Реболлинг что это такое
Что такое реболлинг
Термин реболлинг (реболлинг от англ. reballing — «лечение» отвала BGA чипов) — это замена шариков припоя, которые располагаются под электронными BGA-компонентами. Является частью процесса re-work — ремонта электроники (PCB, печатных плат) с помощью паяльной станции (воздушной или инфракрасной) и/или термофена.
Реболлинг нужен в том случае, когда происходит отвал в местах соприкосновения чипа (BGA) и платы (PCB). Компонент (чип) перестаёт работать вследствие нарушения электрического контакта.
В большинстве случаев проблема так называемого отвала чипа происходят из-за деформации при перегреве или из-за использования низкокачественного припоя.
В свою очередь к деформации и отвалу шаров припоя может приводить эксплуатация электроники в условиях постоянного перегрева.
Вот почему мы настоятельно рекомендуем проводить профессиональную чистку ноутбука от пыли и замену термопасты не реже 1 раза в 2 года (лучше раз в год).
До принятия дериктивы RoHS (Данная директива ограничивает использование потенциально опасных элементов в электротехническом и электронном оборудовании, в данном случае свинец) производители применяли припои с содержанием свинца. После принятия директивы в 2006 году свинцовые припои попали под запрет, и, компании были вынуждены использовать другие сплавы. Вследствие этого с 2006 года количество брака в электронике выросло в несколько раз.
Реболлинг чаще всего применяется при ремонте ноутбуков (материнских плат) и ремонте видеокарт, так как стоимость процедуры намного меньше стоимости целого модуля. При замене северного моста реболлинг не производиться, если чип сразу встал на свою место.
Видео: реболлинг BGA
Источник видео: https://www.youtube.com/user/fineplacer
Как происходит весь техпроцесс реболлинга
Защита от статического электричества
Статическое электричество опасно для компонентов BGA!
Ниже приведён небольшой список средств для защиты от статики (ESD-Защита):
- Антистатический браслет и иные заземляющие устройства
- Антиэлектростатические вещества (например аэрозоль Антистатик)
- Всеразличные увлажнительные приборы или Ионизаторы
Демонтаж BGA Компонента
Демонтаж BGA компонентов намного сложнее, чем кажется на первый взгляд! Для качественного демонтажа необходимо наличие паяльной станции (желательно профессиональной инфракрасной паяльной станции) в состав который входит: термостол, верхний нагреватель на штативе и регулятор температуры желательно с возможностью работы по заданному термопрофилю! После прогрева платы,BGA компонент нужно быстро снять в момент оплавления выводов! Снимать можно механическим или вакуумным пинцетом. (Вакуумным безопаснее меньше шанс повредить плату во время снятия!)
Инструменты и материалы
- Инфракрасная или воздушная паяльная станция (Станция Фен+Паяльник не подходит, обратите внимание на рисунок ниже чтобы понять о чём идёт речь)
- Фольга (Для защиты компонентов вокруг BGA чипа)
- Механический или вакуумный пинцет
- Флюс
- Рамочный держатель или Фторопластовые стойки
Последовательность действий
- Шаг 1 — Установка платы
Установите плату в рамочный держатель или на фторопластовые стоики неисправным компонентом к вверху, и поместите на термостол паяльной станции.
- Шаг 2 — Подготовка к пайке
Нанесите флюс вокруг BGA компонента, закройте фольгой компоненты вокруг чипа, установите термодатчик вблизи от BGA компонента для контроля работы по термопрофилю.
- Шаг 3 — Пайка
Установите верхний нагреватель над неисправным компонентом задайте термопрофиль для пайки и ждите завершения.
- Шаг 4 — Снятие BGA компонента
После того как процесс пайки завершиться быстро снимите Компонент при помощи вакуумного или механического пинцета.
Процесс снятия шариковых выводов (деболлинг)
После снятия BGA компонента с платы необходимо убрать оставшийся припой как с платы, так и с самого компонента!(собственно эта процедура и называется деболлинг) Существует много инструментов, которые позволяют снять остатки припоя с BGA компонента. Это могут быть как вакуумные инструменты с горячим воздухом, так и паяльники, так же существуют низкотемпературные установки пайки волной, которые более предпочтительны в данном случае, они не сильно нагревают компонент, из чего следует что шансов повредить компонент нагревом стремиться к нулю! Поскольку паяльники с температурным контролем пайки не так редки, мы опишем процесс деболлинга с использованием паяльника с жалом.
Внимание: Процесс деболлинга содержит множество потенциально опасных для чипа механических и температурных стрессов, по этому следует быть аккуратней.
Инструменты и материалы
- Флюс
- Паяльник
- Изопропиловые салфетки
- Оплётка (Плетёнка) (Медная лента для удаления припоя)
- Антистатический коврик (Излишней ESD защиты не бывает)
Дополнительные рекомендуемые инструменты
- Микроскоп
- Вытяжка для облегчения удаления дыма, образующихся в процессе выпаивания
- Защитные очки
- Подготовка
- Разогрейте паяльник.
- Убедитесь что вы защищены от статики.
- Перепроверьте каждый чип на загрязнение, пропущенные контактные площадки, а также паяемость.
- Оденьте защитные очки.
Примечание: Проведение сушки компонента, для удаления влажности рекомендуется делать до выполнения его деболлинга.
Последовательность действий
- Шаг 1 — Нанесение флюса на BGA компонент:
Положите BGA компонент на антистатический коврик, стороной контактных площадок вверх. Нанесите равномерно Флюс пасту на BGA компонент. (Слишком малое количество флюса сделает процесс деболлинга затруднительным.)
- Шаг 2 — Снятие шариков припоя:
Используя плетёнку и паяльник, чтобы снять шарики припоя с контактных площадок Чипа. Положите плетенку на чип поверх флюса, после чего прогревайте паяльником. Перед тем, как сместить плетенку по поверхности чипа, дождитесь чтобы паяльник ее прогрел и расплавил шарики припоя.
