原创教你用热风枪焊接BGA的方法

 2009-11-12 13:54  5712 8 10 分类: MCU/ 嵌入式

热风枪BGA焊接方法<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

1、热风枪的调整
修复BGA IC时正确使用热风枪非常重要。只有熟练掌握和应用好热风枪，才能使维修手机的成功率大大提高。否则会扩大故障甚至使PCB板报费。先介绍一下热风枪在修复BGA IC时的调整。BGA封装IC内部是高密度集成，由于制作的材料不同，所以有的BGA IC不是很耐热，温度调节的掌握尤为重要，一般热风枪有8个温度档，焊BGA IC一般在3-4档内，也就是说180<?xml:namespace prefix = st1 ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" />-250℃左石。温度超过250℃以上BGA很容易损坏。但许多热风枪在出厂或使用过程中内部的可调节电阻已经改变，所以在使用时要观察风口，不要让风筒内的电热丝变得很红。以免温度太高。关于风量，没有具体规定，只要能把风筒内热量送出来并且不至于吹跑旁边的小元件就行了。还需要注意用纸试一式风筒温度分布况。
2、对IC进行加焊
在IC上加适量助焊剂，建议用大风嘴。还应注意，风口不宜离IC太近，在对IC加热的时候，先用较低温度预热，使IC及机板均匀受热，能较好防止板内水份急剧蒸发而发生起泡现象。小幅度的晃动热风枪，不要停在一处不动，热度集中在一处BGA IC容易受损，加热过程中用镊子轻轻触IC旁边的小元件，只要它有松动，就说明BGA IC下的锡球也要溶化了，稍后用镊子轻轻触BGA IC，如果它能活动，并且会自动归位，加焊完毕。
二、拆焊BGA IC
如果用热风枪直接加焊修复不了的话，很可能是BGA IC已损坏或底部引脚有断线或锡球与引脚氧化，这样就必须把BGA IC取下来替换或进行植锡修复。
无胶BGA拆焊
取BGA必须注意要在IC底部注入足够的助焊剂，这样可以使锡球均匀分布在底板IC的引脚上，便于重装，用真空吸笔或镊子，配合热风枪作加焊BGA IC程序，松动后小心取下，取下IC后，如有连球，用烙铁拖锡球把相连的锡球全部吸掉。注意铬铁尖尽量不要碰到主板，以免刮掉引脚或破坏绝缘绿油。
封胶BGA的拆焊
在手机中的BGAIC，还有一部分是用化学物质封装起来的，是为了固定BGAIC，减少故障率，但是如果出现问题，对维修是一个大麻烦。目前在市场上已经出现了一些溶解药水，它们只对三星系列和摩托罗拉系列手机的BGA封胶有良好的效果，有些封胶还是无计可施。还有一些药水有毒，经常使用对身体有害。对电路板也有一定的腐蚀作用。
下面简单的介绍一下有封胶BGAIC的拆卸：首先取一块吸水性好的棉布，大小刚好能覆盖IC为宜，把棉布沾上药水盖在IC上，经一段时间的浸泡，取出机板，用针轻挑封胶，看封胶是否疏软，如还连接坚固，就再浸泡一段时间，或换一种溶胶水试一试。
对带封胶IC的浸泡时间一定要足够，因为它的底部是注满封胶的，如果浸泡时间不充分，其底部的封胶没有化学反应，这样取下IC的时很容易把板线带起，易使机板报废。经过充分浸泡后，把机板取出用防静电焊台固定好，把热风枪调到适当档位，打开热风枪先预热，再对IC及主板加热，使IC底部锡球完全熔化，此时才可撬下IC，注意：如锡球不完全溶化，容易把底板焊点带起。

无溶胶水也能拆
把热风枪调到近280-300℃，风量中档(如三档)。因为环氧胶能耐270摄氏度的高温，不达到290℃多，芯片封胶不会发软，而温度太高往往又可能把IC吹坏。由于不同热风枪可能各有差异，实际调节靠大家在维修中作试验来确定。用热风枪对准IC，先在其上方稍远处吹，让IC与机板预热几秒钟，再放下去一点吹。一开始就放得太近吹，IC很容易烧，PCB板也易吹起泡。然后用镊子轻压IC，差不多的时候，就有少量锡珠从芯片底部冒出，用镊子轻触IC四周角，目的是让底下的胶松动，随即用手术刀片插入底部撬起。注意，当有锡珠冒出时并插刀片的时候，热风枪嘴千万不能移开，否则锡珠凝固而导致操作失败、芯片损坏。有的人就是在放下镊子取刀片时，不经意把热风枪嘴移开，锡珠实际恢复凝固，这时强撬而把IC损坏，或造成焊盘脱落。对于IC上和PCB板上的余锡剩胶，涂上助焊剂，用936烙铁小心的把它们慢慢刮掉；或者用热风枪重新给其加热，待焊锡溶化后，用刮锡铲子（铲子也要加热，否则把焊盘上的热量带走，锡珠重新凝固，把焊盘刮坏）把它们刮掉。最后用清洗剂清洗干净。这个环节中，小心不要让铜点和绿漆受损。

