Дуже часто ми стикаємося з проблемою при заміні або прогріванні мікросхеми з контактами, розміщеними під її корпусом. Такий спосіб розміщення контактів називається BGA. Наприклад, потрібно прогріти або замінити чіп відеокарти, північного моста і т. д. Такі деталі звичайним паяльником випаяти неможливо. Розглянемо перевірені способи пайки чіпів BGA:
1. Пайка за допомогою фірмової інфрачервоної станції.
Переваги:
- надійна в експлуатації
- практична при роботі
- після прогріву текстоліт не деформується
- застосовується спеціальний інфрачервоний спектр (2-7 мкм), що дозволяє розплавляти припій без суттєвої термічної деформації чіпа
- за допомогою програмного забезпечення можна чітко визначати час розплавлення припою під мікросхемою
- двосторонній прогрів радіодеталі.
Недоліки:
- висока вартість станції
- дорога в обслуговуванні
- займає досить багато місця
- іноді проблемно знайти комплектуючі деталі
2. Пайка за допомогою звичайного прожектора з галогеновою лампою.
Переваги:
- низька ціна
- легко знайти комплектуючі елементи
- можна як відпаяти, так і припаяти чіп з виводами BGA
Недоліки:
- після 2-4 нагрівів відбувається деформація текстоліту товщиною 1,5 мм (плати стаціонарних комп'ютерів), а після 1 прогріву деформується текстоліт 1-0,75 мм (плати ноутбука)
- сильно нагріваються деталі, розташовані по всій площі випромінювання
- прогрів припою чіпа відбувається знизу
3. Пайка за допомогою саморобної станції з лампою інфрачервоного випромінювання (яку використовують для обігріву домашніх птахів).
Переваги:
- дешевий варіант якісного інструменту для пайки мікросхем
- прогрів деталі відбувається зверху
- застосовується майже такий же інфрачервоний діапазон випромінювання, що і у фірмовій станції (3,5-5 мкм)
- не суттєво піддає текстоліт деформації
- ресурс лампи 6500 годин
- можна використовувати для прогріву чіпа
Недоліки:
- від частих включень і перепадів напруги вольфрамова нить лампи швидко виходить з ладу (цей недолік можна усунути, якщо в ланцюг під'єднати диммер)
- перед прогріванням чіпа потрібно обов'язково захищати фольгою поруч розміщені радіодеталі від перегріву
4. Пайка за допомогою фена.
Переваги:
- порівняно дешевий спосіб пайки
Недоліки:
- через застосування високої температури гарячого повітря (350-400 °C) плавляться пластмасові частини радіодеталей, відбувається деформація текстоліту, можлива поломка радіодеталей
- нерівномірне припаювання чіпа по всій поверхні через нерівномірне нагрівання;
- видуває флюс з-під мікросхеми
5. Прогрівання чіпа за допомогою праски.
Коли немає можливості прогріти мікросхему одним з вищеописаних способів можна використовувати праску. Для цього необхідно очистити чіп від термопасти і покласти на верхню частину чіпа розпечену поверхню праски. Витримати протягом 1-3 хв. Після цього прибрати праску і дати можливість чіпу охолонути до 35-20 °C.
Алгоритм відпаювання і припаювання чіпів BGA
Якщо чіп обладнаний радіатором тоді перед його демонтажем або прогріванням необхідно очистити з охолоджувальної поверхні термопасту, зафіксувати або встановити в спеціальні кріплення плату з чіпом. Помістити плату над або під температурним випромінювачем. Встановити, якщо є в наявності, як можна ближче до місця пайки термопару.
Потім якщо використовується спосіб верхнього прогріву, захистити прилеглі деталі, які будуть піддаватися тепловому випромінюванню фольгою. Чіп по периметру обробити рідким флюсом. Включити випромінювач тепла і при температурі 90-130 °C прибрати компаунд, що фіксує чіп.
Якщо для пайки застосовується прожектор, тоді місце пайки краще накрити аркушем паперу для швидкого досягнення нижчеописаних температур.
Для середньоплавких припоїв (якщо чіп піддавався заміні) при температурі 150-180 °C пінцетом, викруткою і т. д. спробувати розхитати чіп. Якщо він не рухається, ймовірно, він зафіксований тугоплавким припоєм. При досягненні температури 200-230 °C мікросхема повинна при прикладанні до неї мінімального зусилля переміщатися на кулях припою. За допомогою пінцета або вакуумної присоски швидко і акуратно демонтувати відпаювану деталь.
Відключити тепловий випромінювач і дати охолонути платі до температури 20-60 °C. На те місце де раніше розміщувався чіп нанести рідкий флюс і за допомогою паяльника з тонким жалом прибрати залишки припою. Очистити залишки флюсу, наприклад, чистим спиртом.
На місце старого чіпа встановити новий з обов'язковим суміщенням ключів плати і мікросхеми. Нанести флюс. Встановити термопару і випромінювач тепла. Прогріти місце пайки до температури 150-230 °C в залежності від використовуваного припою. Відключити і прибрати випромінювач. Дати час на рівномірне охолодження місця пайки.
Якщо при паянні відсутня термопара необхідно постійно стежити за станом припою. Для цього в процесі прогріву якомога частіше перевіряємо чіп на горизонтальний рух.
Всі вищеописані способи неодноразово перевірені. Головне не поспішати, добре підготуватися і стежити за будь-якими змінами, що відбуваються в процесі пайки.
Компанія СЕА займається постачанням паяльного обладнання в Україну (Weller, ATTEN, DDM Novastar), систем димовидалення (Weller), електромонтажного ручного інструменту (Erem, Xcelite), оптики (JIALI OPTOELECTRONIC), а також технологічних матеріалів для пайки (Interflux, Weller, Ku Ping).
Паяльне обладнання, що поставляється компанією, призначено як для автоматичного монтажу (пристрої для нанесення паяльної пасти і клею, установники компонентів, печі оплавлення припою, обладнання для пайки хвилею припою, паяльні ванни), так і для ручного монтажу (паяльні і ремонтні станції, газові паяльники, системи очищення повітря, підігрівачі для плат, мінітігелі для лужіння провідників, тримачі для плат).
Компанія СЕА здійснює поставки професійного паяльного обладнання, яке розраховане як на професіоналів-монтажників, які застосовують паяльні і ремонтні станції при складанні або ремонті сучасного високотехнологічного електронного устаткування в промисловому виробництві, лабораторних умовах і сервісних центрах, так і для радіоаматорів.
У широкому асортименті представлені: бокорізи, плоскогубці кусачки, плоскогубці, круглогубці, качкодзьоби, пінцети, інструмент для монтажу, інструмент для формування виводів компонентів, монтажні ножі, викрутки. Паяльні інструменти, ремонтні паяльні станції, паяльні флюси, фен для пайки, паяльне обладнання купити і замовити можна на сайті Компанії СЕА.
Також Компанія СЕА поставляє технологічні матеріали для пайки (припої, флюси, паяльні пасти, захисні маски, обплетення для видалення припою, губки для очищення жала паяльника і т.д.) як одного з провідних світових виробників - Interflux (Бельгія) , так і менш відомого, але більш доступного за ціною - Ku Ping (Тайвань).
Для того, щоб купити обладнання і матеріали для пайки або отримати більш детальну інформацію звертайтесь у відділ паяльного обладнання за телефоном +38 (044) 330-00-88 або по e-mail: info@sea.com.ua
