Прогрев bga чипов: Как недорого починить мат. плату или видеокарту / Хабр

Содержание

Проблемы с BGA микросхемами (чипами)

Данная тема широко известна и многократно обсуждалась. Если Вы хотите узнать о проблеме BGA- чипов nVidia- достаточно ввести в поисковик данный запрос и все станет более чем ясно.

Если Вы стали обладателем ноутбука, материнской платы ПК или видеокарты, в которых используются чипы производства nVidia (северные мосты, видеочипы) и у Вас возникли проблемы при использовании данного устройства, то эта информация именно для Вас.

Проблемы проявляются в виде зависаний, трудностей с включением, артефактов и других проблем с изображением, которые могут проявляться спонтанно и нерегулярно.

В процессе анализа и выяснения действительных причин возникновения проблем именно с чипами, в процессе ремонта ноутбуков и видеокарт было выдвинуто предположение о нарушении контакта (отслоении пайки) между чипом и текстолитом платы устройства. Причиной возникновения данной гипотезы было то, что при «пропайке» или прогреве чипы

временно восстанавливали свою работоспособность. Именно этот факт послужил причиной множества спекуляций.

Однако дальнейшее изучение проблемы выявило истинную причину – расслоение внутри чипа между кристаллом и подложкой. Как выяснилось, влага, попавшая внутрь, вызывает окисление контактных площадок шариков припоя, что в свою очередь ведет к нарушению контакта под кристаллом.

Это объясняет кратковременный эффект от «ремонта» в виде прогрева данных чипов. Шарики припоя в результате нагрева расширяются и появляется нестабильный и обязательно временный контакт с площадкой. Так как контактная площадка уже окислена, то после нескольких циклов разогревов-охлаждений дефект проявится повторно.

Производитель nVidia официально признал дефект микросхем, который согласно официальным заявлениям был ликвидирован в микросхемах, выпускаемых nVidia с 2010 года.

Решить проблему можно только ЗАМЕНОЙ чипа только на НОВЫЙ и только на ПРОФЕССИОНАЛЬНОМ оборудовании.

Сейчас массово на рынке услуг предлагают «ремонт» под названием реболлинг, прогрев, термоусадка, как правило, используя для данных целей либо фен либо другое нехитрое приспособление.

Согласно нашей статистики данный вид «ремонта методом прожарки чипа» дает кратковременное восстановление работоспособности устройства на срок от 1 часа до 2-3 х месяцев — кому как повезет. Иногда «ремонт методом прожарки чипа» заказывают осведомленные клиенты только для того, чтобы в кратчайший срок продать ноутбук и с ремонтом в ближайшее время столкнется уже следующий владелец.

Замена чипа северного моста или видеочипа – это более дорогой ремонт, чем прогрев у друга, но он действительно устраняет первоначальную проблему. Стоимость замены мостов и видеочипов уточняйте, называя модель ноутбука или маркировку (название) чипа, т.к. цена ремонта может очень существенно отличаться в зависимости от маркировки чипа от 20 до 100 долларов США.

Наша компания является разработчиком и производителем профессионального паяльного оборудования для замены BGA микросхем. Вы можете ознакомиться с нашим оборудованием по следующей ссылке: http://tsmade.com.ua/ips

Обратите Ваше внимание на следующую информацию: Отремонтировать или заменить чип в «домашних условиях», на радиорынке или в «небольших мастерских» не имеющих профессионального оборудования НЕВОЗМОЖНО !!!

Какие симптомы отвала чипа видеокарты


Пользователи как настольных ПК, так и ноутбуков, часто встречают словосочетание «отвал чипа видеокарты». Сегодня мы постараемся объяснить, что значат эти слова, а также опишем симптомы этой проблемы.

Что такое отвал чипа

Для начала объясним, что подразумевается под словом «отвал». Самое простое объяснение – нарушается целостность пайки кристалла GPU к подложке либо к поверхности платы. Для более наглядного объяснения взгляните на изображение ниже. Место, где нарушается контакт чипа и подложки обозначено цифрой 1, нарушение подложки и платы – цифрой 2.

Происходит это по трём основным причинам: высокая температура, механические повреждения или же заводской брак. Видеокарта представляет собой своего рода материнскую плату в миниатюре с процессором и памятью, распаянными на ней, и точно так же требует качественного охлаждения посредством комбинации радиаторов и кулеров, и иногда страдает от перегрева. От слишком высокой температуры (свыше 80 градусов Цельсия) плавятся свинцовые шарики, обеспечивающие контакт, или разрушается клей-компаунд, которым кристалл крепится к подложке.

Механические повреждения происходят не только в результате ударов и встрясок – например, повредить соединение чипа и подложки можно, слишком сильно затянув винты крепления системы охлаждения после разборки карты для обслуживания. Также известны случаи, когда чип отпадал в результате провисания – видеокарты в современных системных блоках типоразмера ATX устанавливаются сбоку, и свисают с материнской платы, что порой приводит к проблемам.

Не исключён также и случай заводского брака – увы, подобное встречается даже у именитых производителей вроде ASUS или MSI, и более часты у брендов B-категории вроде Palit.

Как распознать отвал чипа

Непосредственно отвал чипа можно распознать по следующим симптомам.

Симптом 1: Проблемы с приложениями и играми

Если наблюдаются проблемы с запуском игр (ошибки, вылеты, зависания) или ПО, которое активно задействует графический чип (редакторы изображений и видео, программы для майнинга криптовалюты), подобные явления можно рассматривать как первый звонок появления неисправности. Для более точного определения источника сбоя рекомендуем провести обновление драйверов и очистку системы от накопившегося мусора.


Подробнее:
Обновляем драйвера на видеокарту
Очищение Windows от мусорных файлов

Симптом 2: Ошибка 43 в «Диспетчере устройств»

Ещё одним тревожным сигналом является возникновение ошибки «Это устройство было остановлено (код 43)». Чаще всего её появление связано с неисправностями аппаратной части, среди которых самой распространённой является именно отвал чипа.

Читайте также: Ошибка «Это устройство было остановлено (код 43)» в Windows

Симптом 3: Графические артефакты

Самый явный и верный признак рассматриваемой неполадки – появление артефактов графики в виде горизонтальных и вертикальных полос, мешанины из пикселей в тех или иных участках дисплея в форме квадратов или «молний». Артефакты проявляются вследствие неверного декодирования сигнала, который проходит между монитором и картой, что проявляется именно вследствие отвала графического чипа.

Устранение проблемы

Решений у этой неисправности существует всего два – либо полная замена видеокарты, либо замена графического чипа.

Внимание! В интернете есть много инструкций по «прогреву» чипа в домашних условиях посредством духовки, утюга или другого подручного средства. Эти способы – не решение проблемы, и могут применяться только в качестве средства диагностики!

Если самостоятельная замена видеокарты не составляет большого труда, то её ремонт в домашних условиях представляет собой практически невыполнимую задачу: для реболла чипа (замены отпаявшихся контактных шариков) потребуется специальное дорогостоящее оборудование, поэтому дешевле и надёжнее будет обратиться в сервисный центр.