ВНИМАНИЕ:
Не надавливайте на чип жалом паяльника. Излишнее давление может повредить чип или поцарапать контактные площадки. Для достижения лучших результатов , прочистите BGA компонент с помощью чистого куска плетенки.
- Шаг 3 — Очистка чипа
После Удаления припоя с поверхности чипа, Сразу же очистите чип с помощью салфетки, смоченной в изопропиловом спирте. Своевременная очистка чипа облегчит удаление остатков флюса.
Протирая поверхность чипа, удалите с него флюс. Постепенно сдвигайте чип при протирке на более чистые участки салфетки. При очистке всегда поддерживайте за противоположную сторону чипа.
Примечание:
1. Никогда не очищайте BGA чип загрязненным участком салфетки.
2. Всегда используйте новую салфетку для каждого нового чипа.
- Шаг 4 — Проверка
Рекомендуется, чтобы проверка проводилась под микроскопом.
Проверяйте чистоту контактных площадок, поврежденные площадки и неудаленные шарики припоя.
Примечание:
Поскольку флюс имеет коррозийное действие, рекомендуется провести дополнительную очистку, в случае, если реболлинг чипа не будет сделан сразу.
- Шаг 5 — Промывка
Нанесите деионизованную воду (Вода не имеющая электически заряженных частиц.(ионов)) на контактные площадки чипа и потрите их щеткой (можно использовать обычную зубную щётку). Это поможет смыть остатки флюса с чипа. После чего просушите чип сухим воздухом. Повторно проверьте поверхность (Шаг 4).
Если чип будет некоторое время лежать без нанесенных шариков, необходимо убедиться. Что его поверхность очень чистая. Погружение чипа в воду на любой промежуток времени НЕ РЕКОМЕНДУЕТСЯ.
Подготовка к монтажу BGA компонента
Инструменты и материалы
- BGA трафарет
- Держатель для трафарета
- Флюс
- Деионизованная вода
- Поддон для очистки
- Щетка для очистки
- Пинцет
- Кислотоупорная щетка
- Печь оплавления или система пайки
Дополнительно рекомендуемые инструменты
- Микроскоп
- Напальчники
- Подготовка
Перед тем, как вы начнете, убедитесь, что фиксатор для трафарета чист.
Последовательность действий
Выставьте температурный профиль для оборудования, выполняющего оплавление припоя.
- Шаг 1 — Вставка трафарета
Разместите трафарет в фиксаторе. Убедитесь, что трафарет плотно зафиксирован. Если трафарет согнут или помят в фиксаторе, процесс восстановления не получится. Помятие, как правило, является следствием загрязнения фиксатора или плохой его регулировки под трафарет.
- Шаг 2 — Нанесите флюс на чип
Используйте шприц для нанесения небольшого количества флюса на чип.
Примечание: Перед тем как начать, убедитесь. что поверхность чипа чиста.
- Шаг 3 — Распределение флюса по поверхности чипа
Используя кисточку равномерно распределите флюс по стороне контактных площадок BGA чипа. Постарайтесь покрыть каждую контактную площадку тонким слоем флюса.
Убедитесь, что все контактные площадки покрыты флюсом. Старайтесь нанести флюс тонко и равномерно, при толстом слое будет плохой контакт между шариками припоя и контактными площадками.
- Шаг 4 — Вставка чипа
Поместите BGA компонент в трафоретный держатель, контактными площадками к вверху.
- Шаг 5 — Наложение трафарета
Наложите сферху трафарет, напомним то что трафарет уже в фиксаторе (верхняя крышка трафаретного держателя), и зафиксируйте так чтобы трафарет прилегал к контактным площадкам.
- Шаг 6 — Накатка Шаров
Высыпте нужное количество шариков припоя на трафарет, наклонными движениями трафаретного держателя раскатывайте шарики, после того как шарики встанут на свои места в трафарете уберите излишки кисточкой.
- Шаг 6 — Оплавление
Поместите трафарет в горячую конвекционную печь или станцию для реболлинга горячим воздухом или ИК, и запустите цикл оплавления.
В любом случае используемое оборудование должно быть настроено на разработанный для чипа BGA термопрофиль.
- Шаг 7 — Охлаждение
Выньте фиксатор из печи или станции для реболлинга и поместите его в проводящий поддон. Оставьте чип охладиться примерно на пару минут, перед тем, как вынуть его из фиксатора.
- Шаг 8 — Выемка BGA чипа
После того, как чип охладился, выньте его из фиксатора и поместите его в поддон для очистки, стороной шариковых выводов вверх.
- Шаг 9 — Вымачивание
Нанесите деионизованную воду на трафарет BGA и подождите примерно секунд тридцать, прежде чем продолжить.
- Шаг 10 — Снятие трафарета
Используя тонкий пинцет снимите трафарет с чипа. Лучше всего начинать с угла, постепенно снимая трафарет. Трафарет должен быть снят за один прием. Если он вдруг не снимается, добавьте еще деионизованной воды и подождите еще 15 — 30 секунд, перед тем, как продолжить.
- Шаг 11 — Очистка от фрагментов грязи
Возможно, после снятия трафарета останутся небольшие фрагменты частиц или грязи. Уберите их с помощью иголки или пинцета.
ВНИМАНИЕ:
Кончик пинцета острый, поэтому может поцарапать паяльную маску на чипе, если вы не будете осторожны.
- Шаг 12 — Очистка
Сразу после того, как вы сняли трафарет с чипа, очистите его с помощью деионизованной воды. Нанесите небольшое количество деионизованной воды и потрите чип щеточкой.
ВНИМАНИЕ:
Поддерживайте чип, пока чистите его щеткой во избежание механического повреждения.
