BGA焊接<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />
本文所讲的BGA焊接,不是叫你自己手工焊接,而是讲用机器焊接所要注意的问题。当然BGA手工焊接有没有可能?还真有这样的牛人,一台吹风机、一个数码摄像头和一个台钳,就完成了BGA的焊接,而且还焊接成功,不得不让人佩服得五体投地,让我们瞻仰一下这样的牛人:
BGA封装芯片手工焊接攻略 — Windows Live
http://xianzilu.spaces.live.com/blog/cns!4201FDC93932DDAF!234.entry
BGA通常都是送去焊接公司焊接,电子市场外面经常收到这样的焊接公司递上的名片。要选一家实力强一点的焊接公司,起码对成品率有点保证吧。还有一点最重要的是要弄清楚你的BGA芯片是有铅的(Pb),还是无铅的(Pb-Free)。随着现在电子环保要求的提高,越来越多的产品要上市都要求达到一定的标准,其中无铅化就是一个最重要的指标,听说如果你的产品要在欧洲卖,就要符合欧盟的无铅标准。(好像国内还没有这样的要求,我也不太清楚)。之所以焊接要区分芯片是否有铅,是因为对应不同的焊接技术——无铅焊接和有铅焊接。
无铅焊锡与传统有铅焊锡区别
无铅焊锡内不含铅,且溶点比传统(63%锡+37%铅)焊锡高。
常用的无铅焊锡:
" Sn-Ag (锡+银, 96-98%锡)
" Sn-Cu (锡+铜, 96%锡)
" Sn-Ag-Cu (锡+银+铜, 93-96%锡)
" Sn-Ag-Bi (锡+银+铋, 90.5-94%锡)
" Sn-Ag-Bi-Cu (锡+银+铋+铜, 90-94%锡)
63/37有铅焊锡溶点为<?xml:namespace prefix = st1 ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" />183℃,凝固点同样为183℃。
注:此焊锡不会出现胶态[从液态冷却到固态(或相反)的温度点相同]。
60/40有铅焊锡溶点为191℃,凝固点为183℃。
注:此焊锡有8℃范围形成胶态[从液态冷却到固态(或相反)所需的温度范围]。
无铅焊锡溶点范围从217℃到226℃。
也就是无铅焊接所要求的温度要比有铅焊接的温度高,当你不知道你的BGA芯片是有铅的还是无铅的时候,你就要求无铅的比较保险。我第一次找焊接公司焊接BGA的时候,也没注意这点,人家问我是否有铅,我就说无铅,现在想起来都有些后怕,还是说有铅或是无铅焊接温度太高,那我的两百大洋就打水漂了(无铅焊接BGA 0.5毛一个点,我的是256个球的BGA,¥128,再加芯片70元)。
无铅芯片
通过后缀知道你买的是有铅还是无铅芯片,我的是XC3S500E-FTG256。根据Datasheet可以知道是无铅芯片(买芯片的时候就没有有铅还是无铅的概念,也就没有要求要买无铅芯片了,不过说真的,现在厂商都被要求生产无铅芯片了)。
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通常芯片厂商都要BGA封装的焊接指引,你焊接BGA芯片的时候最好按照相应厂商的BGA焊接指引焊接,这样最保险。当然无铅焊接作为一种焊接技术,是通用的,不过你至少要告诉人家要无铅焊接,这样的话最后出现问题了,也好让人家补焊。
Xilinx的无铅焊接指引文档:
(xapp427)Implementation and Solder Reflow Guidelines for Pb-Free Packages
无铅焊接步骤
xapp427里面就详细描述了Xilinx FPGA相关贴片封装的无铅焊接步骤。
无铅回流焊接指引
要注意其中body,也就是整个芯片的加热温度,不同封装是不一样的,详细可以看table2:
(这里我只列出我感兴趣的BGA封装的温度,其他无铅封装的焊接温度还是看xapp427文档吧)。
做了一块XC3S500E的板子,第一次用到BGA封装的芯片,第一次在焊接公司焊接BGA,也挺顺利的,没有出现问题,不过下次还是注意!焊接公司用什么焊接BGA的,我也不太清楚,应该不是回流焊的机器(我只焊一个BGA,其他贴片元件自己焊),好像是什么BGA返修台。哈哈,又学到了不少东西,看来行行有学问啊J
BGA返修台
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参考资料:
1) (ug112)Device Package User Guide
2) 实现无铅焊接[中国PCB论坛网]
http://www.pcbbbs.com/dispbbs.asp?boardID=95&ID=120078&page=7
3) 无铅焊接的温度设置 - SMT之家
http://www.smthome.net/html/200706/139661.html
sxcem_562775947 2009-8-16 12:38