Как избежать отвала

Для того чтобы не допустить повторения проблемы, соблюдайте ряд условий:

  1. Приобретайте новые видеокарты от надёжных вендоров в проверенных торговых точках. Старайтесь не связываться с подержанными картами, так как много мошенников берут девайсы с отвалом, прогревают их для краткосрочного решения проблемы и продают как полностью исправные.
  2. Регулярно проводите техническое обслуживание видеокарты: меняйте термопасту, проверяйте состояние радиатора и кулеров, очищайте компьютер от накопившейся пыли.
  3. Если прибегали к разгону, внимательно следите за показателями вольтажа и потребления мощности (TDP) – при слишком высоких показателях GPU будет перегреваться, что может привести к расплавлению шариков и последующему отвалу.

    4. При соблюдении указанных условий вероятность появления описываемой проблемы значительно уменьшается.

Заключение

Симптомы аппаратной неисправности в виде отвала чипа GPU диагностировать довольно легко, но вот ее устранение может стоить довольно дорого как по деньгам, так и по затраченным усилиям.

Мы рады, что смогли помочь Вам в решении проблемы.
Опишите, что у вас не получилось. Наши специалисты постараются ответить максимально быстро.
Помогла ли вам эта статья?
ДА НЕТ

Ремонт (замена) северного моста ноутбука MSI

Если ноутбук MSI не включается, зависает, лагает, глючит и работает некорректно, одной из причин такой работы может быть отвал северного моста, т.к. именно этот BGA чип согласует работу всех устройств ноутбука. Замена северного моста ноутбука своими руками возможна при наличии паяльной станции и соответствующих навыков.

 

Два варианта ремонта северного моста ноутбука MSI

      В Минске разными мастерскими по ремонту ноутбуков часто практикуются два вида услуги:

 

  • Замена северного моста ноутбука

― это перепайка главного BGA чипа на материнской плате ноутбука. Гарантия на этот ремонт ― 4 месяца.

 

  • Реболлинг (прогрев) северного моста на ноутбуке

 

      Как понятно из видео, прогрев северного моста и любых других BGA чипов не решает проблемы с ноутбуком, а лишь может незначительно отсрочить ее. Наш сервисный центр отказался от данного вида ремонта ноутбуков именно ввиду его ненадежности. Наши мастера могут делать реболл только с целью диагностики неисправности ноутбука.

      Обычно услугу реболлинга чипов выполняют недобросовестные или непрофессиональные сервисные центры. Иногда прогрев северного моста может быть выполнен даже если Вы заплатили за его замену. Поэтому в поисках лучшей цены на замену северного моста ноутбука будьте внимательны и читайте отзывы о компании, чтобы не попасться на удочку мошенников.

 

Из-за чего происходит отвал северного моста ноутбука

      Первая причина отвала северного моста в ноутбуке ― это его перегрев. При высоких температурах пайка контактов BGA чипов нарушается, что вызывает ухудшение или исчезновение контакта.  Если пренебрегать перегревом ноутбука и не выполнять его чистку от пыли, это неминуемо приведет к тому, что северный мост в ноутбуке отвалится.

      Также можно неудачно уронить ноутбук или ударить его, что вызовет деформацию материнской платы ноутбука и отход пайки северного или южного моста. Часто в таких случаях симптомы исчезают при надавливании на корпус ноутбука в области расположения чипа северного моста.

 

Цена замены северного моста на ноутбуке MSI

      Цена ремонта северного моста ноутбука может незначительно колебаться в зависимости от его конкретной модели. Чтобы узнать, сколько стоит замена северного моста для Вашего ноутбука, свяжитесь с нами по телефону или оставьте заявку на сайте.

IT Блог thinkit.ru Прогрев видеокарты. Ремонт ли?

Статья о том как воскресить видеокарту и о том, почему ремонт стоит денег. 

Автор: Dr.Fox | Добавлено: 08 Февраля, 2012 | Очень много комментариев | Просмотров: 20464

Давным-давно я рассказывал о беде, постигшей продукцию компании nVidia и о появлении людей, зарабатывающих на чужом горе. Для тех кто не читал, забыл или забил дам ссылку на предысторию. В прошлый раз многие не поверили написанному и остались уверенными, что если пропаять чип от nVidia, то он проработает еще долго, радуя владельца. Действительно, такое возможно, но об этом позже. Вот только надо ли прогревать видео-чип до плавления шаров что бы ваша видеокарта заработала?

Итак, кино (не забудьте включить субтитры):

На видео все довольно подробно видно. Никакого монтажа, только шум нашего офиса заменен на бессмертного Рэя. Вы еще думаете что прогрев чинит видеокарты? Могу повторить этот фокус с зажигалкой или с обычным феном для волос (да-да, только жужжать придется чуть подольше).

Со времен написания той статьи многое изменилось. Оказалось что теперь таким же способом диагностируется не только чипы nVidia, но и некоторые чипсеты AMD и даже процессоры Athlon ZM-серии. К сожалению, многие недобросовестные личности начали использовать этим трюком: к нам все чаще стали обращаться люди с внезапно вышедшими из строя ноутбуками после 2-3 недель с момента покупки. Совпадение? Врядли!

Теперь о прогреве. Допустим, этой видеокарте не помог бы этот фокус. Тогда это может быть отпай чипа от платы и в таком случае может помочь прогрев. У каждой болезни свой способ лечения. Главное правильно определить болезнь, а не кидаться греть все подряд BGA-элементы. Например, если у видеокарта выдает изображение с артефактами и ей не помог кратковременный нагрев, то у нее скорее всего неисправна видеопамять.

 

Предупрежден — значит вооружен. Не попадайтесь на уловки мошенников. Будьте осторожны при покупке б/у ноутбуков и не отдавайте их в ремонт первому попавшемуся мастеру.

 

 