- Шаг 13 — Промывка чипа BGA
Промойте чип деионизованной водой. Это поможет удалить маленькие частицы флюса и грязи, оставшиеся после предыдущих этапов очистки.
Дайте чипу высохнуть на воздухе. Не протирайте его салфетками или тряпочками.
- Шаг 14 — Проверка качества нанесения
Используйте микроскоп для проверки чипа на загрязнение, пропущенные шарики или остатки флюса. При необходимости повторной чистки, повторите шаги 11 — 13.
Очистка фиксатора
В течение процесса реболлинга BGA, фиксатор становится все более липким и загрязненным. Необходимо очистить остатки флюса с фиксатора для того, чтобы трафарет сидел в нем правильно. Ниже описанный процесс подходит как для гибких, так и для жестких фиксаторов. Для лучшей очистки неплохо применять ванну с ультра звуковой очисткой
Инструменты и материалы
- Поддон для очистки
- Щеточка
- Стакан
- Деионизованная вода
Дополнительно рекомендуемый инструмент
- Маленькая чашка или баночка
- Шаг 1 — Вымачивание
Вымочите фиксатор для трафаретов BGA в теплой деионизованной воде примерно 15 минут.
- Шаг 2 — Чистка с деионизованной водой
Выньте фиксатор из воды и потрите его щеткой.
- Шаг 3 — Промывка фиксатора
Промойте фиксатор деионизованной водой. Дайте ему высохнуть на воздухе.
Монтаж BGA компонента
После того как мы сделали реболлинг очистили и проверили чип необходимо убедиться в том что контактные площадки на плате очищены от остатков припоя и грязи.
И только после проверки начать монтаж компонента для этого нужно нанести на контактные площадки тонкий слой флюса устоновить чип для дальнейшей пайки. Расположение чипа должно точно совподать с контактными площадками.
Отпустить верхний нагреватель и запустить заданный термопрофиль.
Источник: http://x-sys.ru.
Что такое Реболлинг?
Реболлинг От англ. reballing
(Лечение отвала BGA чипов)
Мы попытаемся просто и внятно объяснить что такое реболлинг и для чего он нужен:
В двух словах реболлинг это замена шариков припоя которые располагаются под электронными BGA-компонентами, это нужно в том случае когда происходит отвал в местах соприкосновения чипа и платы, в следствии чего компонент (чип) перестаёт работать! В большинстве случаев проблемы отвала происходят из-за использования низкокачественного припоя, и принятия дериктивы RoHS (Данная директива ограничивает использование потенциально опасных элементов в электротехническом и электронном оборудовании, в данном случае свинец) если раньше производители применяли припои с содержанием свинца, то после принятия директивы в 2006 году свинец стал под запретом, и компании были вынуждены использовать другие сплавы (с 2006 года количество брака выросло во много раз)
А теперь по порядку, мы попытаемся разъяснить весь техпроцесс!
Статика опасна для компонентов! перед началом всех работ нужно защититься от статического электричества, ниже приведён небольшой список средств для защиты от статики (ESD-Защита):
- Антистатический браслет и иные заземляющие устройства
- Антиэлектростатические вещества (например аэрозоль Антистатик)
- Всеразличные увлажнительные приборы или Ионизаторы
И так с защитой мы не много разобрались теперь переходим к самому процессу!
Демонтаж BGA Компонента
Демонтаж BGA компонентов намного сложнее, чем кажется на первый взгляд! Для качественного демонтажа необходимо наличие паяльной станции (желательно ИК) в состав который входит: термостол, верхний нагреватель на штативе и регулятор температуры желательно с возможностью работы по заданному термопрофилю! После прогрева платы,BGA компонент нужно быстро снять в момент оплавления выводов! Снимать можно механическим или вакуумным пинцетом. (Вакуумным безопаснее меньше шанс повредить плату во время снятия!)
Инструменты и материалы
- Инфракрасная или воздушная паяльная станция (Станция Фен+Паяльник не подходит, обратите внимание на рисунок ниже чтобы понять о чём идёт речь)
- фольга (Для защиты компонентов вокруг BGA чипа)
- Механический или вакуумный пинцет
- Флюс
- Рамочный держатель или Фторопластовые стойки
Шаг 1 — Установка платы
Установите плату в рамочный держатель или на фторопластовые стоики неисправным компонентом к вверху, и поместите на термостол паяльной станции.
Шаг 2 — Подготовка к пайке
Нанесите флюс вокруг BGA компонента, закройте фольгой компоненты вокруг чипа, установите термодатчик вблизи от BGA компонента для контроля работы по термопрофилю.
Шаг 3 — Пайка
Установите верхний нагреватель над неисправным компонентом задайте термопрофиль для пайки и ждите завершения.
Шаг 4 — Снятие BGA компонента
После того как процесс пайки завершиться быстро снимите Компонент при помощи вакуумного или механического пинцета.
Процесс снятия шариковых выводов (деболлинг)
После снятия BGA компонента с платы необходимо убрать оставшийся припой как с платы, так и с самого компонента!(собственно эта процедура и называется деболлинг) Существует много инструментов, которые позволяют снять остатки припоя с BGA компонента. Это могут быть как вакуумные инструменты с горячим воздухом, так и паяльники, так же существуют низкотемпературные установки пайки волной, которые более предпочтительны в данном случае, они не сильно нагревают компонент, из чего следует что шансов повредить компонент нагревом стремиться к нулю!Поскольку паяльники с температурным контролем пайки не так редки, мы опишем процесс деболлинга с использованием паяльника с жалом.
Внимание: Процесс деболлинга содержит множество потенциально опасных для чипа механических и температурных стрессов, по этому следует быть аккуратней.
