نمونه هایی از شابلون های تکمیل شده

شکل 1 نمونه هایی از شابلون های تکمیل شده برای بازیابی توپ های BGA

شکل 2 سرهای توپ بازسازی شده تراشه BGA

تجهیزات مورد نیاز

• خشک کردن (توصیه شده برای خشک کردن اجزا).
• سیستم لحیم کاری هوای گرم، کوره همرفت یا اجاق نقاله هوای گرم؛
• فنجان خیساندن (توصیه شده برای تمیز کردن شابلون ها)؛
• آهن لحیم کاری (یا ابزار دیگر برای از بین بردن توپ های BGA)؛
• استاتیک محافظت می شود محل کار;
• میکروسکوپ (توصیه شده برای بازرسی)؛
• آب دییونیزه؛
• نوک انگشتان.

مقدمه
روش های امنیتی

تهویه:
دودهای شار در حین لحیم کاری و لحیم کاری می تواند مضر باشد. از اگزوز عمومی یا محلی برای مطابقت با استانداردهای حداکثر غلظت مجاز استفاده کنید مواد مضردر محل کار مشورت کنید اطلاعات فنی(MSDS) برای مواد لحیم کاری هنجار مجاز MPC.

تجهیزات حفاظت فردی:
مواد شیمیایی مورد استفاده در فرآیند reballing ممکن است به نواحی پوست آسیب برساند. هنگام انجام فعالیت های تمیز کردن، لحیم کاری یا لحیم کاری از تجهیزات ایمنی مناسب استفاده کنید

خطرات سرب:
گروه ارزیابی سرطان USEPA سرب و آلیاژهای آن را به عنوان تراتوژن و اجزای آن را به عنوان مواد سرطان زا کلاس B-2 طبقه بندی می کند.

هنگام کار با قطعات حساس به استاتیک، با استفاده از موارد زیر اطمینان حاصل کنید که محل کار شما بدون استاتیک است:

• نوک انگشتان؛
• تشک کاری رسانا یا روکش میز؛
• دستبند پاشنه یا مچ زمین شده.

حساسیت جزء

حساسیت به رطوبت
بسته های پلاستیکی BGA جاذب رطوبت هستند. سازنده تراشه سطح حساسیت قطعه را روی هر بسته مشخص می کند. هر سطح از حساسیت دارای محدودیت زمانی برای تأثیر خارجی مرتبط با آن است. استاندارد JEDEC منعکس کننده محدودیت زمانی برای تأثیرات خارجی در استاندارد است فشار اتمسفر، 30 درجه سانتی گراد و رطوبت نسبی 60 درصد. دستورالعمل های ما همچنین جدول سطوح رطوبت را ارائه می دهد (اطلاعات زیر را ببینید).

حساسیت به بار استاتیکی
دنباله برداشتن، دوباره توپ زدن و نصب مجدد یک قطعه بر روی PCB، شانس های متعددی را برای آسیب استاتیک برای آسیب رساندن به قطعه ایجاد می کند. سعی کنید از تجهیزات حفاظتی مناسب استفاده کنید
اگر زمان نوردهی مجاز بیش از حد مجاز باشد، استاندارد JEDEC نیاز به خشک کردن قطعه دارد. زمان استاندارد خشک شدن 24 ساعت در دمای 125 درجه سانتیگراد می باشد و پس از خشک شدن باید قطعه را در کیسه ای با ماده جاذب رطوبت قرار داد که از ورود مجدد رطوبت به آن جلوگیری می کند. این خشک کردن قطعه را برای فرآیند لحیم کاری آماده می کند.

حساسیت به دما
اجزای BGA در موارد زیر مستعد تغییرات دما هستند:

• تغییرات سریع دما به دلیل توزیع ناهموار دمای داخلی در خود تراشه منجر به شوک حرارتی می شود. گرم شدن سریع فقط یک طرف تراشه BGA می تواند باعث شوک حرارتی به زیرلایه تراشه شود.
• دمای بالا: تراشه های پلاستیکی BGA بیشتر شبیه به بردهای مدار چاپی. بسترهای آنها شامل شیشه سکوریت شدهو معمولاً Tg (دمای انتقال شیشه ای) تقریباً 230 درجه سانتیگراد دارند. بالاتر از دمای انتقال شیشه ای، ضریب انبساط حرارتی شروع به افزایش می کند و بر شوک های دمای داخلی تأثیر منفی می گذارد. بسیار مهم است که بستر تراشه را زیر این دما نگه دارید.
• گرمایش دمای ناهموار: توصیه می شود به جای سیستم لحیم کاری تفنگی، از کوره های همرفتی استفاده کنید. برای لحیم کاری موثر اجزاء، کوره ای لازم است که گرمایش یکنواخت اجزا را تضمین کند، علاوه بر این، کوره ای که قابلیت تغذیه را داشته باشد هوای گرمبا سرعت کم می تواند احتمال شوک حرارتی ناشی از گرمایش ناهموار یک جزء را کاهش دهد. لایه توپ منجر می شودبه جداسازی لنت های تماس بستر از هوا کمک می کند. زمان "خیساندن" در فر به همه لنت ها زمان می دهد تا به طور یکنواخت با لحیم کاری خیس شوند. هنگامی که فرآیند جریان مجدد پروفیل دما کامل شد، سرنخ‌های توپ از آن برخوردار می‌شوند رنگ قهوه ای روشن. دمای بالای هوا می تواند منجر به قهوه ای تیرهنتیجه گیری و حتی سیاه.
• توصیه می شود که اجزای BGA هرگز از 220 درجه سانتیگراد تجاوز نکنند.

