пускают в работу.

Седьмой — это поток. Он особенный, вонючий, жевательный. Его задача — удерживать шарики при нанесении на трафарет и обеспечивать пайку.

Восьмой: медная оплетка. С его помощью удаляем старые шарики. Паяльник с жалом для пайки волной пайки оказался очень эффективным. Забираем ими старые шарики, затем «расправляем» косу.

Девятая — кисть. Доставляем мячи. Промываем в растворителе и сушим. В противном случае шарики будут прилипать к щетке, и вы никогда не положите их на место.

Итак, мой опыт. Самая сложная часть BGA — это положить шарики на чип. Те действительно «катятся». Я делаю так: трафарет промываю в растворителе 646, чтобы он был чистым, как попа ребенка. Шарики удаляются из чипа, как описано в шаге 8. Наносится флюс, чип нагревается в первый раз — флюс равномерно распределяется по чипу. После высыхания напоминает стекло. На фишку кладут трафарет и наливают шарики, которые кисточкой распределяют по трафарету. Затем наступает самая сложная часть всего процесса: удаление трафарета.

Сколько раз не пробовал делать своими руками, не получалось. Для этого требуется специальная станция, которая будет поднимать трафарет равномерно. Вот где работает мое ноу-хау. Чип вместе с шарами и трафаретом кладется на нижнюю лампу обогрева. Когда шарики начнут светиться, выключите лампу и идите пить черный час с сахаром. После этого удаляем трафарет (без энтузиазма! Контактные площадки легко оторвать. Если трафарет неровный, удалить его не удастся). На этом самая сложная часть завершена. Заменить стружку так же просто, как очистить грушу от кожуры. На данный момент у меня проблема с некоторыми картами: они деформированы. Они разбухают и щепа по бокам висит в воздухе. Думаю причина в более низком нагреве. Нам нужно проверить температуру.

Демонтаж корпусов

Перед тем, как приступить к разборке старую микросхему, нужно нанести небольшие штрихи по краям ее корпуса острым предметом (например, скальпелем). Эта процедура позволяет зафиксировать положение электронного компонента, что значительно облегчит его последующий монтаж.

Для удаления бракованного элемента удобнее использовать термический фен, который может нагреть сразу все ножки (без угрозы повредить уже сгоревшую фишку).

В режиме разборки BGA температура нагрева зоны пайки не должна превышать 320-350 градусов.

При этом скорость воздушной струи выбрана минимальной, что исключит оплавление соседних контактов мелких деталей. В процессе прогрева ножек фен следует размещать строго перпендикулярно обрабатываемой поверхности. В том случае, если нет полной уверенности в неисправности снимаемой детали, для поддержания ее в рабочем состоянии поток струи должен быть направлен не в центральную зону, а на периферию части корпуса.

Такая дальновидность помогает защитить кристалл кристалла от перегрева, к которому микросхемы памяти любого компьютерного оборудования особенно чувствительны.

Примерно через минуту прогрева нужно осторожно приподнять BGA-чип с одного из его краев пинцетом, а затем приподнять немного над схемой. В этом случае желательно ограничивать прилагаемое усилие, четко контролируя момент распайки каждой из контактных площадок.

Несоблюдение этого требования может привести к повреждению посадочных «пятен» микросхемы, которые являются частью проводящих путей схемы.

При сильном разовом усилии неполностью запаянная опора наверняка потянет за собой эту платформу и всю гусеницу за собой. Из-за такого пренебрежения можно безвозвратно повредить восстановленную материнскую плату.

Плата и микросхема после распайки

Общие данные

Изначально большое количество точек вывода располагалось непосредственно под микросхемой и ее корпусом, и это было до реболлинга микросхем bga. Благодаря этой функции все контакты могут быть размещены на минимальной площади, что позволяет сэкономить много времени и позаботиться о создании небольших устройств.
Однако наличие такого подхода при изготовлении оборудования может привести к некоторым неудобствам при ремонте оборудования. Также в случае ремонта сварка должна быть аккуратной и точной, иначе оборудование может выйти из строя.

Какое оборудование нужно для работы

• паяльная станция с термофеном;
• пинцет;
• паяльная паста;
• изолента;
• тесьма нужна для снятия припоя;
• поток (лучше всего сосна);
• трафареты или шпатели для нанесения паяльной пасты на микросхемы.