прогрев видеокарты


прогрев видеокарты

Совсем недавно мною была приобретена паяльная станция, которую я не преминул «употребить в скорости». Случай выдался самый, что ни на есть подходящий — артефакты изображения выдаваемого видеокартой. Честно говоря, у меня уже был опыт прогрева видеокарты, используя духовку газовой плиты, так что в настоящем повествовании вопрос будет описан как можно обстоятельнее, благо тема весьма «деликатна». ..Итак обо всем по-порядку…Многие владельцы мощных графических акселераторов так или иначе, в своей компьютерной жизни, сталкивались с проблемами артефактов изображения или его отсутствия вовсе. На жаргонном внутрисферном языке из уст компьютерных гуру это звучало просто — «видеокарта полосит». Заранее исключаем факторы работы внештатно, т.е используя устройство на повышенных тактовых частотах, дефекты и заводской брак, трещины в текстолите, явные следы электромеханических повреждений и т.д… Пред нами внешне абсолютно исправная видеокарта. К дефекту подобного рода очень часто приводит «отвал GPU», что в переводе с нелитературного значит нарушение целостности контактов чипа с соответствующими сигнальными линиями. Так как пайка многовыводных микросхем и чипов осуществляется в настоящее время BGA методом — т.е вместо ножек, разрыв, место спая, представляет собой шарики припоя, наносимые через трафарет. При спекании они плавясь соединяют контакт чипа с дорожкой. А теперь к домыслам — в процессе функционирования графического процессора (что кстати присутствует и в случая с памятью, южных и северных мостов и т. д) при значительном нагреве (поэтому в большей части проблема проявляла себя на высокопроизводительных видеокартах) затем остывании и так каждый божий день игромана или майнера (обсчет с помощью видеоподсистемы), окисление, приводит к нарушению целостности/проводимости контакта и как видимую составляющую артефакты изображения, его отсутствие…. А теперь к лечению недуга — в данном случае требуется восстановить контакт, т.е его вновь пропаять/прогреть, сразу замечу решение не идеальное (инфракрасная паяльная станция вам в помощь)_, но способное восстановить жизнедеятельность устройства на время которое прямо пропорционально знанию помноженному на умение и возведенному в степень вашего персонального астрологического везения (главное везение не переоценить и уделять бОльшее внимание первым сомножителям). Вот такая непростая операция нам предстоит. Теперь переходим от теории к практике…Анамнез в студию…

Пациент — видеокарта 8800GTS с явновыраженными признаками артефактов изображения.

В самых различных проявлениях…

В «режиме псевдо 3D»…..)

Сперва производим разбор пациента на части…Демонтируем систему охлаждения, очищаем термопасту, снимаем термопрокладки если таковые прикипели за время работы..

Прогрев видеокарты я произвожу при помощи паяльной станции, установив на фене температуру 480 градусов, и величину потока среднюю….

В качестве флюса я использую гель флюкс плюс безотмывочный….

Конструируем систему крепления, наносим флюс,

свет, камера, мотор….

Что касается самого процесса прогрева видеокарты, то, сперва я прогреваю нижнюю часть, непосредственно под графическим чипом в течении 8 минут, затем сразу перехожу к испепеляющему жару свыше. ..минуты на три

В ходе жареной операции будет происходить выкипание флюса, желательно, чтобы сие происходило равномерно

Как видно из кадров видеохроники пузыри «захватывают графический процессор»)). После истечения контрольного времени прогрева видеокарты 10-11 минут тушим свет и ждем пока конструкция равномерно остынет, кстати ускорять процесс не стоит…Остатки флюса убираем спиртовой салфеткой, собираем монстра…

Инициализация прошла без артефактов…

в системе все чисто..

Что не может не радовать, теперь тесты тесты тесты…. Как показало испытание, проблема устранена, осталось подкрутить биос видеокарты на предмет оборотов турбины вентилятора с ничтожных 37% в простое до стартовых 67%, которые позволят держать температуру в разумных пределах изначально, попутно скорректировав температуру выхода на максимум. ..

Осталось прошить отредактированный биос….

За сим прощаюсь.. более писать не о чем…

Маслёнков Андрей

среда, 24 июля 2013 г.

p.s «Фильм» прогрева видеокарты выложил на видеохостинге Youtube http://www.youtube.com/watch?v=K79SfYrEMXc

восстановление видеокарты в духовке Bellfort™

Восстановление видеокарты в духовке. Почему нельзя жарить дорогую видеокарту.

«Прожарка» видеокарты в духовке (на утюге, феном), 
как метод восстанвления работоспособности видеокарт. 
Описание физических процессов прогрева и «реболлинга».

Ремонт видеокарты сводится к замене микросхем (чипов). Замена производится путем прогрева термофеном припоя, последующая прочистка посадочных гнезд, и установка, новых чипов.

Для выпаивания любого элемента на плате чаще всего достаточно выставить в термофене температуру порядка 350 градусов, погреть его полминуты и можно снимать. На дорогих, топовых видеокарточках полуминутами не обойдешься. Там, бывает, надо греть очень аккуратно по нескольку минут. Иногда при работе с такими видеокартами вообще приходится прогревать снизу большим феном и сверху — маленьким.

Нарушение BGA-монтажа, то есть разрушение контактов-шаров под GPU или памятью.

В BGA выводы представляют собой не ножки, расположенные по краям микросхемы, а шарики из припоя, нанесенные на контактные площадки с обратной стороны микросхемы.

 

Действия по восстановлению:

Небольшое количество флюса наносят у края микросхемы. При нагреве чипа феном флюс загоняется под чип и равномерно распределяется под ним. Вообще, лучше всего греть до такого состояния, когда чип сможет двигаться. Обычно проверяют пинцетом или чем-нибудь подобным. Но лучше просто подождать полного испарения флюса. Как правило, этого хватает. Вероятность сдвинуть чип по вине дрожащих рук при проверке на степень готовности — велика. А восстановить шарики на микросхеме или на плате — практически невозможно без специальных трафаретов и марок припоя. Данная процедура производится только на профессиональном оборудовании.

В случае проблемы с памятью  можно попробовать прогреть ее термофеном, но лучше попробовать ее заменить на исправный блок от такой же видеокарты.

Если где-то короткое замыкание, то действия следующие:

Первым делом нужно проверить сопротивление между «землей» и конденсаторами на тыльной стороне платы, расположенными напротив чипов памяти, или центрального чипа. Напряжение, поступающее на память видеокарты, это что-то порядка от 1.8 до 2 вольт. На центральном чипе, как правило, диапазон рабочих напряжений от 1.1 до 1.3 вольта. Это довольно примерные значения — для каждой видеокарты все индивидуально.

Если сопротивление между «землей» и ядром меньше, чем пол-Ома, то это, безусловно, короткое замыкание. В противном случае продолжаем поиски. В последнее время, часто, проблема кроется в электролитических конденсаторах. Если сопротивление у конденсатора между «плюсом» и «минусом» — ноль, то он неработоспособен и подлежит замене.

 

Не поддается ремонту

Можно перечислить виды неисправностей, которые починить практически никогда не удается. Это чаще всего неисправность одного из портов (аналогового и DVI). Он может полностью не работать или отсутствовать один из цветов на экране, например. Вызвано это, как правило, замыканием в самом чипе.

 

Разумеется, без смены чипов не починишь короткое замыкание в микросхемах памяти или в GPU который по стоимости, как новая видеокарта. Также не починить нарушения самой печатной платы. Это, кстати, очень неприятная вещь. Видеокарта может работать прекрасно часами. Но потом неожиданно перезапускаться или отключаться. Самая «неудобная неисправность» для многих специалистов — это когда видеокарта приходит в ремонт с проблемой типа: «компьютер зависает через два часа работы». Разумеется, тестировать ее только на установление неисправности два часа никто не будет. Если только это не какая-нибудь дорогая плата.


 

Чем занимаемся мы (СЦ Bellfort)

Наша фирма производит  ремонт видеокарт любой степени сложности, включая микропайку компонентов, шариковую пайку, замену графического процессора (чипсета), чипов памяти, мостов, контроллеров, прошивку BIOS (БИОС), восстановление поврежденных дорожек, устранение проблем питания и т.д.