حساسیت به شوک
شوک های داخلی به دلیل گرادیان های حرارتی و تنش های درون ساختار تراشه رخ می دهد. شوک های حرارتی در طی فرآیند توپ گیری مجدد بیشتر قابل توجه است، حتی زمانی که هر دو نوع شوک وجود دارد. برای به حداقل رساندن خطر شوک دما، چرخه دمای فرآیند را به دقت کنترل کنید. یکنواختی گرمایش برای به حداقل رساندن ضربه به تراشه حیاتی است.

فرآیند حذف سرنخ های توپ (دبال زدن)

ابزارهای زیادی وجود دارد که به شما امکان می دهد بقایای لحیم کاری را از یک جزء BGA حذف کنید. این ابزارها عبارتند از ابزارهای خلاء هوای گرم، آهن لحیم کاری نوک و ترجیحاً واحدهای لحیم کاری موجی با دمای پایین (220 درجه سانتیگراد) هر یک از این ابزارها، اگر استفاده صحیحامکان توپ گیری مجدد را فراهم می کند.

از آنجایی که من در لحیم کاری مهارت دارم کنترل دمادر حال حاضر لحیم کاری چندان نادر نیست و نسبتاً ارزان است، ما فرآیند deballing را با استفاده از یک آهن لحیم کاری با نوک شرح خواهیم داد. در طول فرآیند دبال کردن اعتماد به نفس خود را حفظ کنید زیرا ... این شامل بسیاری از تنش های مکانیکی و حرارتی است که به طور بالقوه برای تراشه مضر است.

ابزار و مواد

• شار
• آهن لحیم کاری؛
• دستمال مرطوب ایزوپروپیل (ایزوپروپیل الکل)؛
• تشک رسانا.

• میکروسکوپ؛
• هود اگزوز برای تسهیل حذف دودهای تولید شده در طول فرآیند لحیم کاری؛
• عینک ایمنی؛
• قیچی.

آماده سازی

• هویه لحیم کاری را از قبل گرم کنید.
• پد انگشت بپوشید.
• هر تراشه را از نظر آلودگی، لنت های از دست رفته و قابلیت لحیم کاری از قبل بررسی کنید.
• از عینک ایمنی استفاده کنید.

توجه:توصیه می شود قبل از بال زدن، قطعه را خشک کنید تا رطوبت از بین برود.

	مرحله 1 - Flux را روی تراشه اعمال کنیدتراشه را روی یک تشک رسانا، سمت پد رو به بالا قرار دهید. شار خیلی کم، فرآیند deballing را دشوار می کند.
شکل 3 لنت های خراشیده تراشه BGA	مرحله 2 - برداشتن توپ هابا استفاده از یک سیم لحیم کاری و یک آهن لحیم کاری، گلوله های لحیم کاری را از لنت های تراشه جدا کنید. قیطان را روی فلاکس قرار دهید، سپس آن را با یک آهن لحیم کاری از بالا گرم کنید. قبل از حرکت قیطان در امتداد سطح تراشه، صبر کنید تا آهن لحیم کاری آن را گرم کند و گلوله های لحیم کاری را ذوب کند. توجه: روی تراشه با آهن لحیم کاری فشار ندهید. فشار بیش از حد ممکن است به تراشه آسیب برساند یا پدهای تماس را خراش دهد (شکل 3 را ببینید). برای بهترین نتیجه، تراشه را با استفاده از یک تکه بافته تمیز تمیز کنید. مقدار کمی لحیم باید روی لنت ها باقی بماند تا توپ زدن مجدد راحت تر شود.
	مرحله 3 - تمیز کردن تراشهفورا تراشه را با پارچه ای آغشته به الکل ایزوپروپیل تمیز کنید. تمیز کردن به موقع تراشه باعث می شود که بقایای فلاکس از بین برود. دستمال را از کیسه خارج کرده و باز کنید. با پاک کردن سطح تراشه، شار را از آن جدا کنید. به تدریج تراشه را در حین پاک کردن به قسمت های تمیزتر دستمال حرکت دهید. هنگام تمیز کردن، همیشه از طرف مقابل تراشه حمایت کنید. گوشه های تراشه را خم نکنید. توجه: هرگز یک تراشه BGA را با ناحیه کثیف دستمال تمیز نکنید. همیشه برای هر تراشه جدید از یک دستمال مرطوب جدید استفاده کنید.
شکل 4 سطح BGA را تمیز کنید شکل 5 سطح BGA کثیف	مرحله 4 - بررسی کنیدتوصیه می شود که بازرسی زیر میکروسکوپ انجام شود. لنت های تمیز، لنت های آسیب دیده و گلوله های لحیم از دست رفته را بررسی کنید. (شکل 4 و 5 را ببینید) توجه: از آنجایی که شار خورنده است، در صورتی که تراشه فوراً گلوله نشود، تمیز کردن اضافی توصیه می شود.
	مرحله 5 - تمیز کردن اضافیآب دیونیزه شده را روی پدهای تماس تراشه بمالید و آنها را با یک برس تمیز کنید (می توانید از یک مسواک معمولی استفاده کنید). توجه: برای بهترین نتیجه، ابتدا تراشه را در یک جهت مسواک بزنید، سپس آن را 90 درجه بچرخانید و در جهت دیگر نیز مسواک بزنید. سپس با حرکات دایره ای تمیز کنید.
	مرحله 6 - فلاشتراشه را با یک برس کاملا تمیز کنید و با آب دیونیزه بشویید. این به حذف هرگونه شار باقی مانده از تراشه کمک می کند. سپس تراشه را با هوای خشک خشک کنید. سطح را دوباره بررسی کنید (مرحله 4). اگر تراشه برای مدتی بدون توپ های اعمال شده باقی بماند، باید مطمئن شوید. که سطح آن بسیار تمیز است. غوطه ور کردن تراشه در آب برای مدت زمان طولانی توصیه نمی شود.