Пайка корпусов BGA — не самая сложная задача, но чтобы процесс прошел успешно, нужно как следует подготовиться к этому процессу.

Очистка и обработка флюсом

Чтобы соблюсти технологию сварки корпусов BGA в домашних условиях, необходимо ознакомиться с особенностями подготовки сиденья к работе. При этом следует исходить из того, что даже микроскопические остатки снятого шва не должны оставаться в зоне шва. Чтобы удовлетворить это требование, более рентабельно использовать высококачественный флюс BGA на спиртовой основе и небольшое количество канифоли.

Но для начала нужно избавиться от крупных частиц припоя, которые часто остаются в монтажных отверстиях или между контактными площадками (дорожками). Для этого удобнее использовать медную оплетку экрана, накладываемую на очищаемый участок и нагревая его не очень мощным паяльником.

Применение спиртовой канифоли

Для окончательной очистки от всего постороннего «мусора» подойдет разбавленная спиртом жидкая канифоль, которая сначала наносится на место сварки, а затем нагревается обычным паяльником. По окончании сборки остатков припоя площадка для микросхемы тщательно промывается тем же спиртом или любым подходящим для этих целей природным растворителем.

Плата и микросхема после чистки

Замена чипов поверхностного монтажа

Казалось бы, технология ИС для поверхностного монтажа требует уникального механического подхода. Глядя на такую ​​микросхему, установленную на материнской плате ноутбука или другой техники, сложно представить, как, например, можно заменить микросхему в домашних условиях, если она сломана. Однако, как показывает практика, ремонт дома с заменой BGA (Ball Grid Array) вполне возможен.

Как спаять микросхему, изготовленную по технологии BGA, микросхему, которая просто накладывается на поверхность печатной схемы? Оказывается, это совсем несложно. Конечно, необходимо иметь определенные навыки ремонта электронной техники и, в частности, навыки пайки микросхем. Также вам понадобится определенная инструментальная и материальная база:

• электрический фен для сварки,
• дополнительный инфракрасный обогреватель,
• миниатюрный вакуумный насос с присоской,
• особый поток,
• электросварщик,
• еще один вспомогательный инструмент.

Помимо всей обозначенной материальной базы, важным компонентом при пайке микросхем поверхностного монтажа BGA-типа является специальный флюс — пастообразное вещество.

Что такое флюс под пайку микросхем типа BGA?

По сути, флюс припоя для микросхем поверхностного монтажа представляет собой химическое соединение (кислоту), благодаря которому достигается качественная «очистка» точек пайки. Есть два типа пастообразных флюсов (похожих на гелевые:

1. Потоки, требующие последующей очистки.
2. Потоки, не требующие очистки.

А пока в любом случае все же стоит прибегать к функциям очистки платы от остатков потока после завершения всех работ, что предотвратит возможное разрушение конструкции печатной платы в будущем. Следует отметить: практически все флюсы, предназначенные для пайки микросхем поверхностного монтажа (BGA), достаточно легко очищаются.

Это примерно консистенция флюса, вещества, используемого для пайки микросхем поверхностного монтажа. Обычно упаковывают в пластиковые шприцы для простоты использования. На коммерческом рынке предлагается широкий спектр материалов этого типа для обработки микросхем для поверхностного монтажа. В частности, богатый ассортимент представлен на известном китайском портале Aliexpress. При этом цены на китайскую продукцию значительно ниже, чем на продукцию европейских брендов, а качество вполне стабильное.

При желании допускается самостоятельно проводить поток с использованием определенного набора веществ:

• глицерин (смесь глицерина и аспирина),
• уксусная кислота (аммиак),
• спиртовой раствор канифоли,
• воск.

Однако предпочтительнее использовать уже готовый коммерческий продукт.

Инфракрасный нагреватель материнской платы

Дополнительные нагреватели, такие как настольное инфракрасное устройство с автоматической настройкой температуры, используются для нагрева материнской платы с нижней стороны установки микросхемы BGA.

Таким образом достигается равномерный нагрев в процессе пайки (замены) микросхемы поверхностного монтажа BGA-типа, исключается деформация структуры печатной платы материнской платы.

Китайский портал Алиэкспресс насыщен такими керамическими инфракрасными панелями, которые предлагается использовать для нижнего нагревательного инструмента электронных плат. Однако цифровые инфракрасные обогреватели довольно дороги (от 5000 руб.), Поэтому для бытовых условий (индивидуальных, не больших) -масштабный ремонт) для пайки микросхем BGA имеет смысл использовать простые керамические инфракрасные пластины.