Список производимых работ выглядит примерно так:

  • замена, перепайка (реболлинг) графического процессора GPU (чипа)
  • замена, перепайка (реболлинг) чипов памяти
  • Перепрошивка, замена микросхемы BIOS
  • восстановление повреждённых токоведущих дорожек
  • ремонт цепей питания
  • Ремонт  TV-in/out
  • устранение различных артефактов (полосы, квадраты, «шахматы», линии и т.д.)
  • устранение нарушений цветности, контрастности, яркости, отсутствие одного или нескольких каналов RGB
  • замена разъёмов D-Sub, DVI, S-Video
  • устранение перегрева, ремонт системы охлаждения
  • восстановление контактных площадок AGP, PCI-E разъёмов

В данной работе мы перечислили основные поломки видеокарты с которыми может столкнуться рядовой пользователь, а так же первостепенные действия, которые необходимо выполнить оказавшись в определенной ситуации. Так же, здесь была разработана инструкционно — технологическая карта ремонта неисправностей данного устройства, которая может помочь в решении какой-либо возникшей проблемы. Было выяснено, что, к несчастью, не все поломки можно устранить своими силами, а некоторые и вовсе не поддаются ремонту, либо он (ремонт) не рентабелен.

Современные видеокарты стоят немалых средств, и при поломке старой не всегда стоит бежать в магазин за новой, если можно отремонтировать видеокарту самостоятельно своими силами. Некоторые проблемы видеокарт можно решить с легкостью своими силами в домашних условиях, в некоторых придется затратить определенное время и усилия, а некоторые своими силами не решить, но можно определенно отметить, что при первых признаках некорректной работы видеокарты не стоит сразу бежать в ремонт.

Поломка — это своего рода признак, того, что эксплуатация велась неправильно и здесь тоже следует делать определенные выводы, если видеокарту разгоняют и не следят за нею, то она обязательно выйдет из строя. Предупредить поломку легче, чем ее устранять и сэкономить на этом

Попробуем внести ясность в термины «прогрев» , «реболл» , «пропайка контактов» , «прожарка» и т.д. относительно видеочипов nVidia да и других тоже. Статья не претендует на оригинальность, но попробуем доступным языком рассказать что такое BGA и почему бесполезно «пропаивать» и «прожаривать» чипы в ноутбуках, хотя это в равной степени относится и к десктопным платам.

В интернете на разных форумах, а так же на ютубе полно тем и видеороликов, где предлагается починить плату ноутбука прогревом видеочипа (или другого чипа на котором есть надпись nVidia) в духовке, на утюге и т.п. В результате этого, в сервисные центры стали массово попадать в ремонт ноутбуки, которые «умельцы» пытались чинить этими методами. Результаты как правило плачевные — в лучшем случае чип проработает недолго, пару недель — месяц и издохнет окончательно, в худшем — убита материнская плата, поскольку все эти любители погреть имеют очень смутное представление о технологии и принципах BGA а так же не имеют нужного оборудования, греют строительными фенами не соблюдая термопрофиль, или уж вообще дикими самодельными конструкциями надеясь на авось — заработает хорошо, не заработает — ну и ладно. Итог для клиента печальный, возможно плата восстановлению не подлежит, а попади она в грамотный сервис она была бы починена.

Что такое BGA : 

Во всей современной технике используется технология BGA — (взято из Википедии )

BGA (англ. Ballgridarray — массив шариков) — тип корпуса поверхностно-монтируемых интегральных микросхем
 

Здесь микросхемы памяти, установленные на планку, имеют выводы типа BGA
 

Разрез печатной платы с корпусом типа BGA. Сверху видно кремниевый кристалл.


BGA произошёл от PGA. BGA выводы представляют собой шарики из припоя, нанесённые на контактные площадки с обратной стороны микросхемы. Микросхему располагают на печатной плате, согласно маркировке первого контакта на микросхеме и на плате. Далее, микросхему нагревают с помощью паяльной станции или инфракрасного источника, так, что шарики начинают плавиться. Поверхностное натяжение заставляет расплавленный припой зафиксировать микросхему ровно над тем местом, где она должна находиться на плате. Сочетание определённого припоя, температуры пайки, флюса и паяльной маски не позволяет шарикам полностью деформироваться.

Основным недостатком BGA является то, что выводы не являются гибкими. Например, при тепловом расширении или вибрации некоторые выводы могут сломаться. Поэтому BGA не является популярным в военной технике или авиастроении.

Отчасти эту проблему решает залитие микросхемы специальным полимерным веществом — компаундом. Он скрепляет всю поверхность микросхемы с платой. Одновременно компаунд препятствует проникновению влаги под корпус BGA-микросхемы, что особенно актуально для некоторой бытовой электроники (например, мобильных телефонов). Также осуществляется и частичное залитие корпуса, по углам микросхемы, для усиления механической прочности. От себя добавлю, что не малую долю в разрушении пайки BGA дает безсвинцовый припой, который, по сравнению с традиционным свинцовым, не пластичен при застывании. 

Вот эта особенность BGA + безсвинцовый припой и есть причина всех бед. Видеочип в процессе работы может нагреваться до 90 градусов, а при нагревании, вы все знаете,  материал расширяется, тоже самое происходит с шариками BGA . Постоянно расширяясь (при работе) — сжимаясь (после выключения) шарики начинают трескаться, площадь контакта с площадкой уменьшается, контакт стновится все хуже и в конце концов окончательно пропадает.

Схематичное  строение видеочипа nVidia схематичное :
 

А вот реальные фотографии взятые с сайта nanometer.ru
 


 

Слева фотографии до полировки, справа – после. Верхний ряд фотографий – увеличение 50x, нижний – 100x

После полировки (фотографии справа) уже на увеличении 50x видны медные контакты, соединяющие отдельные структуры чипа. До полировки, они, конечно же, тоже проглядывают сквозь пыль и крошку, образовавшуюся после резки, но разглядеть отдельные контакты вряд ли удастся.

Так что же такое реболлинг (или ребоулинг)?

Реболлинг — (ребоулинг, англ.. – reballing) — процесс ремонта при котором чип выпаивается, зачищаются контакты и посадочные места, накатываются новые шары из припоя и чип впаивается. 

Прогрев — процесс при котором чип прогревается до температуры плавления шаров (200-210 градусов). В результате плавления шаров из припоя контакт восстанавливается. 

Главное отличие реболинга от прогрева:  при прогреве чип не демонтируется.

*Будьте внимательны, и следите, чтобы в сервисе Вам не выдали прогрев за реболл. 

Электронная микроскопия

Оптическая микроскопия даёт 100-200 крат увеличения, однако это не идёт ни в какое сравнение с 100 000 или даже 1 000 000 крат увеличения, которое может выдать электронный микроскоп (теоретически для ПЭМ разрешение составляет десятые и даже сотые доли ангстрема, однако в силу некоторых реалий жизни такое разрешение не достигается). К тому же, чип изготовлен по техпроцессу 90 нм, и увидеть с помощью оптики отдельные элементы интегральной схемы довольно проблематично, опять-таки мешает дифракционный предел. А вот электроны вкупе с определёнными типами детектирования (например, SE2 – вторичные электроны) позволяют визуализировать разницу в химическом составе материала и, таким образом, заглянуть в самое кремниевое сердце нашего пациента, а именно узреть сток/исток, но об этом чуть ниже.