فرآیند اعمال سرنخ های توپ (ریبال کردن مجدد)

ابزار و مواد

• شابلون تعمیر;
• گیره شابلون؛
• شار
• آب دیونیزه شده؛
• سینی تمیز کردن؛
• برس تمیز کردن؛
• موچین؛
• برس مقاوم در برابر اسید؛
• کوره یا سیستم لحیم کاری با هوای داغ.

• میکروسکوپ؛
• نوک انگشتان.

آماده سازی

• قبل از شروع، مطمئن شوید که نگهدارنده شابلون تمیز است.
• مشخصات دما را برای تجهیزات جریان مجدد لحیم کاری تنظیم کنید.

	مرحله 1 - قرار دادن شابلونشابلون را در گیره قرار دهید. مطمئن شوید که شابلون را محکم آویزان کنید. اگر شابلون در گیره خم یا فرو رفته باشد، روند ترمیم کار نخواهد کرد. این معمولاً نتیجه آلودگی گیره یا تنظیم ضعیف آن با شابلون است.
	مرحله 2 - شار را روی تراشه اعمال کنیداز یک سرنگ برای اعمال مقدار کمی فلاکس به تراشه استفاده کنید. توجه:قبل از شروع، مطمئن شوید. که سطح تراشه تمیز باشد.
	مرحله 3 - توزیع شار روی سطح تراشهبا استفاده از یک برس، شار را به طور مساوی در امتداد قسمت های تماس تراشه BGA پخش کنید. سعی کنید هر پد را با یک لایه نازک فلاکس بپوشانید. مطمئن شوید که تمام لنت ها با فلاکس پوشانده شده اند. بیشتر لایه نازک flux بهتر از یک لایه ضخیم کار می کند.
	مرحله 4 - قرار دادن تراشهجزء BGA را در فیکسچر قرار دهید، به طوری که طرف روکش شده با فلاکس رو به شابلون باشد.
	مرحله 5 - برهم زدن کامپوننتشابلون و جزء را با فشار ملایم روی قطعه در گیره قرار دهید. مطمئن شوید که جزء صاف روی شابلون قرار می گیرد.
	مرحله 6 - جریان مجددفیکساتور را در یک اجاق همرفتی داغ یا ایستگاه توپ گیری مجدد هوای گرم قرار دهید و چرخه جریان مجدد را شروع و اجرا کنید. در هر صورت، تجهیزات مورد استفاده باید مطابق با مشخصات حرارتی توسعه یافته برای تراشه BGA پیکربندی شوند.
	مرحله 7 - خنک کردنبا استفاده از موچین، نگهدارنده را از فر یا ایستگاه توپ گیری مجدد خارج کرده و در سینی رسانا قرار دهید. قبل از اینکه تراشه را از نگهدارنده خارج کنید، حدود چند دقیقه بگذارید تا خنک شود.
	مرحله 8 - حذف تراشه BGAهنگامی که تراشه خنک شد، آن را از نگهدارنده جدا کنید و آن را در سینی تمیز کردن، به سمت توپ قرار دهید.
	مرحله 9 - خیساندنآب دیونیزه شده را روی شابلون BGA بمالید و قبل از ادامه حدود سی ثانیه صبر کنید.
	مرحله 10 - شابلون را برداریدبا استفاده از موچین های ظریف، شابلون را از روی تراشه بردارید. بهتر است از یک گوشه شروع کنید و به تدریج شابلون را بردارید. شابلون باید با یک حرکت برداشته شود. اگر جدا نشد، آب دیونیزه بیشتری اضافه کنید و قبل از ادامه 15 تا 30 ثانیه دیگر صبر کنید.
	مرحله 11 - پاک کردن قطعات خاکممکن است پس از برداشتن شابلون، ذرات کوچک یا کثیفی باقی بماند. آنها را با موچین بردارید. فقط یک نوک موچین را به آرامی بین توپ های قطعه حرکت دهید و با دیگری ذرات را بگیرید. توجه: نوک موچین تیز است و اگر مراقب نباشید می تواند ماسک لحیم کاری را روی تراشه خراش دهد.
	مرحله 12 - تمیز کردنبلافاصله پس از برداشتن شابلون از روی تراشه، egeo را با آب دیونیزه تمیز کنید. مقدار کمی آب یونیزه شده را بمالید و تراشه را با یک برس بشویید. توجه: هنگام مسواک زدن از تراشه حمایت کنید تا از استرس مکانیکی جلوگیری شود. توجه: برای بهترین نتیجه تمیز کردن، ابتدا برس را در یک جهت بشویید، سپس آن را 90 درجه بچرخانید و در جهت دیگر بشویید. فرآیند تمیز کردن را با حرکات دایره ای برس کامل کنید.
	مرحله 13 - شستشوی تراشه BGAتراشه را با آب دیونیزه بشویید. این به حذف ذرات ریز شار و کثیفی باقی مانده از مراحل تمیز کردن قبلی کمک می کند. اجازه دهید تراشه در هوا خشک شود. آن را با دستمال یا پارچه پاک نکنید.
شکل 6 توپ های BGA را تمیز کنید شکل 7. باقی مانده های خوردگی در پایه توپ ها	مرحله 14 - بررسی کیفیت برنامهاز یک میکروسکوپ برای بررسی تراشه از نظر آلودگی، دانه های از دست رفته یا باقیمانده شار استفاده کنید. اگر نیاز به تمیز کردن مجدد دارید، مراحل 11 تا 13 را تکرار کنید. توجه: از آنجایی که در فرآیند از شار بدون تمیز استفاده نمی شود، تمیز کردن دقیق برای جلوگیری از خوردگی و خرابی بیشتر تراشه ضروری است. توجه: مراحل 9 - 13 بدون ابهام انجام می شود. در برخی از مراحل دیگر نیز می توان از اسپری پاک کننده استفاده کرد.