Инструменты и материалы
- Флюс
- Паяльник
- Изопропиловые салфетки
- Оплётка (Плетёнка) (Медная лента для удаления припоя)
- Антистатический коврик (Излишней ESD защиты не бывает)
Дополнительные рекомендуемые инструменты
- Микроскоп
- Вытяжка для облегчения удаления дыма, образующихся в процессе выпаивания
- Защитные очки
Подготовка
- Разогрейте паяльник.
- Убедитесь что вы защищены от статики.
- Перепроверьте каждый чип на загрязнение, пропущенные контактные площадки, а также паяемость.
- Оденьте защитные очки.
Примечание: Проведение сушки компонента, для удаления влажности рекомендуется делать до выполнения его деболлинга.
Шаг 1 — Нанесение флюса на BGA компонент:
Положите BGA компонент на антистатический коврик, стороной контактных площадок вверх. Нанесите равномерно Флюс пасту на BGA компонент. (Слишком малое количество флюса сделает процесс деболлинга затруднительным.)
Шаг 2 — Снятие шариков припоя:
Используя плетёнку и паяльник, чтобы снять шарики припоя с контактных площадок Чипа. Положите плетенку на чип поверх флюса, после чего прогревайте паяльником. Перед тем, как сместить плетенку по поверхности чипа, дождитесь чтобы паяльник ее прогрел и расплавил шарики припоя.
ВНИМАНИЕ:
Не надавливайте на чип жалом паяльника. Излишнее давление может повредить чип или поцарапать контактные площадки. Для достижения лучших результатов , прочистите BGA компонент с помощью чистого куска плетенки.
Шаг 3 — Очистка чипа
После Удаления припоя с поверхности чипа, Сразу же очистите чип с помощью салфетки, смоченной в изопропиловом спирте. Своевременная очистка чипа облегчит удаление остатков флюса.
Протирая поверхность чипа, удалите с него флюс. Постепенно сдвигайте чип при протирке на более чистые участки салфетки. При очистке всегда поддерживайте за противоположную сторону чипа.
Примечание:
1. Никогда не очищайте BGA чип загрязненным участком салфетки.
2. Всегда используйте новую салфетку для каждого нового чипа.
Шаг 4 — Проверка
Рекомендуется, чтобы проверка проводилась под микроскопом.
Проверяйте чистоту контактных площадок, поврежденные площадки и неудаленные шарики припоя.
Примечание:
Поскольку флюс имеет коррозийное действие, рекомендуется провести дополнительную очистку, в случае, если реболлинг чипа не будет сделан сразу.
Шаг 5 — Промывка
Нанесите деионизованную воду (Вода не имеющая электически заряженных частиц.(ионов)) на контактные площадки чипа и потрите их щеткой (можно использовать обычную зубную щётку). Это поможет смыть остатки флюса с чипа. После чего просушите чип сухим воздухом. Повторно проверьте поверхность (Шаг 4).
Если чип будет некоторое время лежать без нанесенных шариков, необходимо убедиться. Что его поверхность очень чистая. Погружение чипа в воду на любой промежуток времени НЕ РЕКОМЕНДУЕТСЯ.
Подготовка BGA компонента к монтажу
Инструменты и материалы
- BGA трафарет
- Держатель для трафарета
- Флюс
- Деионизованная вода
- Поддон для очистки
- Щетка для очистки
- Пинцет
- Кислотоупорная щетка
- Печь оплавления или система пайки
Дополнительно рекомендуемые инструменты
Подготовка
- Перед тем, как вы начнете, убедитесь, что фиксатор для трафарета чист
- Выставьте температурный профиль для оборудования, выполняющего оплавление припоя.
Шаг 1 — Вставка трафарета
Разместите трафарет в фиксаторе. Убедитесь, что трафарет плотно зафиксирован. Если трафарет согнут или помят в фиксаторе, процесс восстановления не получится. Помятие, как правило, является следствием загрязнения фиксатора или плохой его регулировки под трафарет.
Шаг 2 — Нанесите флюс на чип
Используйте шприц для нанесения небольшого количества флюса на чип.
Примечание: Перед тем как начать, убедитесь. что поверхность чипа чиста.
Шаг 3 — Распределение флюса по поверхности чипа
Используя кисточку равномерно распределите флюс по стороне контактных площадок BGA чипа. Постарайтесь покрыть каждую контактную площадку тонким слоем флюса.
Убедитесь, что все контактные площадки покрыты флюсом. Старайтесь нанести флюс тонко и равномерно, при толстом слое будет плохой контакт между шариками припоя и контактными площадками.
Шаг 4 — Вставка чипа
Поместите BGA компонент в трафоретный держатель, контактными площадками к вверху.
Шаг 5 — Наложение трафарета
Наложите сферху трафарет, напомним то что трафарет уже в фиксаторе (верхняя крышка трафаретного держателя), и зафиксируйте так чтобы трафарет прилегал к контактным площадкам.
Шаг 6 — Накатка Шаров
Высыпте нужное количество шариков припоя на трафарет, наклонными движениями трафаретного держателя раскатывайте шарики, после того как шарики встанут на свои места в трафарете уберите излишки кисточкой.
Шаг 6 — Оплавление
Поместите трафарет в горячую конвекционную печь или станцию для реболлинга горячим воздухом или ИК, и запустите цикл оплавления.
В любом случае используемое оборудование должно быть настроено на разработанный для чипа BGA термопрофиль.
Шаг 7 — Охлаждение
Выньте фиксатор из печи или станции для реболлинга и поместите его в проводящий поддон. Оставьте чип охладиться примерно на пару минут, перед тем, как вынуть его из фиксатора.
Шаг 8 — Выемка BGA чипа
После того, как чип охладился, выньте его из фиксатора и поместите его в поддон для очистки, стороной шариковых выводов вверх.
Шаг 9 — Вымачивание
Нанесите деионизованную воду на трафарет BGA и подождите примерно секунд тридцать, прежде чем продолжить.