Печатная плата

Итак, приступим. Первое, что мы видим – печатная плата, на которой смонтирован сам кремниевый кристалл. К материнской плате ноутбука он крепится с помощью BGA пайки. BGA – BallGridArray – массив оловянных шариков диаметром около 500 мкм, размещённых определённым образом, которые выполняют ту же роль, что и ножки у процессора, т.е. обеспечивают связь электронных компонентов материнской платы и микрочипа. Конечно, никто вручную не расставляет эти шарики на плате из текстолита, это делает специальная машина, которая перекатывает шарики по «маске» с дырочками, соответствующего размера.
 

BGA пайка

Сама плата выполнена из текстолита и имеет 8 слоёв из меди, которые связаны определённым образом друг с другом. На такую подложку монтируется кристалл с помощью некоторого аналога BGA, давайте назовём его «mini»-BGA. Это те же шарики из олова, которые соединяют маленький кусочек кремния с печатной платой, только диаметр этих шариков гораздо меньше, меньше 100 мкм, что сопоставимо с толщиной человеческого волоса.
 

Сравнение BGA и mini-BGA пайки (на каждой микрофотографии снизу обычный BGA, сверху – “mini”BGA)

Для повышения прочности печатной платы, её армируют стекловолокном. Эти волокна хорошо видны на микрофотографиях, полученных с помощью сканирующего электронного микроскопа.
 

Текстолит – настоящий композитный материал, состоящий из матрицы и армирующего волокна

Пространство между кристаллом и печатной платой заполнено множеством «шариков», которые, по всей видимости, служат для теплоотвода и препятствуют смещению кристалла со своего «правильного» положения.
 

Множество шарообразных частиц заполняют пространство между чипом и печатной платой

Неравномерность распределения тепла от фена доказывает неэффективность процедуры. 

На фото, сделанном с помощью тепловизора, четко видно красную зону — зону максимального нагрева. И, как мы видим, она находится в стороне от направления горячего воздушного потока фена (предположительно в районе электролитического конденсатора, максимальная темпереатура.  которую может выдержать конденсатор — 220 градусов. Голубая (бирюзовая) зона — область максимального поглощения тепловой энергии. Как видно из снимка — достичь равномерного прогрева чипа феном — задача нереальная.

А Этому чипу явно не было холодно .

Теперь выводы — Как уже говорилось выше, основная проблема BGA это разрушение шариков и уменьшение «пятна» контакта с подложкой. Но — в 50% случаев это происходит там, где кристалл припаян к подложке ! поскольку греется именно сам кристалл и шарики там во много раз мельче. «Отваливается» именно кристалл от подложки а не сам чип от платы !

Так почему же помогает прогрев и реболл?

От нагрева шарики под кристаллом расширяются, пробивают пленку окисла и контакт восстанавливается на время. На какое время — это лотерея. Может 1 день, а может и месяц — два или год. Но итог всегда будет один — чип умрет опять. Чтобы восстановить чип нужно реболлить кристал, а это учитывая размеры шаров скажем так — не реально. 

100 % вариант ремонта — это конечно замена чипа на новый, но учитывать стоимость чипов + работу на стареньких ноутбуках ремонт становится нецелесообразным. Прогрев или реболл единственный выход.

Мы рассмотрели чип nVidia , но большинство выше сказанного относится ко многим чипам, в том числе и АТИ . С АТИ еще интереснее — современные чипы АТИ очень плохо относятся к прогреву фенами, было уже много случаев, когда некоторые «сервисы» грели чипы АТИ в надежде, что плата «оживет», но они убили живые чипы , а проблема изначальна была в другом.  

PS: Современные чипы nVidia и ATI уже не «оживают» от прогрева . Но любителей прогреть это не останавливает, греют все чипы подряд, до пузырей, убивая плату окончательно, и при этом говоря клиентам умные слова — «пропайка» , «ребоулинг» , но Вы прочитали эту статью, и, надеюсь, сделали верный вывод !

Точный Айрон

 

Заключение:

  1. Метод самостоятельного восстановления видеокарты в духовке можно рекомендовать более-менее разбирающимся пользователям компьютера.
  2. Для прожарки в духовке годятся старые видеокарты, относительно небольшой стоимости. («выбросить не жалко»)
  3. Прогрев чипа дает кратковременное восстановление контактов микросхемы и платы за счет уменьшения слоя оксидной пленки образующейся на шарах BGA.
  4. Любая неосторожность или ошибка в «технологии» приводит к полной потере видеокаты, без возможности восстановления даже в специализированном сервисе.
  5. Любая «прожарка» — временная мера. Гарантированную длительную работоспособность дает только «реболлинг». 
  6. От каждой последующей прожарки значительно сокращается срок службы конденсаторов и других элементов присутствующих во время прожарки. 
  7. Метод прожарки не годится для дорогих (свыше $100) — дешевле сделать реболл ($50…$60) , а также современных видеокарт — прогрев не помогает. 

Жарим видеокарту компьютера в духовке и на утюге.  

Замена BGA ИМС

Наиболее частой причиной поломки ноутбука, является несоблюдение температурного режима работы интегральных микросхем (ИМС). Одной из причин является несвоевременное проведение профилактики и чистки ноутбука. Наиболее часто выходят из строя BGA ИМС.

BGA (Ball grid array — в переводе с англ. — массив шариков) — разновидность корпуса интегральных микросхем, поверхностно-монтируемых на электронной плате. Благодаря применению шариковых контактов по всей монтажной поверхности корпуса, удалось значительно увеличить количество выводов на единицу площади, что повысило степень интеграции, миниатюризации и плотности монтажа компонентов. Кроме того, большее количество выводов и увеличенная площадь контакта, позволили увеличить величину рассеиваемой тепловой мощности, а поскольку длина контактных выводов в BGA исполнении уменьшилась, это позволило, дополнительно, еще и увеличить рабочие частоты, снизить величину фоновых наводок и повысить скорость обмена информации.

Следует отметить, что замена вышедшего из строя чипа BGA достаточно трудна, так как требует не только специальных знаний и навыков, но и соответствующего, дорогостоящего оборудования для пайки — инфракрасной паяльной станции или инфракрасного нагревателя.