Наряду с нижним нагревом используется инструмент верхнего нагрева. В частности, традиционным инструментом здесь является паяльный фен — электрический паяльник современного «острого» дизайна для пайки (распайки) миниатюрных элементов электронных плат.

Электрический паяльный фен для микросхем поверхностного монтажа

Этот вид паяльника отличается от традиционного паяльника с металлическим наконечником тем, что рабочий наконечник в данном случае не используется. Вместо рабочего жала необходимый температурный фон в точках пайки обеспечивает поток нагретого воздуха. Соответственно, конструкция термофена следует рассматривать как разновидность воздушного насоса, оборудованного системой нагрева и управления.

Один из множества вариантов конструкции паяльной станции, поддерживающий использование обычного паяльника с наконечником и работу термофена. Существуют термофены различной конструкции и рабочих возможностей. Сборные конструкции обычно имеют функции контроля силы воздушного потока, температуры выходящего воздуха и позволяют визуально контролировать параметры. При этом из обычного электрического паяльника допускается сделать вполне сносный сварочный фен, проведя модернизацию конструкции.

Вакуумный насос с присоской для BGA чипов

Этот довольно оригинальный инструмент желательно использовать при пайке (распайке) микросхем BGA поверхностного монтажа. На самом деле, для работы с другими электронными компонентами современной техники вакуумная присоска также может понадобиться довольно часто.

Обычно сварочные посты промышленного (коммерческого) производства уже оснащены этим функционалом. Инструмент хорош тем, что позволяет аккуратно разобрать нагретую микросхему BGA до степени разборки, не затрагивая близлежащие компоненты. Однако перейдем к делу: как распаять и заменить неисправную микросхему BGA на материнской плате.

Позиционирование и припаивание

При установке микросхемы на «рабочее место» в первую очередь необходимо следить за состоянием нанесенной маски (трафарета). При повреждении припой легко растекается и ложится на соседние участки. Еще одним условием получения отличного результата является использование качественного припоя для BGA-флюсов, для чего рекомендуется использовать так называемый состав, не требующий очистки.

Правильное размещение в маске микросхемы с большим количеством ножек (например, процессора) предполагает следующий порядок этапов установки.

Сначала микросхему переворачивают кабелями вверх, затем аккуратно прикладывают к зоне посадки, чтобы ее края совпали с положением шариков припоя. Затем на этом участке с помощью иглы обозначаются границы корпуса установленной микросхемы.

Сразу после этого можно будет вернуть микросхему в нормальное положение и закрепить на литых сферах паяльником или феном сначала на одной из его сторон, затем на соседней грани, расположенной под углом 90 ° градусов. Завершив их закрепление, убедитесь, что ножки на двух оставшихся сторонах находятся точно над регулируемыми шариками, которые необходимо запечатать. В том случае, если все предыдущие операции проводились строго по инструкции, как правило, проблем с установкой корпуса BGA на его место не возникает.

Поможет качественная пайка: во-первых, на этом уровне действуют силы поверхностного натяжения жидкого припоя, во-вторых, использование специальной паяльной пасты для BGA. Пасту применяют вместо пайки, равномерно распределяя по области пайки (трафарету). В домашних условиях его удобно наносить пластиковой картой.

Процедуру сварки корпусов BGA следует отнести к профессиональным занятиям, требующим специальной подготовки. В связи с этим, прежде чем проверять полученные ранее навыки, специалисты рекомендуют потренироваться на старых досках.

Замена чипа BGA своими руками в домашних условиях

Затем в распоряжении домашнего мастера оказывается материнская плата ноутбука, на которой в процессе диагностики была обнаружена неисправная микросхема поверхностного монтажа BGA, в частности микросхема одной из колод компьютерной платы. Необходимо разобрать микросхему BGA для поверхностного монтажа, а вместо разобранной микросхемы установить другой исправный компонент.

Процесс замены неисправного чипа для поверхностного монтажа на материнской плате ноутбука. Вам понадобится информация о том, как извлечь карту из корпуса устройства. Сначала материнская плата извлекается из корпуса ноутбука, для чего следует обратиться к сервисным инструкциям конкретного производителя планшета. В любом случае процедура разборки материнской платы может быть кардинально иной.