Шаг 10 — Снятие трафарета
Используя тонкий пинцет снимите трафарет с чипа. Лучше всего начинать с угла, постепенно снимая трафарет. Трафарет должен быть снят за один прием. Если он вдруг не снимается, добавьте еще деионизованной воды и подождите еще 15 - 30 секунд, перед тем, как продолжить.
Шаг 11 — Очистка от фрагментов грязи
Возможно, после снятия трафарета останутся небольшие фрагменты частиц или грязи. Уберите их с помощью иголки или пинцета.
ВНИМАНИЕ:
Кончик пинцета острый, поэтому может поцарапать паяльную маску на чипе, если вы не будете осторожны.
Шаг 12 — Очистка
Сразу после того, как вы сняли трафарет с чипа, очистите его с помощью деионизованной воды. Нанесите небольшое количество деионизованной воды и потрите чип щеточкой.
ВНИМАНИЕ:
Поддерживайте чип, пока чистите его щеткой во избежание механического повреждения.
Шаг 13 — Промывка чипа BGA
Промойте чип деионизованной водой. Это поможет удалить маленькие частицы флюса и грязи, оставшиеся после предыдущих этапов очистки.
Дайте чипу высохнуть на воздухе. Не протирайте его салфетками или тряпочками.
Шаг 14 — Проверка качества нанесения
Используйте микроскоп для проверки чипа на загрязнение, пропущенные шарики или остатки флюса. При необходимости повторной чистки, повторите шаги 11 - 13.
Очистка фиксатора
В течение процесса реболлинга BGA, фиксатор становится все более липким и загрязненным. Необходимо очистить остатки флюса с фиксатора для того, чтобы трафарет сидел в нем правильно. Ниже описанный процесс подходит как для гибких, так и для жестких фиксаторов. Для лучшей очистки неплохо применять ванну с ультра звуковой очисткой
Инструменты и материалы
- Поддон для очистки
- Щеточка
- Стакан
- Деионизованная вода
Дополнительно рекомендуемый инструмент
- Маленькая чашка или баночка
Шаг 1 — Вымачивание
Вымочите фиксатор для трафаретов BGA в теплой деионизованной воде примерно 15 минут.
Шаг 2 — Чистка с деионизованной водой
Выньте фиксатор из воды и потрите его щеткой.
Шаг 3 — Промывка фиксатора
Промойте фиксатор деионизованной водой. Дайте ему высохнуть на воздухе.
Монтаж BGA компонента
После того как мы сделали реболлинг очистили и проверили чип необходимо убедиться в том что контактные площадки на плате очищены от остатков припоя и грязи.
И только после проверки начать монтаж компонента для этого нужно нанести на контактные площадки тонкий слой флюса устоновить чип для дальнейшей пайки (Расположение чипа должно точно совподать с контактными площадками!) Отпустить верхний нагреватель и запустить заданный термопрофиль.
Пример Реболлинга на термовоздушной паяльной станции FINEPLACER core (цена на данную паяльную станцию начинается от 40.000 Евро)
Пайка BGA микросхем или реболлинг для начинающих
BGA-микросхемы – необходимые элементы современных устройств, будь то компьютер, ноутбук, смартфон или игровая приставка. BGA (от англ. Ball Grid Array – массив шариков) представляют собой шарики из припоя, нанесенные на контактную поверхность. Если эти шарики повреждаются или отваливаются, то микросхема перестает выполнять свою функцию, что отрицательно влияет на работу устройства вплоть до его полного выхода из строя. В этом случае возникает необходимость в мастере, который смог бы починить отвалившийся или поврежденный шарик, то есть качественно припаять его, вернув целостность BGA-микросхеме. Процесс восстановления таких шариковых выводов называется «реболлинг» (от англ. „reballing“).
• после включения устройства дисплей остается черным, хотя индикаторы включения горят;
• устройство самостоятельно отключается через несколько минут или секунд после начала работы;
• устройство самостоятельно неоднократно перезагружается; • изображения нет;• устройство включается не с первого раза.
Причины повреждения шариковых выводов могут быть самыми разными: от повреждения микросхемы в процессе демонтажа до ее заводского брака. Бывает, что причиной повреждения шариковых выводов становится и простое механическое воздействие. Например, устройство уронили или по нему ударили в процессе транспортировки. В связи с этим операция реболлинга является достаточно востребованной, но далеко не самой простой. Главная ее особенность заключается в том, что качественный реболлинг не сделать, как говориться, «голыми руками». Помимо опыта и соответствующих навыков мастер должен иметь специальное оборудование и уметь пользоваться им.
Перед началом работ нужно позаботиться о безопасности.
- Работы нужно проводить в хорошо вентилируемом помещении, так как испарения флюса при пайке могут причинить вред.
- В процессе реболлинга используются химикаты. Необходимо позаботиться о средствах личной защиты.
Безопасность компонентов
- Особую опасность для компонентов представляет статический заряд. Необходимо использовать антиэлектростатические вещества.
- Также следует помнить, что компонентам может нанести вред высокий уровень влажности, перепад температур и любое непредвиденное механическое воздействие.
Извлекаем объект работ
Прежде всего, необходимо извлечь микросхему, которая находится в устройстве. Корпус нужно вскрыть аккуратно, чтобы ни в коем случае не повредить его. В ремонте нуждаются самые разные устройства: телефон, ноутбук, планшет, телевизор – поэтому хорошо бы иметь универсальный набор инструментов, который поможет осторожно вскрыть корпус любого из перечисленных устройств. Неудобно и ненадежно каждый раз выискивать что-то острое и подходящее из подручных средств, поэтому обратите внимание на специальные наборы инструментов для BGA реболлинга.Вот здесь представлен самый полный такой набор на сегодняшний день. С ним не нужно будет изобретать велосипед, и мучиться, извлекая микросхему.