 

Чипсет (Chip Set , Chipset , чип) – набор микросхем системной логики, осуществляющий взаимодействие элементов системы друг с другом и внешними устройствами. Модель материнской платы является одной из основных деталей ноутбука, характеристики материнской платы в основном определяются чипсетом. Физически чипсет — это одна или несколько микросхем, специально разработанных для обеспечения работы микропроцессора, на чипсет которого возлагается нагрузка по обеспечению процессора данными и командами, а также по управлению периферией (видеокарты, звуковая система, оперативная память, дисковые накопители, различные порты ввода/вывода). Образующие чипсет микросхемы играют роль связующего звена между процессором и всеми элементами архитектуры ноутбука. Чипсет ноутбука определяет не только характеристики и производительность материнской платы, но и обеспечивает поддержку периферийного оборудования различных стандартов. Чипсет материнской платы, помимо прочего, выполняет функции таких элементов ноутбука, как контроллер прерываний, контроллер энергонезависимой памяти (BIOS), системный таймер, контроллер клавиатуры и мыши, контроллер кэш-памяти, контроллер дисковых накопителей. Другой немаловажной характеристикой материнских плат, является тип процессора, который на такую плату можно установить. Чипсет может содержать в себе контроллеры прерываний прямого доступа к памяти, таймеры, систему управления памятью и шиной. Обычно в одну из микросхем набора входят также часы реального времени с CMOS-памятью и иногда клавиатурный контроллер, однако эти блоки могут присутствовать и в виде отдельных чипов. В последних разработках в состав наборов микросхем для интегрированных плат стали включаться и контроллеры внешних устройств.

При демонтаже большинства электронных компонентов в корпусах BGA, шариковые выводы, расположенные на нижней стороне корпуса компонента , необратимо повреждаются. Чтобы использовать такой компонент повторно, операция реболлинга совершенно необходима. Как правило, реболлинг применяется при производстве ремонтных работ, в случае использования в изделии дорогих компонентов, отбраковка которых при демонтаже с печатной платы приведет к неоправданно большим затратам.

Однако, как показывает практика ремонтов, самым надёжным способом устранения неисправности ИМС BGA, является замена данной ИМС. Поэтому наш АСЦ использует данный метод восстановления работоспособности ноутбука, исключительно в диагностических целях. Исключением может быть только пожелание клиента.

Ремонт отдельной видеокарты (Замена видеочипа Без стоимости ЧИПа) 650 грн
Ремонт материнской платы (Замена южного моста Без стоимости ЧИПа) 650 грн
Ремонт материнской платы (Замена северного моста Без стоимости ЧИПа) 650 грн
Ремонт материнской платы (Замена видеочипа Без стоимости ЧИПа ) 650 грн

 

Обзор упаковки ЧИПа FC-BGA. Причины, следствия, выводы.

Почему нет смысла ребболить ЧИПы или описание процесса временного восстановления ЧИПа от нагрева.

Как всем давно уже известно, последние года для компании NVIDIA прошли не столь радужно. И дело тут не только в выпуске конкуретных продуктов, или достижений, каких-либо революционных в плане производительности устройств. Речь идёт о качестве выпускаемой продукции, как не банально это звучит. И именно на долю NVIDIA пришёлся колоссальный объём брака (дефектных ЧИПов). Официально история началась с :

 

Июль 2008г (официальный пресс релиз) :

NVIDIA представляет данные по второму кварталу финансового 2009 года

 

Компания уменьшает прогнозируемые финансовые результаты по второму кварталу и планирует покрыть расходы, связанные с работоспособностью ноутбуков

 

САНТА-КЛАРА, КАЛИФОРНИЯ—2 ИЮЛЯ, 2008—Компания NVIDIA (Nasdaq: NVDA), мировой лидер в области технологий визуальных вычислений, сегодня представила результаты деятельности за второй квартал, заканчивающийся 27 июля 2008 года.

…

  • NVIDIA планирует взять сумму в размере от 150 до 200 миллионов долларов из дохода за второй квартал, чтобы покрыть ожидаемые расходы на гарантийное обслуживание, ремонт, замену и т.д., из-за слабого материала ядра/упаковки некоторых версий GPU и MCP предыдущего поколения, которые устанавливались в ноутбуки. Некоторые конфигурации ноутбуков с GPU и MCP с определенными материалами ядрами/упаковками не работают чаще, чем обычно, тогда как сбои в случае других ноутбуков не замечены. NVIDIA провела переговоры со своими поставщиками по вопросу используемых материалов и будет пытаться получить страховую выплату по этому случаю.

…

Подробнее об одноразовой выплате по сбоям ноутбуков смотрите в текущем отчете NVIDIA по форме 8-K за 2 июля 2008 года, переданном в Комиссию по ценным бумагам и биржевым операциям.

…

Источник : http://www.nvidia.ru/object/io_1215163662355.html

На практике это оказалось только вершиной айсберга. Данная проблема затронула не только мобильный сектор продуктов NVIDIA, а также практически все десктопные продукты, производимые компанией. Но, также хотелось бы отметить, что данная проблема существовала и ранее, и частично, она затрагивала и других игроков IT рынка, в числе которых Intel, AMD, ATI (AMD), VIA, SIS и т.д. Но ранее это были единичные случаи, и вполне оправданный процент брака при используемой технологии производства.

Почему больше всех пострадала именно NVIDIA ? Каковы методы для её диагностики и почему так происходит ? Вот над этими вопросами предстоит разобраться и понять суть данной проблемы, а также сделать необходимые выводы из предложенного материала.

Сначала немного теории (плавный и постепенный подход к проблеме)

С увеличением степени интеграции ( уменьшением норм технологического процесса, увеличением количества компонентов, увеличением тепловыделения) индустрия требовала всё новых и новых технологий производства. Рождённый ещё в далёком 1960 году корпорацией IBM метод поверхностного монтажа компонентов (SMT/SMD) повлёк за собой целую линейку технологий изготовления и упаковки компонентов : PLCC, QFP, QFN и BGA.

BGA (англ. Ball grid array — массив шариков) — тип корпуса поверхностно-монтируемых интегральных микросхем.

Здесь микросхемы памяти, установленные на планку, имеют выводы типа BGA

Разрез печатной платы с корпусом типа BGA. Сверху видно кремниевый кристалл.

BGA произошёл от PGA. BGA выводы представляют собой шарики из припоя, нанесённые на контактные площадки с обратной стороны микросхемы. Микросхему располагают на печатной плате, согласно маркировке первого контакта на микросхеме и на плате. Затем микросхему нагревают с помощью паяльной станции или инфракрасного источника, так что шарики начинают плавиться. Поверхностное натяжение заставляет расплавленный припой зафиксировать микросхему ровно над тем местом, где она должна находиться на плате и не позволяет шарикам деформироваться.

Последняя технология произвела небольшой прорыв в индустрии, позволив на порядок увеличить плотность монтажа, улучшить теплопроводность, уменьшить наводки и самое главное обеспечить процесс изготовления. Развиваясь, данная технология рождала целую серию упаковок кристаллов для дальнейшего их монтажа на печатную плату.

Итак, мы подробно остановимся на упаковке FC-BGA.

FC-BGA(Flip Chip Ball Grid Array) — это BGA упаковка с открытым кристаллом, который припаян с использованием технологии Flip-Chip. Которая, в свою очередь, переводиться как многоуровневый компонент (компонент в компоненте) или «кристалл вверх ногами» в зависимости от её применения. Суть данной технологии в изменении контакта кристалла микросхемы с традиционной разводки проволокой на столбиковые контакты (делайте аналогию с BGA). То есть, по сути, мы получаем BGA в BGA: когда кристалл припаян к подложке, а подложка, в свою очередь, с помощью шариков будет монтироваться на печатную плату.

