BGA元件的维修技术及操作方法

球栅列阵封装技术（Ball Gird Arroy），简称BGA封装早在80年代已用于尖端军备、导弹和航天科技中。

随着半导体工艺技术的发展，近年来在手机亦广泛地使用到BGA封装IC元件，它对于手机的微型化和多功能化起到决定性作用。但是，手机制造商却同时利用BGA元件的难维修性，人为加进某些限制来制约手机维修业界，使我们在维修BGA过程中碰到一定的困难，甚至无从下手。笔者从事电子通讯维修十年，并对SMD元件的焊接、解焊设备略有琢磨，籍此向同行介绍BGA元件的维修技术与操作技能，望能以"抛砖引玉"，将技术提高到更高层次。

一．BGA维修中要重视的问题

因为BGA封装所固有的特性，因此应谨记以下几点问题：
　　　 ①防止焊拆过程中的超温损坏。
　　　 ②防止静电积聚损坏。
　　　 ③热风焊接的风流及压力。
　　　 ④防止拉坏PCB上的BGA焊盘。
　　　 ⑤BGA在PCB上的定位与方向。
　　　 ⑥植锡钢片的性能。
　　 BGA在PCB板上的装联焊接本是电子工厂自动化设备进行的，业余情况下碰到上述的问题虽有难度，但凭着细心、严谨、科学的态度，借助先进的返修设备工具，操作容易、成功率是较大的。

二． BGA维修中要用到的基本设备和工具

　　 BGA维修的成败，很大程度上决定于植锡工具及"热风枪"。笔者及很多同行碰到最多的难题还是植锡困难和"850"操作温度和风压"无谱"，就算采用"白光"850热风枪也都会因电压变动的原因，温度和气流也很难掌握，不知不觉中损坏BGA和主板，因此成功率不高。笔者从维修设备市场几经筛选，从精度、可靠性、科学性角度最终还是选用了以下的设备和工具（如下图）：
　　 ① SUNKKO 852B 智能型热风拆焊器。
　　 ② SUNKKO 202 BGA防静电植锡维修台。
　　 ③ SUNKKO BGA专用焊接喷头。
　　 ④ SUNKKO 3050A 防静电清洗器。
　　 而真空吸笔、放大镜（显微镜更好）则作为辅助使用。

三． BGA的维修操作技能

　　 ⑴．BGA的解焊前准备。
　　 将SUNKKO 852B的参数状态设置为：温度280℃~310℃；解焊时间：15秒；风流参数：×××（1~9档通过用户码均可预置）；（如下图）

最后将拆焊器设到自动模式状态，利用SUNKKO 202 BGA 防静电植锡维修台，用万用顶尖将手机PCB板装好并固定在维修台上。
　　 ⑵．解焊。
　　 解焊前切记芯片的方向和定位，如PCB上没有印定位框，则用记号笔沿四周划上，在BGA底部注入小量助焊剂，选择合适被解焊BGA尺寸的BGA专用焊接喷头装到852B上，

将手柄垂直对准BGA，但注意喷头须离开元件约4mm，按动852B手柄上的启动键，拆焊器将以预置好的参数作自动解焊。

解焊结束后在2秒后用吸笔将BGA元件取下，这样可使原锡球均匀分在PCB和BGA的焊盘上，好处是便于续后的BGA焊接。如出现PCB焊盘上有余锡搭连，则用防静电焊台处理均匀，严重的搭连，可以PCB上再涂一次助焊剂，再次启动852B对PCB加温，最终使锡包整齐光滑。通过防静电焊台采用吸锡带将BGA上的锡完全吸除。注意防静电和不要过温，否则会破坏焊盘甚至主板。
　　 ⑶．BGA和PCB的清洁处理。
　　 使用高纯的洗板水将PCB焊盘清洁擦净，采用超声清洗器（要带防静电装置）装入洗板水，将拆下的BGA进行清洗干净。

　　 ⑷．BGA芯片植锡。
　　 BGA芯片的植锡须采用激光打孔的具有单面喇叭型网孔之钢片，钢片厚度要求有2mm厚，并要求孔壁光滑整

齐，喇叭孔的下面（接触BGA的一面孔）应比上面（刮锡进去小孔）大10μm~15μm。（上述两点通过十倍的放大镜就可以观察出）。这样才能使漏印而锡浆容易落到BGA上，要注意现市场上较多的劣质钢片都不是激光加工的，而是化学腐蚀法，它除了孔壁粗糙不规则，网孔没有喇叭形或出现双面喇叭孔，这类钢片在植锡时碰到的困难就很大了。采用上述的BGA维修台中之植锡功能→模板和钢片，先在定位模板找到相应的凹位，将BGA元件用双面
胶粘到凹槽内，将带有精密定位方、圆孔的钢片放到定位模板上，再用其附件磁力压块将钢片压贴模板上。由于该套工具独特的三重精密定位装置（BGA→模板→钢片），保证就算闭上眼亦能将钢片网孔很方便、很准确地对准BGA元件小焊盘（但切记钢片刻有字的为向上）。用小刮刀将小量的、较浓稠的锡浆刮到钢片的网孔里，当所有网

孔已充满后，从钢片的一端将钢片慢慢地掀起，BGA芯片

上即漏印出小锡堆，再次用拆焊器如前述对其加温，使BGA上锡堆变成列阵均匀的锡球。如个别焊盘未有锡球，可再压上钢片进行局部补锡。笔者不赞同连钢片一起加温的办法，因为这样除影响植锡球外，还会将精密的钢片热变形而损坏。

⑸．BGA芯片的焊接。
　　 在BGA锡球和PCB焊盘上沾上小量较浓的助焊剂（要求高纯，可采用活性松香加入到分析纯酒精中溶解出），找回原来的记号放置BGA。助焊的同时可对BGA进行粘接定位，防止被热风吹走，但要注意不能放太多焊剂，否则加温时亦会由于松香产生过多的气泡使芯片移位。PCB板同样亦是安放于防静电维修台中用万用顶尖固定并须水平安放。将智能拆焊器参数预设为温度260℃~280℃，焊接时间：20秒，气流参数不变。BGA喷咀对准芯片并离开4mm时，触发自动焊接按钮。随着BGA锡球的熔化与PCB焊盘形成较优良的锡合金焊接，并通过锡球的表面张力使芯片即使原来与主板有偏差亦会自动对中，如此大功告成。注意焊接过程中不能对BGA进行施压力，哪怕风压太大亦会使BGA下面锡球间出现短路。