Демонтаж микросхемы Реболлинг начинается с демонтажа микросхемы с платы. Ведь именно микросхема является объектом работы мастера. Демонтаж выполняется с помощью паяльной станции.
Выбор паяльных станций на рынке достаточно велик, и здесь можно растеряться. В идеале это должна быть инфракрасная паяльная станция с предметным столом, но на деле такой перфекционизм стоит достаточно дорого, и далеко не каждый мастер может позволить себе приобрести такую паяльную станцию. Поэтому чаще покупают что-то менее дорогое, но не менее эффективное. Например, можно остановиться на термовоздушной паяльной станции YIHUA-852D+.В ней есть все необходимое для выполнения качественной работы. В частности, в процессе пайки мастер сможет отслеживать текущую температуру паяльника и термофена на светодиодном дисплее. Для паяльника предусмотрены жала двух типов, а термофен имеет три круглые насадки с разным диаметром сопел, что позволит изменять площадь обогреваемой поверхности.
В общем, эта паяльная станция достаточно популярна как среди любителей, так и среди профессионалов. Такая популярность вызвана, прежде всего, оптимальным соотношением цены и качества.
После того, как определились с паяльной станцией, можно приступать к демонтажу.
Во время демонтажа микросхема может потерять еще часть шариков, но этого может и не произойти. В принципе количество поврежденных шариков уже не важно, потому что следующий этап – это снятие шариковых выводов (деболлинг). Все оставшиеся шарики должны быть убраны, то есть мастер готовит место для нанесения новых шариков. Шариковые выводы удаляются с помощью паяльника. И здесь очень важно не повредить микросхему и не перегреть ее. Поэтому используя паяльную станцию YIHUA-852D+, не забывайте поглядывать на дисплей, на котором отображается текущая температура.Кроме паяльника с температурным контролем, Вам понадобится паяльный флюс, изопропиловые салфетки, плетенка, антистатический коврик, микроскоп и защитные очки.
Деболлинг После того, как паяльник разогрет, и все необходимые меры защиты приняты, можно приступать к деболлингу. Положив BGA-микросхему на антистатический коврик, равномерно нанесите на нее флюс. Важно, чтобы количество флюса было оптимальным. Если его будет недостаточно, то это затруднит процесс снятия шариков.
На флюс кладется плетенка, через нее паяльник прогревает и расплавляет шарики. Ни в коем случае не следует давить паяльником на шарики. Такими действиями можно повредить микросхему. Как только площадка для новых шариков готова, ее необходимо очистить изопропиловыми салфетками.
Проверка Перед тем как наносить новые шарики, нужно проверить, не осталось ли каких-то частей от старых шариков, не возникли ли повреждения на микросхеме и хорошо ли очищена она после произведенных операций. Такая проверка должна выполняться с помощью микроскопа.
Лучше всего подойдет USB-микроскоп со стеклянными линзами, например, USB-микроскоп Supereyes B011. Основная его особенность – сменный длиннофокусный объектив, который позволяет увеличить расстояние от линзы до микросхемы. У многих других USB-микроскопов такого преимущества нет, а соответственно и нет такой высокой точности, позволяющей избежать искажений передаваемого на экран изображения. Этот микроскоп предназначен специально для пайки. Но можно рассмотреть модель и подешевле, например, USB-микроскоп Supereyes B008.Это многофункциональный цифровой микроскоп, с помощью которого тоже можно эффективно проконтролировать состояние микросхемы. Если после проверки были обнаружены остатки флюса на микросхеме, то от них обязательно нужно избавиться. Для этого можно использовать деионизованную (без ионов) воду и небольшую щетку. Потрите загрязненные места щеткой, промойте их, а потом просушите сухим воздухом. С помощью микроскопа выполните повторную проверку микросхемы.
Реболлинг После того как изображение, передаваемое на экран компьютера с микроскопа, подтвердило, что все элементы шариковых выводов удалены, что микросхема не повреждена и полностью очищена, можно продолжить работы по ее восстановлению.
Для этого Вам понадобятся BGA-трафарет, держатель для трафарета, микроскоп, флюс, шарики припоя, пинцет и принадлежности для очистки (щетка, поддон). Трафарет – элемент в реболлинге необходимый.
Конечно, он должен подходить конкретно под данную микросхему. Поэтому, если Вы собираетесь заниматься реболлингом, то нужно приобрести сразу набор трафаретов, который позволит Вам выбрать то, что нужно для каждого конкретного случая. Например, данный набор включает в себя 545 стальных трафаретов. Они хороши тем, что не теряют своей формы. При выполнении реболлинга BGA прямого нагрева выбранный трафарет вставляется в держатель. Держатель, должен хорошо фиксировать трафарет. Например, можно использовать станцию для реболлинга.К ее преимуществам относится надежность фиксации и хороший обзор микросхемы. Фактически микросхема в ней видна как на ладони. По специальной выемке выполняется движение двух упоров и пружины. Также конструкцией предусмотрены винты, которые обеспечивают ровную и надежную фиксацию трафарета. Ведь если трафарет помят и согнут, то качественно нанести на него шарики не получится. Распределите по чистой поверхности микросхемы с помощью шприца флюс. Флюс наносится тонким слоем по всей контактной поверхности. Обратите внимание, чтобы слой флюса не был слишком толстым. При нагревании флюс начинает кипеть, и если его слишком много, то он просто выдавит шарики из трафарета. Если же флюса нанести слишком мало, то нормальной припайки не произойдет. Для равномерного распределения флюса используйте кисточку. Наложите трафарет на микросхему. Теперь все готово для нанесения шариков.