تمیز کردن نگهدارنده

با پیشرفت فرآیند BGA reballing، فیکساتور به طور فزاینده ای چسبناک و کثیف می شود. برنج. 8 آثار آلودگی روی بست را نشان می دهد. لازم است شار باقی مانده از گیره را تمیز کنید تا شابلون به درستی جا بیفتد. فرآیندی که در زیر توضیح داده شده است هم برای بست های انعطاف پذیر و هم برای بست های سفت و سخت اعمال می شود. برای تمیز کردن بهتراستفاده از حمام با تمیز کردن اولتراسونیک ایده خوبی است

ابزار و مواد

• سینی تمیز کردن؛
• برس؛
• جام؛
• آب دیونیزه شده

• فنجان یا شیشه کوچک.

	مرحله 1 - خیساندنفیکساتور شابلون BGA را به مدت تقریباً 15 دقیقه در آب گرم دیونیزه خیس کنید.
	مرحله 2 - تمیز کردن با آب دیونیزهنگهدارنده را از آب خارج کرده و با یک برس آن را بشویید.
	مرحله 3 - شستشوی نگهدارندهنگهدارنده را با آب دیونیزه بشویید. بگذارید در هوا خشک شود.

خشک کردن تراشه

روش خشک کردن بسیار مهم است تا اطمینان حاصل شود که هیچ اثر ذرت بو داده در طول فرآیند دوباره بال زدن چیپس وجود ندارد. برای اطمینان از عدم وجود رطوبت روی تراشه، توصیه می شود قبل از هر عملیات توپ گیری مجدد، تراشه را خشک کنید. دوره بیشترزمان

• کوره خشک کن؛
• بسته ای که در برابر رطوبت و بار ساکن محافظت می کند.
• ماده خشک کننده (به عنوان مثال سیلیکاژل).

آماده سازی

• هر تراشه را از نظر آلودگی، لنت های تماس از دست رفته و احتمال لحیم کاری از قبل بررسی کنید.
• محل کار خود را آماده و تمیز کنید.

مرحله 1 - سطح رطوبت تراشه

سطح رطوبت مورد نظر تراشه را از جدول زیر برای تعیین زمان مورد نیاز برای خشک کردن قطعه BGA انتخاب کنید. سازنده BGA موظف است سطح حساسیت تراشه به رطوبت را نشان دهد. همچنین دانستن زمان نوردهی ضروری است محیط زیستبه چیپس های شما اگر زمان نوردهی 2 تا 5 برابر از سطح حساسیت تراشه بیشتر شود، 24 ساعت خشک کردن در دمای 125 درجه سانتیگراد مورد نیاز است.