Теперь имея представление о конструкции упаковки чипа, уже можем сделать некоторые выводы о надежности, имея опыт пайки BGA соединений. Прекрасно зная и понимая, что надежность BGA соединения напрямую зависит от механических воздействий, вибрации, термального расширения и сужения, контакта с воздухом (взаимодействие с припоем, окисление контактов), разрушение структуры припоя под действие внешней среды и так далее. Смотря на структуру упаковки FC-BGA, мы понимаем, что наиболее уязвимым местом является соединение кристалла чипа с подложкой. Устранить данную проблему призван специальный наполнитель – компаунд, заполняемый всю область соединения.

Отработав технологии пайки BGA с применением свинцово-содержащего припоя производители добились довольно высоких результатов в плане надежности. Но…
Начиная с 1 июля 2006 г, директивами RoHS (Директивы RoHS и WEEE)Евросоюз запретил производителям использовать шесть опасных веществ (свинец, ртуть, кадмий, шестивалентный хром, PBB и PBDE). В дальнейшем в 2008 г директивы были ужесточены в плане использования еще целого ряда веществ. В результате отказа от свинца и применения альтернативных компонентов, пострадала надежность пайки и потребовала пересмотра всего технологического цикла производства и применяемых компонентов.

Теория закончена. Теперь рассмотрим процесс термального разрушения чипа.

Вследствие многократных запусков и остановок, микросхема постоянно подвергается термальному воздействию, то есть в зависимости от температурных перепадов, все компоненты микросхемы, начиная с кристалла (который является катализатором (первоисточником)), защитный компаунд, контактные площадки, слои подложки, межслоевые соединения, все начинают механические движения сужения и расширения (физическое воздействие температуры).
Остальные факторы, например разницы потенциалов, возможные электрические разряды или рост так называемых “оловянных усов” с применением Pb lead-free пайки, мы упускаем так как их воздействие незначительно, хотя и присутствует.

И так что мы получаем в результате: под термальным воздействием образуются микротрещины в компаунде, который призван защитить соединения. Кристалл и его контактные группы под воздействием механики (физика температуры) начинают постепенное расшатывание. Воздух, проникаемый через микротрещины в компаунде, начинает процесс окисления припоя в контактных группах, что в свою очередь только ускоряет потерю контакта. И в конце концов ЧИП «отваливается» от подложки.


Почему NVIDIA ?
Теперь разберем причины краха ЧИПов в столь большом количестве от компании NVIDIA.

Как мы знаем, сам кристалл тоже состоит из нескольких слоев и межслоевых соединений, но благодаря отлаженному процессу фотолитографии и технологическому процессу производства при правильном дизайне ЧИПа процент брака минимален, и отсеивается прямо на этапе производства перед упаковкой. Сам кристалл не слишком критичен к высоким рабочим температурам, а вот материалы упаковки в большой степени зависимы.
Вот это и была «ошибка» NVIDIA. После перехода на технологии без свинцовой пайки (с 2006 года) потребовалось менять состав материалов упаковки и перерасчета прочности соединения. Все дефектные чипы NVIDIA использовали технологии и упаковку корпорации TSMS (c наработками Fujitsu Microelectronics). В сумме с заниженным официальным термопакетом (TDP) и как следствие недостаточным теплоотводом, применяемым производителями, мы получаем быстрый выход ЧИПа из строя. Применяемый компаунд имеет недостаточный коэффициент теплового расширения, что приводит к потере защитных свойств компаунда, впрочем, как и сами материалы подложки не отвечали достаточному уровню надежности, как результат: «ОТВАЛ» кристалла от положки (разрушение самого тела контакта, либо повреждение контактных площадок).

Выводы.
Что происходит в момент диагностического нагрева ЧИПа? Почему чип временно восстанавливает работоспособность и почему не помогает re-ball?

Всем известная мера для диагностики выхода со строя микросхем в корпусе FC-BGA (в часности NVIDIA):
Кратковременный нагрев кристалла чипа воздухом с t = 150o-200o C (200o-300o C в зависимости от точности контроля температуры).
В процессе нагрева мы имеем резкое терморасширение кристалла с дальнейшей теплоотдачей на подложку. Контакты временно, механически восстанавливаються, а так как компаунд имеет заниженный коэффициент теплового расширения, относительно кристалла и подложки, в момент резкого нагрева и остывания он временно фиксирует установленное соединение. В результате мы получаем временно «оживший» ЧИП. Заметьте, нагрев происходит в области температуры, ниже температуры плавления припоя, поэтому контакты кристалла были восстановлены механически, и о никакой надежности и долговечности соединения не может быть речи. Поэтому это только ДИАГНОСТИЧЕСКАЯ МЕРА, по результатам которой можно сделать вывод о необходимой замене чипа.
Осмыслив теоретическую часть и поняв результаты диагностики («подуть») мы понимаем, что для полного восстановления работоспособности чипа необходимо произвести re-ball кристалла на подложку. Беря во внимание очень маленькие допуски и необходимость заполнения нового компаунда в область соединения, для ее защиты, данная процедура невозможна в ремонтных областях и нецелесообразна на производстве.

Прогрев, пропайка микросхем – метод, который не возможно отнести к ремонту. Это лишь диагностика BGA соединения подложки с печатной платой.
Прогрев NVIDIA – это лишь временное восстановление микросхемы, вызванное термо воздействием через подложку на контакты и сам кристалл. Даже доведя до плавления припоя под кристаллом, прогрев не решает проблем начавшегося разрушения контактных площадок кристалла и поврежденного компаунда. Результат – работает от недели до 1-2 месяцев, дальше возврат.
Re-ball – метод восстановления контактов подложки чипа с печатной платой. Применяется в результате механического повреждения контакта или начавшегося процесса окисления контактных площадок. Применяя реболл для псевдоремонта NVIDIA (и других FC-BGA), мы по сути делаем «извращенную» пропайку: в процессе поэтапного нагрева микросхемы снизу, сверху, и прохождения термопрофилей пайки, мы делаем намного интенсивное термо воздействие, уже на все компоненты микросхемы, которая на некоторых этапах, изолирована от теплоотвода платы. Результат — опять таки временное восстановление на достаточно короткое время, как правило не превышающее 1-2 месяцев.

Делая вывод из всего вышесказанного, уважаемые ремонтники, беря во внимание конструктивные особенности современных упаковок чипов (в часности FC-BGA) не стоит надеяться на качественный результат, применяя методы, призванные решать совсем не те проблемы. Если вам дорог результат, Вы не будете ремонтировать «отвал» кристалла в FC-BGA упаковке. Только замена на новый ЧИПдаст достойное Вас, как ремонтника, решение проблемы.