三、利用植锡板给BGA IC植锡
市面上出售的植锡板大体分为几类，一种是把所有型号都做在一块大的连体锡板上，另一路是每种IC一块板，又分直孔与斜孔；厚板与薄板，这几种植锡板均可使用。建议选择直孔较薄钢板的（斜孔较好，但工艺不过关，厚板植锡体积较大，易短路）。
建议使用瓶装的进口锡浆，每瓶多为五百克或一千克。颗粒细腻均匀、稍干的为上乘。可取少量锡浆用热风枪吹熔，如锡球多，杂质少最好。刮浆工具用一字起子，牙签甚用手均可。
在IC表面加上适量松香，用电烙铁拖锡球将IC上的残留焊锡去除(注意最好不要使用吸锡线去吸，因为对于那些软封装的IC例如摩托罗拉的字库，如果用吸锡线去吸的话，会造成lC的焊脚缩至褐色的软皮里面，造成上锡困难)，如果个别焊盘上已经看不到发亮的锡点，要用烙铁尖把它点一下。然后用天那水洗净擦干。
如果锡浆太稀，吹焊时就容易沸腾导致成球困难，因此锡浆越干越好,只要不是干得发硬块即可。如果太稀，可用餐巾纸压一压吸干一点。如果太干，可用PPD焊剂稀释。
把植锡板压在IC上，对位准确；用手或平口刀取适量锡浆到植锡板上，用力往下刮，边刮边压，使锡浆均匀地填充于植锡板的小孔中。上锡浆时的关键在于要压紧植锡板，不能松动。否则植锡板与IC之间存在空隙的话，空隙中的锡浆将会短路。(注意如果您使用的是那种一边孔大一边孔小的植锡板的话，大孔一边应该朝IC)，刮锡完毕后（一定要把植锡板表面的锡擦干净），用镊子压住植锡板不动（注意：IC上面的植锡板要平直贴在IC上，不能有一点点的弯曲出现空隙），将热风枪的风嘴去掉，将风量调至适当，将温度调至330~340℃。摇晃风嘴对着植锡板缓缓均匀加热，使锡浆慢慢熔化。当看见植锡板的个别小孔中己有锡球生成时，说明温度己经够了，这时应当抬高热风枪的风咀，（避免温度继续上升。过高的温度会使锡浆剧烈沸腾，造成植锡失败;严重的还会使IC过热损坏。）继续加热，直到完成。冷却后小心取下植锡板。
如果我们吹焊成球后，发现有些锡球大小不均匀，甚至部分没植上（大多是锡浆质量不好或IC脏或引脚无锡造成），最好重新植锡处理。

四、把BGA IC装回机板上
检查所植的锡球齐全均匀就可安装了。先将BGAlC有焊脚的那一面涂上适量助焊膏，用热风枪轻轻吹，使助焊膏均匀分布于IC的表面，为焊接作准备。
在一些手机的线路板上，事先印有BGAIC的定位框，这种IC的焊接定位一般不成问题。如果线路板上没有定位框需自己定位.
1、画线法：拆IC之前用笔或针头在BGAIC的周围画好线，记住万向，作好记号，为重焊作准备。用这种万法力度要掌握好，不要伤及线路板。
2、贴纸法：拆下BGAIC之前，先沿着lC的四边用标签纸在线路板上贴好，纸的边缘与BGAIC的边缘对齐，用镊子压实粘牢。这样，拆下IC后，线路板上就留有标签纸贴好的定位框。
3、目测法：安装BGAIC时，先将IC竖起来，这时就可以同时看见IC和线路板上的引脚，先横向比较一下焊接位置，再纵向比较一下焊接位置。记住IC的边缘在纵横方向上与线路板上的哪条线路重合或与哪个元件平行，然后根据目测的结果按照参照物来安装IC。
4、手感法：在拆下BGAIC后，在机板上加上足量的助焊膏，用电烙铁将板上多余的焊锡去除，并用可适当上锡使线路板的每个焊脚都光滑圆润(不能用吸锡线将焊点吸平，否则在下面的操作中找不到手感)。再将植好锡球的BGAIC放在线路板上的大致位置，用手或镊子将IC前后左右移动并轻轻加压，这时可以感觉到两边焊脚的接触情况。因为两边的焊脚都是圆的，所以来回移动时如果.对准了，IC有一种"爬到了坡顶"的感觉。对准后，因为我们事先在IC的脚上涂了一点助焊膏，有一定粘性，IC不会移动。