توجه:
اگر در مورد زمان قرار گرفتن تراشه ها در معرض جو خارجی مطمئن نیستید، بهتر است فرض کنید که از آن فراتر رفته است.

مشخصات دمای رطوبت/جریان مجدد جزء SMT را می توان در استاندارد IPC/JEDEC J-STD 033A یافت.

توجه:
هرگز اجزای BGA را در سینی های پلاستیکی ساخته شده از ماده ای با نقطه ذوب کمتر از 135 درجه سانتیگراد خشک نکنید. علاوه بر این، از سینی هایی استفاده نکنید که به وضوح با حداکثر دمای کار خود مشخص نشده اند.
اجازه ندهید توپ های لحیم کاری با هم تماس داشته باشند سطوح فلزیدر طول فرآیند خشک کردن

مرحله 2 - خشک کردن

دما و زمان فر را با توجه به میزان رطوبت تنظیم کنید. وقتی فر به دمای لازم رسید، اجزای BGA را در آن قرار دهید.

مرحله 3 - بسته بندی خشک

پس از اتمام خشک شدن، اجزاء را در یک کیسه مقاوم در برابر رطوبت با دوز تازه خشک کننده قرار دهید. یک ماده خشک کن به شما کمک می کند تا قطعات را در حین نگهداری و حمل و نقل خشک نگه دارید.

نمودار سطح حساسیت به رطوبت

تنظیم چفت

بهترین گیره ای که در بیشتر موارد استفاده می شود، گیره ثابت است زیرا نیازی به تنظیم اولیه ندارد. البته ممکن است برای همه انواع BGA ها چفت ثابتی وجود نداشته باشد. این زمینه فعالیت برای اتصال دهنده های انعطاف پذیر و قابل تنظیم است. گیره متحرک را می توان برای هر نوع و اندازه جزء BGA از 5 تا 57 میلی متر و همچنین برای قطعات مستطیلی تنظیم کرد.

شکل 10 گیره با عمود از دست رفته	مرحله 1 - تنظیم قفل متحرکتمام پیچ های انتهایی را باز کنید تا قسمت های گیره بتوانند آزادانه حرکت کنند، اما زوایای مناسب بین آنها حفظ شود. توجه:پیچ ها را زیاد باز نکنید. اگر پیچ ها بیش از حد باز شوند، نگه داشتن مربع گیره دشوار خواهد بود (شکل 10 را ببینید).
شکل 11 محل مرحله برای نصب تراشه	مرحله 2 - ابعاد مورد نیاز نگهدارنده را تعیین کنیدگیره را طوری تنظیم کنید که تراشه محکم در آن قرار گیرد، سپس پیچ ها را محکم کنید. در شکل 11، فلش ها محل پله را روی چفت نشان می دهند. تراشه در چفت روی این مراحل "نشسته" است و تنظیم چفت باید این امکان را فراهم کند که در صورت لزوم تراشه را به راحتی از روی آن جدا کنید.
شکل 12 خم شدن شابلون هنگام تثبیت آن	مرحله 3 - بررسی تناسب استنسیل BGAآخرین مرحله این است که نصب تراشه در گیره را به همراه شابلون بررسی کنید تا تناسب گیره را بررسی کنید و در صورت لزوم آن را تنظیم کنید. توجه:شابلون نباید پس از ثابت شدن خم یا خم شود. (به عنوان مثال شکل 12). اگر شابلون بدون خم شدن در گیره قرار نمی گیرد، گیره را دوباره تنظیم کنید. توجه: شکل 11 شابلون بالای تراشه را نشان می دهد، فقط برای اینکه منحنی شابلون را بهتر نشان دهد. در واقع در طول مراحل نصب، تراشه باید بالای شابلون باشد.

نمایه دمای جریان مجدد

مانند تمام فرآیندهای لحیم کاری، مشخصات دما یک عنصر کلیدی برای یک فرآیند موفق است. فرآیند چرخاندن مجدد یک تراشه BGA بسیار ساده و قابل تکرار است.

هر تراشه BGA ممکن است به مشخصات دمای متفاوتی نیاز داشته باشد. با مشخصات اولیه نشان داده شده در زیر شروع کنید، انجام تنظیمات برای نوع مواد BGA، وزن و اندازه تراشه BGA باید نتایج قابل قبولی را به همراه داشته باشد.

لطفاً توجه داشته باشید که تنظیمات پروفیل بر اساس دمای اندازه‌گیری شده قطعه است. دمای خود فر معمولا با آن متفاوت است.

توجه:قطعه را بیش از 220 درجه سانتیگراد گرم نکنید، زیرا این ممکن است باعث شکست آن شود.

