Dominando Retrabalho e Reparo de BGA: Um Guia Profissional

PCBs são uma parte crucial da maioria dos dispositivos eletrônicos e eletromecânicos, e portanto precisam ser cuidadosamente projetados, fabricados e montados. Eles permitem a execução do circuito no dispositivo e têm vários componentes montados na placa. Novamente, esta é uma tarefa crucial e os componentes precisam ser montados nos lugares certos e com precisão. Além disso, com o tamanho cada vez menor dos dispositivos eletrônicos, PCBs precisam ser compactos mas ter muitos componentes também. Isso é alcançado principalmente através de duas tecnologias - furo passante e montagem em superfície. BGA, que significa ball grid array, é uma técnica usada como parte da tecnologia de montagem em superfície. O BGA ajuda a alcançar precisão e usar o espaço disponível na placa eficientemente para montar os componentes. Utilizar as superfícies mais inferiores na placa aumenta a interconexão no circuito integrado. No entanto, às vezes, alguns componentes precisam ser removidos ou substituídos da placa. É aqui que o processo de retrabalho e reparo de BGA é realizado. Este post elabora sobre os passos envolvidos no processo de retrabalho de BGA.

Quais São os Passos Envolvidos no Processo de Retrabalho de BGA

Existem estações de trabalho BGA, que também são chamadas de dispositivo de montagem em superfície (SMD) ou tecnologia de montagem em superfície (SMT) estações de trabalho. Embora a maioria desses processos seja automatizada ou semi-automatizada, precisão manual é necessária em alguns aspectos. Principalmente, existem quatro passos envolvidos no processo de retrabalho e reparo de BGA, e pode haver alguns sub-passos adicionados baseados nos requisitos. Precisamos desfazer os passos que fizemos durante a montagem do componente. Aqui alguns ponteiros para um processo de retrabalho de BGA bem-sucedido.

• Removendo os componentes necessários: Este é o primeiro passo de um processo de retrabalho de BGA. Para remoção segura e precisa do componente, a placa de circuito precisa ser pré-aquecida e fixada para que não se mova. Além disso, o aquecimento localizado da área, de onde o componente precisa ser removido, é um aspecto importante. Isso facilita a remoção do componente e previne a ativação de bons condutores de calor usados no PCB, como cobre. Práticas adequadas de monitoramento de temperatura precisam ser seguidas a este respeito, que podem ser feitas manualmente com a ajuda de um termopar ou dispositivo de medição de calor infravermelho. Por outro lado, você pode até usar aquecimento por convecção de ar quente. Induza nitrogênio na área após o aquecimento. Isso remove o oxigênio do local e previne a formação de camada de óxido. É assim que o componente BGA é removido.
• Limpando a área após remover o componente: Após a remoção do componente, o local primeiro precisa ser resfriado e depois limpo. Qualquer resíduo remanescente na área precisa ser limpo. No caso de placas sem chumbo, que agora ganharam popularidade, este processo é um pouco mais desafiador e complexo. É aqui que o controle de temperatura é ainda mais essencial para evitar danos à máscara de solda e crescimento de fases metálicas, e danos aos componentes vizinhos na placa. Então, o local a ser limpo precisa ser posicionado para cima. Tanto o fluxo de ar quanto o calor precisam ser proporcionais para derreter a solda. A solda aquecida derrete e reflui. Isso deve idealmente terminar em um ciclo de aquecimento para prevenir estresse térmico na placa.
• Colocando as novas esferas de solda no local ou área: O novo componente BGA precisa ser colocado com extrema precisão, pois removê-los novamente levaria a desperdício e custos aumentados. Uma vez que o local está limpo, você precisa refluxar a nova solda nele sem danificar os outros componentes na placa. Você pode colocá-los com a ajuda de um estêncil com aberturas. A esfera de solda escorrega para o pad do dispositivo. Uma vez preenchido, qualquer excesso de solda permanece no estêncil. Você pode aplicar pasta de solda para ajudar as esferas a permanecerem nas aberturas. Como em muitos outros passos de um processo de retrabalho de BGA, gerenciamento de fluxo de ar e temperatura são fatores cruciais neste passo também.
• Re-soldagem dos componentes ao PCB: Este é o passo final do processo de retrabalho de BGA onde o novo componente BGA é soldado na placa. O componente BGA é mergulhado na solda e a placa é alinhada com precisão para colocação adequada, e então soldada.

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