BGAIC定好位后，就可以焊接了。用镊了轻轻挡住BGA IC作定位，以防锡浆未溶之前就移位，热风枪选择大风嘴或把风嘴去掉，调节至合适的风量和温度，让风嘴的中央对准IC的中央位置，缓慢加热，（理想状态一般设为预热区150摄氏度/100S，温度保持区210℃/100S，回流焊区270℃/100S，冷却区100℃/100S，气流参数不变）。只要看到IC往下一沉且四周有助焊膏溢出时，说明锡球己和线路板上的焊点熔合在一起。这时可以撤掉镊子，轻轻晃动热风枪使IC加热均匀充分，由于表面张力的作用，BGAIC与线路板的焊点之间会自动对准定位，这时用镊子平行轻触一下IC，如果有自动回位现象，便大功告成。注意在加热过程中切勿向下压BGAlC，否则会使焊锡外溢，造成短路。

常见问题及注意事项
1、焊接时，要用屏蔽罩盖住旁边的IC及其它怕热器件，（用擦铬铁的海棉沾水也可）。防止热风枪的高温殃及其它IC。
2、如果发生了脱漆现象，可以买专用的阻焊剂(俗称绿油)涂抹在脱漆的地方，待其稍干后，用烙铁将线路板的焊点点开便可。
3、原装封装的BGA IC上的锡球都较大容易造成短路，而我们用植锡板做的锡球都较小。可将原来的锡球去除，重新植锡后再装到线路板上，这样就不容易发生短路现象。
4、如果板上的引脚掉了，首先将线路板放到显微镜下观察，确定哪些是空脚，哪些确实断了。如果只是看到一个底部光滑的"小窝"，旁边并没有线路延伸，这就是空脚，可不做理会;如果断脚的旁边有线路延伸，或底部有扯开的"毛刺"，则说明该点不是空脚，须经处理后方可重装BGA IC。
对于旁边有线路延伸的断点，我们可以用小刀将旁边的线路轻轻刮开一点，用上足锡的漆包线一端焊在断点旁的线路上，一端延仲到断点的位置;.如果没有延伸，我们可以在显微镜下用针头轻轻地到断点中掏挖，挖到断线的根部亮点后，用铬铁在小坑处填些锡，小心地把BGA IC焊接到位，焊接过程中不可拨动BGA IC。
对于采用上述连线法有困难的断点，首先我们可以通过查阅资料和比较正常机板的办法来确定该点是通往线路板上的何处。然后用一根极细的漆包线焊接.到BGA IC的对应锡球上。(焊接的万法是将BGAIC有锡球的一面朝上，用热风枪吹热后，将漆包线的一端插入锡球)接好线后，把线沿锡球的空隙引出,翻到IC的反面用耐热的贴纸固定好准备焊接。小心地焊好IC，冷却后，再将所连的线焊接到我们预先找好的位置。
液晶排线的拆焊方法
1拆下旧排线：可用风枪对着排线焊点加热（注意保护好液晶），边用手轻轻拉排线，待排线焊锡熔化后，即可取下。注意有些排线下面有不干胶粘着，看到焊锡已熔，就要稍微用力一些才能使胶脱离，把排线取下。也可以把排引线上放些松香，用烙铁带一个较大的锡球在排线一边引脚上开始移动，用手随着锡球的移动掀起排线即可。
2 安装排线：对于引脚露出的排线，可用烙铁把排线引脚依次直接焊接即可。对于引脚在绝缘层下面的排线，把排线对准焊盘，并露出焊盘1mm（如果排线过长，用剪刀剪掉一点）；用一厚纸皮靠边缘把排线压住，使其平贴在电路板上（不要让排线翘起，否则焊锡会进到排线下边引起短路），加适量松香在露出焊盘上，用烙铁带锡球从露出的焊盘上依次滚过通过锡球的热量传导，就会把排线下边引脚与PCB板焊盘焊好。
也可用小风嘴的风枪对着排线引脚加热焊接。

四注意事项：
1．热风枪风嘴及电电烙铁头不要挨着电源线，以免发生事故，要注意高温部件，避免烫伤。