BGA шарики припоя продаются в банках. Обычно по 25 000 штук. Это оловянно-свинцовые шарики, которые и должны заменить удаленные и поврежденные. В каждый просвет трафарета помещается один шарик. Это важно и здесь нельзя ошибиться. Если случайно забыть припаять один шар, то потом это сделать будет очень трудно. Если же в одно отверстие трафарета попадет два шара, то они расплавятся и соединяться с соседними шарами, испортив всю работу. Лучше всего действовать следующим образом. Всыпьте нужное количество шариков на трафарет и слегка раскачивайте его, пока шарики займут свои места. Шарикам, не вставшим на свои места, можно осторожно помочь с помощью зубочистки. После того как шарики установились на предназначенные для них места, полезно проконтролировать каждый шар и просвет под микроскопом.Далее выполните пайку с помощью паяльной станции. Проверьте, чтобы все шарики расплавились. Аккуратно с помощью тонкого пинцета снимите трафарет с микросхемы. Для этого есть несколько секунд (не более 15 секунд с момента прекращения пайки), пока флюс не застыл. Если же опоздать, то придется разогревать микросхему вновь, чтобы добиться размягчения флюса. Далее микросхема моется, сушится и ее можно помещать на плату. Не забудьте, что после мойки опять нужен микроскоп, чтобы убедиться: все шары на своих местах, никаких царапин и повреждений, микросхема полностью очищена. После этого можно констатировать, что реболлинг прошел успешно.
➊Реболлинг чипа, для чего он нужен и алгоритм проведения
Ноутбуки представляют собой неустойчивую к механическим воздействиям технику. Путешествуя с владельцем, они подвергаются ударам, что приводит к поломкам. Первыми выходят из строя BGA микросхемы, имеющие множество контактов, не переносящих любые значимые воздействия. В итоге у пострадавшего ноутбука пропадает изображение, перестают подавать признаки жизни слоты USB и начинаются прочие сопутствующие этому проблемы. В таком случае большинство мастеров говорят, что “отвалился” южный/северный мост или видеокарта и требуется реболлинг чипа или же его замена.
Основным минусом BGA-чипов является трудоёмкость восстановления контакта с платой, к которой он припаян. Поэтому если компонент вышел из строя, то возможно его вернуть ненадолго к жизни, используя реболлинг чипа или прогрев. Это менее надёжный способ, по сравнению с полноценной заменой микросхемы, но некоторые предпочитают им пользоваться время от времени, дабы продлить жизнь ноутбука, пока не найдётся подходящий чип на замену. Для самостоятельного проведения таких работ требуется следующий набор оборудования:
- специальная паяльная станция, имеющая функцию термовоздушной пайки;
- откалиброванные BGA-шарики или паста;
- флюс для реболлинга чипа;
- фольга и термоскотч;
- пинцет;
- набор универсальных трафаретов.
Если вы определились с чипом, который требует реболлинга, то приступайте к работе, строго придерживаясь такого алгоритма:
1.Демонтаж чипа. Оберните фольгой остальные компоненты платы, которые не требуется демонтировать. Феном паяльной станции равномерно прогревайте чип при температуре от 200С до 250С (нельзя перегревать, так как это приводит к деградации!). В момент оплавления контактов следует быстро снять микросхему при помощи пинцета.
2.Очистка контактной площадки и чипа (если не требуется его замена) флюсом от остатков припоя. После этого пройдитесь салфеткой, смоченной в спирте, по микросхеме, чтобы смыть флюс.
3. Реболлинг чипа. Закрепите чип в подходящий трафарет и поместите туда необходимое количество шариков. Далее прогрейте их феном температурой до 250С. После того как они, оплавившись, соединятся с чипом, охладите его и снимите трафарет.
4.Поместите микросхему на материнской плате так, как она была расположена до демонтажа, и приступайте к пайке. Равномерно прогревайте чип при температуре в 200-250С. Момент, когда схема будет припаиваться к плате, будет хорошо заметен. За счёт поверхностного натяжения она плотно встанет на место.
Основными минусами реболлинга чипа являются:
- сокращение времени работы и так выходящего из строя чипа за счёт большого нагрева;
- непрофессиональный подход способен поломать не только ремонтируемый чип, но и материнскую плату;
- высока вероятность нового отслоения старого чипа от платы.
Поэтому, если вы не уверены в своих силах, то лучше закажите полноценную замену чипа у нас. Тут вы сможете получить недорогую профессиональную компьютерную помощь от специалистов своего дела.
Реболлинг Частный Мастер
Первоисточником является английское слово reballing. Так что же это такое? Реболлинг – это процесс восстановления шариковых выводов электронных BGA-компонентов. BGA (Ball grid array - в переводе с английского означает - массив шариков) . Так вот BGA – это разновидность корпуса интегральных микросхем, поверхностно-монтируемых на электронной плате. BGA выводы представляют собой шарики из припоя, нанесённые на контактные площадки с обратной стороны микросхемы. BGA – зачем? 
Использование шариковых контактов по всей длине монтажной поверхности корпуса позволило существенно повысить количество выводов на единицу площади. А это в свою очередь привело к значительной миниатюризации и увеличению плотности монтажа компонентов. Так же необходимо отметить тот факт, что значительное увеличение количества выводов и повышение площади контакта привело к существенному повышению рассеивания тепла. Так – же снижение длины контактных выводов в BGA исполнении привило к увеличению рабочих частот, снижению величины фоновых наводок и возрастанию скорости обмена информации.
Микросхему располагают на печатной плате, в соответствии с маркировкой первого контакта на микросхеме и на плате. Затем, микросхему нагревают с помощью инфракрасной паяльной станции, так что шарики начинают плавиться. Поверхностное натяжение заставляет расплавленный припой зафиксировать микросхему именно над тем местом, где она должна находиться на плате. Сочетание определённого припоя, температуры пайки, флюса и паяльной маски не позволяет шарикам полностью деформироваться.