Подготовка материнской платы к ремонту

Снятая печатная плата ноутбука устанавливается на инфракрасный кварцевый обогреватель так, чтобы максимальный тепловой поток приходился на то место, где находится паяемая микросхема.

Следующим шагом будет обработка микросхемы поверхностного монтажа специальным флюсом. Удаляемый чип, обычно прямоугольный (квадратный), обрабатывается путем равномерного нанесения небольшого количества желатинового флюса по периметру.

Обработка демонтированного BGA-чипа специальным флюсом — покрытие четырех сторон микросхемы гелеобразным веществом с помощью пластикового шприца. Дополнительно по технологической схеме:

• включить инфракрасный нижний обогреватель,
• дождитесь растворения нанесенного флюса,
• при температуре 250-300ºС снять пластиковые угловые крепления микросхемы,
• по достижении температуры 300-325ºС использовать паяльный фен.

Верхний прогрев микросхемы паяльным феном

С помощью сушилки для припоя микросхема BGA для поверхностного монтажа нагревается на верхней стороне микросхемы. Если используется паяльная станция с терморегулятором, параметры обычно устанавливаются в диапазоне 350-400ºС. Равномерно направляя воздушный поток фена в область микросхемы, ждут полного расплавления жести.

Момент полного плавления можно определить, периодически проверяя состояние микросхемы. Как только чип начнет покачиваться на месте застежки, самое время применить присоску.

Пылесосом цепляются за центр корпуса микросхемы и просто снимают микросхему с места установки. Когда банка полностью растворилась, это не представляет никаких затруднений.

Подготовка посадочной области микросхемы на плате

После удаления неисправного чипа для поверхностного монтажа (BGA) подготовьте место для установки. Подготовка заключается в проведении «чистки» контактных площадок для оловянных «сфер» новой микросхемы. Для этой процедуры достаточно использовать обычный паяльник с хорошо заточенным жалом, с гладкими рабочими краями.

Процедура удаления отпечатка микросхемы поверхностного монтажа (BGA) с помощью обычного паяльника. Процесс занимает не более минуты-двух: сначала место «зачистки» обрабатывается небольшим количеством припоя BGA, а затем тщательно очищаются остатки олова с помощью жала паяльника.

Радиолюбители используют несколько методов очистки, в том числе вариант, когда используется оплетка кабеля. Но практика опытного радиолюбителя показывает, что сварщика, терпения и аккуратности хватит.

Установка и пайка нового исправного компонента

На следующем этапе подготовленную к замене микросхему BGA следует установить на место демонтированной микросхемы. В этом случае необходимо соответствие маркерам (линиям), присутствующим на электронной плате, в том числе «ключевой» маркер, который указывает правильное положение микросхемы по рабочим контактам.

Затем включают инфракрасный кварцевый обогреватель нижнего обогрева, плата нагревается до плавления потока. Включают сушилку припоя и нагревают верхнюю часть микросхемы поверхностного монтажа до температуры 350-400ºC.

Собственно, вот и все. На замену неисправной устанавливается новая микросхема BGA. Материнская плата ноутбука готова к работе. Подробнее в видео ниже.

Видео мастер-класс отпайки (пайки) микросхемы BGA

Видеоролик, демонстрирующий процесс разборки неисправной микросхемы с последующей установкой на замену ремонтируемой микросхемы BGA. Ремонт материнской платы ноутбука в домашних условиях со всеми деталями:

Заключительный штрих по пайке чипов BGA

Как видно из текста выше, процедура замены (пайки) микросхем поверхностного монтажа на различных электронных платах — задача вполне решаемая. Также эту работу можно проводить в домашних условиях при наличии соответствующего инструмента. Возможность замены микросхемы BGA открывает широкие возможности для организации вашего бизнеса по ремонту бытовой техники.

Термовоздушная паяльная станция

Назначение станции Quick 861DE ESD Lead — пайка (разборка и сборка) микросхем BGA и компонентов SMD. Преимущества этой станции:

• три режима памяти CH1, CH2, CH3;
• высокая производительность «по воздуху», Quick 861DE подходит для пайки карт, телефонов и ноутбуков;
• температурная стабильность.

Что можно улучшить в конструкции станции, так это регулирование температуры не кнопками, а поворотными ручками, как на Quick 857D (W)+.

861DE ESD быстрый кабель