BGA пайка

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Омский государственный технический университет»[pic 1]

Кафедра: «Элитного образования и магистратуры»

Секция: «Оборудование и технология сварочного производства»

ЭССЕ

по дисциплине: «Экономическое обоснование проектных решений»

на тему: «BGA пайка»

Проверила доц., к.н.

Морозова Т.В.

___________________

Разработал ст. гр. Мм-181

___________________

Омск - 2019

BGA (англ. Ball grid array — массив шариков) — тип корпуса поверхностно-монтируемых интегральных микросхем. BGA выводы представляют собой шарики из припоя, нанесённые на контактные площадки с обратной стороны микросхемы.

В настоящее время вся компьютерная техника оснащается многофункциональными чипами, несущие на себе разные задачи. Как правило, каждый чип имеет десятки, а то и тысячи контактных выводов. Каждый вывод по отдельности должен контактировать с контактными площадками, расположенными на плате. В качестве связующего компонента применяется оловянный припой. Все платы изготавливается под строгим контролем выполненных операций, необходимо проследить, чтобы каждый элемент зафиксировался на свое место и был установлен прочным неразъемным соединением. Такие платы также применяются для выведения изображения на монитор, именуемые «Видеокартой» или графической платой.

При длительном использовании графической платы проявиться неблагоприятные явления: перегрев чипов оперативной памяти, нестабильная работа, потеря изображения, появление полос и различных артифактов на изображении или отказ включения графической платы. Все перечисленные неисправности, как правило, связаны с чипами оперативной памяти. К сожалению, невозможно провести локальный ремонт чипов, но можно произвести замену.

Используемое оборудование для пайки микросхем

Для пайки микросхем и различных электрических компонентов, применяют пайку горячим воздухом. В паяльных установках компрессорного типа, воздух нагнетается за счет диафрагменного компрессора, который встроен в саму станцию. В турбинных паяльных станциях, в рукоятку фена встроен малогабаритный двигатель. На валу двигателя закреплена крыльчатка, которая и осуществляет прокачку воздуха через нагретую спираль. Проходя через разогретую спираль, воздух разогревается до необходимой температуры и выходит через сопло в зону пайки.

Описание технического процесса замены чипа на плате

Важной проблемой остается допуски нагрева при пайке микросхемы (чем ниже температура и время пайки, тем лучше), необходимо подобрать именно такой режим, чтобы не сжечь микросхему, но в тоже время достаточный для полного расплавления припоя (рисунок 1).

[pic 2]

Рисунок 1 - Общий вид зоны расположения чипа оперативной памяти на графической карте

Оптимальная температура струи горячего воздуха должна быть больше на 10-15% температуры плавления припоя. Если температура выставлена менее 10%, то процесс пайки займет много времени и есть вероятность разрушения структуры микросхемы.

- Температура воздуха фена устанавливается 320-350 градусов в зависимости от размера чипа. Скорость воздуха - минимальная, иначе под действием воздушного потока мелкие электронные компоненты могу сместиться с места пайки.

- Фен располагается перпендикулярно плате. Нагрев продолжается приблизительно минуту. Воздух направляем по центру, а затем по краям (по периметру микросхемы), иначе есть вероятность перегреть микросхему. Дальнейший нагрев производится вращательными движениями, для прогрева участка платы (это помогает снизить коробление текстолита).