هرگونه تجهیزات هوای گرم مجهز به:

• چرخه گرمایش کنترل شده با زمان؛
• محدوده دمای گرمایش 20 - 240 درجه سانتیگراد؛
• جریان هوا در گردش.

نکات کلیدی:

• شیب منحنی دما (افزایش دما) حدود 1 درجه سانتیگراد در ثانیه است.
• اوج دما باید بین 200 - 210 درجه سانتیگراد باشد.
• وجود خط مایع (183C) در 45-75 ثانیه.
• قطعات بزرگتر یا سینک های حرارتی به چرخه گرمایش طولانی تری نیاز دارند.

اندازه گیری دمای اجزا

برای ایجاد یک پروفایل دمای کاری، ترموکوپل ها در نواحی مختلف قطعه قرار می گیرند و قرائت آنها با استفاده از نرم افزار ویژه نظارت می شود که به شما امکان می دهد پروفایل جریان مجدد بهینه قطعه را پیدا کنید. این روش خواندن خوانش گرمایش یکنواخت و حداقل شوک حرارتی به قطعه مورد آزمایش را تضمین می کند.

جریان هوا در اطراف قطعه باعث گرم شدن آن می شود. هنگامی که یک جزء به طور ناهموار گرم می شود، گرادیان های دما (تغییرات دما) در ترکیب آن رخ می دهد. یک گرادیان دما زیاد منجر به شوک حرارتی می شود که می تواند به قطعه آسیب برساند.

سوالات متداول

س - چگونه بفهمم یک جزء به اندازه کافی تمیز است؟
الف - بهترین راه برای تشخیص اینکه آیا یک قطعه به اندازه کافی تمیز است، استفاده از یونوگرافی یا سایر تجهیزات مشابه برای تشخیص آلاینده های یونی است.

س - توپ های سرب پس از فرآیند توپ گیری مجدد چگونه باید باشند؟
الف - پس از جریان مجدد، توپ های روی جزء BGA باید کروی و صاف باشند. ساختار سطحی آن‌ها، مانند پوست پرتقال، نشان می‌دهد که زمان جریان مجدد بیش از حد طولانی است، دمای جریان مجدد خیلی گرم است یا فرآیند خنک‌سازی بسیار کند است.

س - شابلون در حین برداشتن قطعه به آن می چسبد.
الف - آب بیشتری بمالید و اجازه دهید شابلون مدت بیشتری خیس بخورد. این معمولا کمک می کند. افزایش دمای آب نیز می تواند تاثیر مثبتی داشته باشد. وقتی این مشکل رخ می دهد، معمولاً به این معنی است که چرخه جریان مجدد خیلی داغ یا خیلی طولانی است.

ب - یکی از توپ ها به پد تماس نچسبیده است. چه کاری می توانم انجام دهم؟
الف - استفاده از پروفیل شار و دما اغلب علت این مشکلات تماس با توپ است. مقدار کمی فلاکس را روی پد بمالید و یک گلوله فلاکس جداگانه روی آن قرار دهید، سپس آن را ذوب کنید. این به شما امکان می دهد توپی را که بار اول لحیم نشده است، محکم کنید. اگر تعداد این توپ ها خیلی زیاد است، تراشه را جدا کرده و روند استفاده از پین های توپ را تکرار کنید.

ب - پس از چندین دوره استفاده، شابلون ها دیگر به وضوح به گیره نمی چسبند. قضیه چی میتونه باشه؟
A - شار می تواند در داخل بست ایجاد شود و باعث ایجاد مشکل در ثابت کردن شابلون شود. نگهدارنده را طبق دستورالعمل بالا تمیز کنید.

فر برای خشک کردن چیپس

دستگاه‌های رادیویی الکترونیکی مدرن را نمی‌توان بدون ریزمدارها تصور کرد - بخش‌های پیچیده‌ای که در واقع ده‌ها یا حتی صدها جزء ساده و ابتدایی در آنها ادغام شده‌اند.

ریزتراشه ها دستگاه ها را سبک و فشرده می کنند. با راحتی و سهولت نصب و قیمت نسبتاً بالای قطعات باید هزینه این کار را بپردازید. قیمت ریز مدار نقش مهمی در تعیین قیمت کلی محصولی که در آن استفاده می شود ندارد. اگر چنین قطعه ای در حین نصب آسیب ببیند، هنگام تعویض آن با یک قطعه جدید، ممکن است هزینه به طور قابل توجهی افزایش یابد. لحیم کردن یک سیم ضخیم، یک مقاومت بزرگ یا یک خازن دشوار نیست، تنها چیزی که نیاز دارید مهارت های اولیه لحیم کاری است. ریز مدار باید به روشی کاملاً متفاوت لحیم شود.

برای جلوگیری از سوء تفاهم های آزاردهنده، هنگام لحیم کاری ریز مدارها، لازم است از ابزارهای خاصی استفاده کنید و قوانین خاصی را براساس تجربه و دانش گسترده دنبال کنید.