Выполнение реболинга требует соблюдения специализированной технологии, применения профессионального оборудования, наличия необходимой оснастки, а так же набора трафаретов, калиброванных шариков (требуемого диаметра) и конечно, немалого опыта и профессиональных навыков.
Как научиться реболлингу BGA ?
Нам потребуется:
1) Сломанный телефон. В Данном случае Samsung, который по хорошему-то можно было разобрать на запчасти, а не ремонтировать.
2) Незамысловатый инструмент
3) Желание.
Но обо всем по порядку. Телефон при загрузке выдавал красные надписи не экране и ребутился на заставке. При этом в download не заходит. Первой мыслью была конечно проблема с флешкой, но после разборки немного удивился, потому что обнаружилось не значительное, но достаточное попадание влаги.
В таких случаях можно конечно просто почистить бензином и посмотреть, что из этого выйдет.
Но т.к вода достаточно коварна, и последствия попадания ее под микросхемы могут проявиться спустя время, мы не будем рисковать.
Снимем все BGA, которые были задеты.
Лично я закрываю все, на что не хочу, чтобы попал прямой поток горячего воздуха, клеящейся фольгой. Но тут дело привычки – монетки, теплоотводы…что душе угодно, не принципиально.
Дальше инструмент и расходники. Трафарет – 100руб (в последствии накупите целую гору, но все пригодится), паяльная паста – 300руб (хватит на год такого тюбика точно), лопаточка (навеки), паяльная станция с феном – 4000руб (тут как повезет. Может через год отъехать, а может лет 5 работать и разок поменяете нагреватель для паяльника и будете жала менять только), микроскоп нормальный бу – 12000руб (если сами не закосячите оптику, то на всю вашу “карьеру” хватит), флюс – 800руб (месяцев на 8 хватит), бензин для чистки – 200руб/литр (полгода). Может мелочи какие забыл – пишите.
А теперь самое главное – желание. В прошлом посте я писал, что компонентный ремонт телефонов в 2018году – это не сложно, но люди эту информацию почему-то восприняли в штыки. Переубедить тех, кто сравнивал сервисмена с хирургом у меня конечно вряд ли получится. Но я попытаюсь объяснить почему пары месяцев для освоения основ, обучению пайке и выполнению типовых компонентных ремонтов достаточно. Нет, человек не станет лучшим в сфере. Нет, за это время не будут изучены все тонкости замены флешек на том или ином процессоре и вендоре (это вообще отдельная тема. тут даже полубоги-разработчики программаторов не всегда знают правильные ответы и многое делается только методом проб, ошибок и неудач). И нет, ты даже не заработаешь дохуилион денег.
Так вот – сейчас компонентный ремонт исключительно блочный. Не нужно сидеть с осликом и много часов диагностировать плату. Во-первых, потому что негде щупать – все микросхемы BGA и не обязательно дорога где-то будет выходить наружу, а во-вторых железо аппаратов так быстро обновляется, что документация и даташиты когда сливают в сеть, то они уже становятся не актуальны. Разумеется, есть схемы на эпл, сяоми, мануалы на самсунги, потрясные мануалы на лж, но они открываются только для действительно сложных ремонтов, которые первое время вас и не интересуют. Можете не расстраиваться – их от общего числа очень и очень мало.
А как же происходит компонентный ремонт сейчас? Либо если есть видимые повреждения и тогда дело техники отреболить/поменять микросхему. Или ищется микросхема проблемного узла, замеряется питающее напряжение (если есть схема, даташит), выпаивается предположительно проблемная микросхема, прозванивается на предмет весящих в воздухе пятаков(если есть схема, даташит), реболлится/меняется. Пока мало опыта, на этом ваш ремонт будет завершаться, и поверьте мне, этого будет вполне достаточно, чтобы насладиться радостью от части отремонтированных гаджетов. Когда начнет получаться с маленькими микрухами (а оно обязательно начнет, потому что все упирается в циклическое повторение одинаковых действий), то вы пойдете дальше по цепочке– контроллеры питания и процы.
Так же не забываем про форумы и ютуб, на которых очень много информации именно по этим типовым ремонтам.
Так что если у человека есть желание именно научиться либо самому для хобби, либо уж тем более в СЦ подмастерьем для работы – этого времени достаточно для освоения основ и для выполнения типовух (контроллеры заряда, изо, подсветки, тача, потом флешечки, уже через полгодика контроллеры питания, компаунд и одноэтажные процы, а через год, если захочется, то и до бутербродов можно дойти, только не стоит).
Ремонт мобилок чисто ремесленная работа, для выполнения 90% которой не нужно особых знаний, а достаточно приобретаемого опыта, а от постоянных повторений одних и тех же действий будет приходить скорость и качество, иногда даже расширяться диапазон возможностей. стоит помнить, что ремонтом мобилок занимаются только в странах третьего мира – бразилия, индия, снг, развивающийся китай (в котором целые фабрики по восстановлению телефонов существуют) и я глубоко убежден, что работают там дажеко не инженеры со знанием электроники и электротехники.
Удачи! Не очкуйте доломать свой девайс, ведь радость от его починки самим будет гораздо больше, чем от окончательной потери.
Уф. Совсем забыл про ремонт в посте. Кладем миксросхему под микроскоп, накрываем трафаретом, мажем трафарет пастой, убираем все лишнее, чтобы паста оставалась только в отверстиях от трафарета, а не была намазана как на бутерброд.
Греем феном и получаем вот такие ошаренные микрухи. Конечно же с первого раза у вас это не выйдет, но когда все-таки получится – вы кайфанете. Дальше убираем оплеткой старый припой, чистим бензином коррозию. И устанавливаем микросхемы на место.
Все гуд, вссе работает.
Нахожусь в г. Санкт-Петербург.
Теперь до меня проще достучаться, я есть вк - vk.com/verified_spb