برای لحیم کاری میکرو مدارها، می توانید از تجهیزات لحیم کاری مختلف، از ساده ترین آهن لحیم کاری گرفته تا دستگاه های پیچیده و ایستگاه های لحیم کاری با استفاده از اشعه مادون قرمز استفاده کنید.

آهن لحیم کاری برای ریز مدارهای لحیم کاری باید کم مصرف باشد و ترجیحاً برای ولتاژ تغذیه 12 ولت طراحی شده باشد.

برای لحیم کاری میکرو مدارها، می توان از پمپ خلاء لحیم کاری استفاده کرد - ابزاری که به شما امکان می دهد لحیم کاری را از پایه های روی تخته یکی یکی جدا کنید. این ابزار شبیه به سرنگی است که در آن پیستون با فنر به سمت بالا قرار می گیرد. قبل از شروع کار به بدنه فشرده شده و ثابت می شود و در مواقع لزوم با فشار دادن دکمه آزاد شده و تحت اثر فنر بالا می آید و لحیم را از کنتاکت جمع می کند.

ایستگاه هوای گرم تجهیزات پیشرفته تری در نظر گرفته می شود که هم امکان جداسازی ریز مدارها و هم لحیم کاری با هوای گرم را فراهم می کند. این ایستگاه در زرادخانه خود یک سشوار با دمای جریان هوا قابل تنظیم دارد.

تجهیزاتی مانند میز حرارتی هنگام لحیم کاری ریز مدارها بسیار محبوب است. تخته را از پایین گرم می کند، در حالی که نصب یا برچیدن از بالا انجام می شود. به صورت اختیاری، میز گرمایش را می توان به گرمایش بالا مجهز کرد.

در مقیاس صنعتی، لحیم کاری ریز مدارها توسط ماشین های مخصوص با استفاده از اشعه مادون قرمز انجام می شود. در این حالت، مدار از قبل گرم می شود، مستقیماً لحیم می شود و تماس های پایه ها مرحله به مرحله خنک می شوند.

در خانه

ممکن است برای تعمیر لوازم خانگی پیچیده و مادربردهای کامپیوتر به ریز مدارهای لحیم کاری در خانه نیاز باشد.

به عنوان یک قاعده، برای لحیم کردن پایه های ریز مدار، از آهن لحیم کاری یا تفنگ لحیم کاری استفاده کنید.

کار با آهن لحیم کاری با استفاده از لحیم کاری معمولی یا خمیر لحیم کاری انجام می شود.

اخیراً لحیم کاری بدون سرب با نقطه ذوب بالاتر به طور فزاینده ای برای لحیم کاری مورد استفاده قرار گرفته است. این امر برای کاهش اثرات مضر سرب بر بدن ضروری است.

چه تجهیزاتی مورد نیاز خواهد بود؟

برای لحیم کاری ریز مدارها، علاوه بر خود تجهیزات لحیم کاری، به تجهیزات دیگری نیز نیاز خواهید داشت.

اگر ریز مدار جدید است و در بسته بندی BGA ساخته شده است، لحیم کاری از قبل به شکل توپ های کوچک روی پاها اعمال می شود. از این رو نام - Ball Grid Array که به معنای آرایه ای از توپ ها است. این محفظه ها برای نصب روی سطح طراحی شده اند. به این معنی که قطعه روی برد نصب می شود و هر پایه با یک عمل سریع و دقیق به لنت های تماسی لحیم می شود.

اگر ریز مدار قبلاً در دستگاه دیگری استفاده شده است و به عنوان قطعات یدکی مستعمل استفاده می شود، لازم است دوباره توپ گیری انجام شود. Reballing فرآیند بازگرداندن توپ های لحیم شده روی پاها است. گاهی اوقات در مورد تیغه نیز استفاده می شود - از دست دادن تماس پاها با تکه های تماسی.

برای انجام مجدد توپ، به یک استنسیل نیاز دارید - صفحه ای از مواد نسوز با سوراخ هایی که مطابق با محل پین های ریز مدار قرار دارد. شابلون های جهانی آماده برای چندین نوع از رایج ترین ریز مدارها وجود دارد.

خمیر لحیم کاری و فلاکس

برای لحیم کاری مناسب ریز مدارها، باید شرایط خاصی رعایت شود. اگر کار با آهن لحیم کاری انجام شود، نوک آن باید به خوبی قلع شود.

برای این، از شار استفاده می شود - ماده ای که فیلم اکسید را حل می کند و از نوک آن در برابر اکسیداسیون محافظت می کند قبل از اینکه در هنگام لحیم کاری ریز مدار با لحیم کاری پوشانده شود.

رایج ترین شار، رزین کاج به شکل جامد و کریستالی است. اما این شار برای لحیم کاری ریز مدار مناسب نیست. پاها و نقاط تماس آن با شار مایع درمان می شوند. می توانید آن را خودتان با حل کردن رزین در الکل یا اسید تهیه کنید یا می توانید آن را به صورت آماده خریداری کنید.

در این مورد، استفاده از لحیم کاری به شکل سیم پرکننده راحت تر است. گاهی اوقات ممکن است حاوی پودر رزین در داخل آن باشد. شما می توانید یک کیت لحیم کاری آماده برای لحیم کاری میکرو مدارها خریداری کنید که شامل رزین، شار مایع با قلم مو و چندین نوع لحیم کاری است.

هنگام توپ گیری مجدد، از خمیر لحیم استفاده می شود، که پایه ای از مواد چسبناک است که حاوی گلوله های ریز لحیم و شار است. این خمیر در یک لایه نازک به پایه های ریز مدار از پشت شابلون اعمال می شود. پس از این، خمیر را با سشوار یا آهن لحیم مادون قرمز حرارت می دهند تا لحیم کاری و رزین ذوب شوند. پس از سفت شدن، روی پایه های ریز مدار گلوله هایی تشکیل می دهند.

دستور کار

قبل از شروع کار، لازم است تمام ابزار، مواد و وسایل را آماده کنید تا در دسترس باشند.

هنگام نصب یا جداسازی، می توان برد را روی میز حرارتی قرار داد. اگر از تفنگ لحیم کاری برای برچیدن استفاده می شود، برای جلوگیری از تأثیر آن بر سایر اجزاء، باید آنها را جدا کنید. این کار را می توان با نصب صفحات ساخته شده از مواد نسوز انجام داد، به عنوان مثال، نوارهای بریده شده از تخته مدارهای قدیمی که غیرقابل استفاده شده اند.

هنگام استفاده از پمپ لحیم کاری برای جداسازی، فرآیند دقیق تر است، اما زمان بیشتری می برد. پمپ لحیم کاری با تمیز کردن هر پایه "شارژ" می شود. همانطور که با قطعات لحیم جامد پر می شود، باید تمیز شود.

چندین قانون لحیم کاری وجود دارد که باید رعایت شود:

• لحیم کاری ریز مدارها روی برد باید به سرعت انجام شود تا قسمت حساس بیش از حد گرم نشود.
• می توانید هر پا را با موچین در حین لحیم کاری نگه دارید تا گرمای اضافی را از بدن خارج کنید.
• هنگام نصب با استفاده از سشوار یا آهن لحیم مادون قرمز، باید دمای قطعه را کنترل کنید تا از 240-280 درجه سانتیگراد بالاتر نرود.

قطعات الکترونیکی به الکتریسیته ساکن بسیار حساس هستند. بنابراین هنگام مونتاژ بهتر است از تشک آنتی استاتیکی که زیر تخته قرار می گیرد استفاده کنید.

چرا چیپس خشک؟

تراشه ها ریز مدارهایی هستند که در بسته های BGA قرار می گیرند. ظاهراً این نام از یک مخفف به معنای "پردازنده یکپارچه عددی" آمده است.

بر اساس تجربه، متخصصان عقیده قوی دارند که در هنگام نگهداری، حمل و نقل و حمل، تراشه ها رطوبت را جذب می کنند و در هنگام لحیم کاری، حجم آن افزایش یافته و قطعه را از بین می برد.

اگر تراشه گرم شود، تأثیر رطوبت بر روی تراشه قابل مشاهده است. تاول ها و حباب ها مدت ها قبل از اینکه دما به مقدار کافی برای ذوب شدن لحیم برسد، روی سطح آن ایجاد می شود. فقط می توان تصور کرد که در داخل قطعه چه اتفاقی می افتد.

برای جلوگیری از عواقب نامطلوب رطوبت در بدنه تراشه، هنگام نصب تخته ها، تراشه ها قبل از لحیم کاری خشک می شوند. این روش به حذف رطوبت از کیس کمک می کند.

قوانین خشک کردن

خشک کردن تراشه ها باید با رعایت شرایط دما و مدت زمان انجام شود. چیپس های جدیدی که در فروشگاه، از انبار خریداری شده یا از طریق پست ارسال شده اند، توصیه می شود حداقل به مدت 24 ساعت در دمای 125 درجه سانتی گراد خشک شوند. برای این کار می توانید از کوره های مخصوص خشک کن استفاده کنید. با قرار دادن تراشه روی صفحه داغ می توانید آن را خشک کنید.

دمای خشک شدن باید کنترل شود تا از گرم شدن بیش از حد و خرابی قطعه جلوگیری شود.

اگر تراشه ها قبل از نصب در شرایط معمولی اتاق خشک شده و نگهداری می شدند، کافی است به مدت 8-10 ساعت آنها را خشک کنید.

با توجه به هزینه قطعات، بدیهی است که بهتر است آنها را خشک کنید تا نصب با اطمینان انجام شود تا اینکه سعی کنید یک تراشه خشک نشده را لحیم کنید. مشکلات نه تنها منجر به هدر رفتن پول، بلکه باعث از دست رفتن زمان نیز می شود.