Иточники:


http://notebook1.ru
http://www.intel.com
http://www.nvidia.com
http://www.nvidia.ru
http://wikipedia.org
http://www.fujitsu.com

Руководство по пайке и замене

микросхем BGA

OLinuXino Аппаратное обеспечение с открытым исходным кодом Компьютер Linux был разработан для самостоятельной работы с Linux-компьютером, но более мощные версии содержат ИС BGA.

Многие люди боятся паять микросхемы BGA и думают, что это очень сложный процесс и требует большого количества дорогостоящих инструментов.

Действительно, если вы занимаетесь массовым производством, вам нужны дорогие и точные машины для размещения и оплавления плат, что стоит больших денег.

Если вам нужно собрать и отремонтировать небольшое количество плат, хотя вы можете сделать это и с помощью недорогого оборудования.

Конечно, вы можете сломать некоторые микросхемы и платы, пока не научитесь делать это правильно, но это не должно вас расстраивать.

В этом руководстве мы покажем вам, как отремонтировать A20-OLinuXino с сгоревшим процессором, используя всего несколько недорогих инструментов:

  • Инструмент для демонтажа горячим воздухом
  • паяльник
  • твизер
  • фитиль припой
  • флюс липкий
  • спирт изопропиловый

Все вышеперечисленные затраты составляют менее 200 евро

Шаг 1 — удерживая ИС с помощью твизеров, переместите ручку горячего воздуха над ИС, пытаясь нагреть ее одинаково
Шаг 2 — с помощью фитиля удалите излишки припоя на контактных площадках BGA, не все будет удалено
Шаг 3 — нанесите флюс и повторяйте шаг 3, пока не сделайте контактные площадки полностью ровными без пятен припоя
Этап 4 — очистите изопропиловым спиртом
Этап 5 — нанесите липкий флюс
Шаг 6 — поместите микросхему BGA на контактные площадки (в наших конструкциях мы размещаем 4 небольших контактных площадки в Углы BGA, поэтому, когда вы помещаете ИС, угол ИС лежит на этих регистрационных площадках)
Шаг 7 — нагрейте BGA горячим воздухом до 250 ° C и держите его горячим при температуре выше 250 ° C в течение примерно 30 секунд.

Бессвинцовый припой Точка плавления составляет 225 ° C, для надежной пайки микросхемы его следует нагреть до 250 ° C, а затем выдержать при этой температуре в течение 30 секунд.

Вы можете провести несколько экспериментов, чтобы узнать, когда ИС нагревается до этой температуры и сколько времени требуется для нагрева с помощью поврежденного чипа BGA — поместите термопару на нижнюю часть и поместите ИС на поврежденную плату, так как вам нужно измерить температуру. Если шарики не находятся на верхней части микросхемы, то начните нагревание и отслеживайте температуру, вы увидите, через какое время, когда вы переместите термофен, температура достигнет 250 ° C, обратите внимание, что расстояние между термофеном и IC изменяет значительная температура, также вся ИС должна быть нагрета, и вы должны перемещать горячий воздух циркулирующими движениями, чтобы не удерживать его только в одном месте.
После того, как вы выполните измерения, вы узнаете, сколько времени у вас есть на нагрев ИС и на каком расстоянии, и вы можете попробовать с настоящим чипом.

Когда шарики BGA плавятся, они «схлопываются», и BGA немного опускается, со временем вы наберетесь опыта и заметите это коллапс, чтобы быть уверенным, когда шарики BGA действительно спаяны.

Вы можете проверить результаты пайки с помощью лупы, глядя на стороны BGA.

Вот ход, который показывает шаги выше:

Нравится:

Нравится Загрузка…

Связанные

Почему у меня не получаются круглые шарики для пайки при лужении контактных площадок — iPhone 6

Ответ для микросхем BGA: не надо. Очистите контактные площадки на плате, замените заводской бессвинцовый припой на свинцовый, но не пытайтесь нарастить шарики на плате. Оставьте совсем немного.

С помощью трафарета и паяльной пасты вы сможете довольно хорошо контролировать размер шариков, которые попадают на микросхему.Вы не добьетесь такой же согласованности, если будете пытаться построить шары или большие насыпи на доске «вручную», и вы столкнетесь с высоким риском того, что малоразмерные шары не войдут в контакт, а большие поднимут всю фишку, как это делают многие другие. Не вступаю в контакт.

Не создавайте заранее шары или насыпи на контактных площадках платы других типов микросхем (не BGA), если вы работаете только с утюгом, иначе ваша микросхема не будет сидеть на плате, потому что вы можете расплавить только одно соединение (или сторона) за раз.

Если вы (или кто-либо другой начинающий) заметите следующее: не экономьте на супер дешевых трафаретах.Работа с ними может стать настоящей головной болью, и последнее, с чего вам нужно начинать, — это бороться со своими инструментами во время обучения. Вам не нужно выкладываться на все сто с 3D-трафаретами, но трафареты с маленькими шпильками на одной стороне, которые правильно совмещают чип с трафаретом, — это подарок бога. Также приобретите трафареты с закругленными квадратными отверстиями. Они намного легче высвобождают стружку / шарики после плавления пасты. Если вы покупаете более крупные трафареты с несколькими чипами или трафареты с одним чипом для больших чипов, вы можете рассмотреть возможность использования трафаретов с прямым нагревом.В них есть прорези по бокам отпечатка чипа, что значительно снижает деформацию трафарета при нагревании.

Как уже упоминали другие, наконечник BC1 на самом деле не ваш друг для работы с такими прокладками для платы, в наконечнике слишком мала тепловая масса, и платы iphone / ipad / mac мгновенно впитают его, делая его слишком холодным . Вы действительно хотите использовать самый большой наконечник и зону контакта, в которой вы можете безопасно и точно перемещаться в той области, где вы работаете. Это касается пайки в целом, а не только этого конкретного примера.Если вы чистите и готовите контактные площадки для пайки BGA, я бы посоветовал вам приобрести себе жало BCM2. Он также отлично подходит для пайки с протягиванием и выщипывания паяных мостов. У него есть небольшая выемка на наконечнике, которая будет удерживать или отводить немного припоя. Некоторые также используют насадки K / KN для работы с подушечками. Вы можете получить довольно хорошие копии насадок T12 (идентичных T15, просто другое название модели для разных рынков) всего за 3-4 доллара за штуку при покупке 3-4 или более за раз. Их там, вероятно, 80-85%, так что это доступный способ попробовать разные типы, чтобы найти, какие типы лучше всего подходят для вас, вашей работы и техники.Тогда вы сможете получить реальную сделку, как только сузите круг вопросов.

Что такое реболлинг BGA? — Каталог печатных плат

Процесс замены всех припаянных шариков на решетке шариков микросхемы называется BGA Reballing . BGA или Ball Grid Array — это корпус для поверхностного монтажа, который имеет массив / сетку шариков из металлического сплава (олово / серебро / свинец / медь) в нижней части корпуса, который припаян к печатной плате для обеспечения электрического соединения.Этот тип корпуса требует меньше места, чем другие типы корпусов, поскольку все соединительные штырьки находятся под корпусом, а не сбоку. Это позволяет микросхемам, использующим этот тип корпуса, иметь больше межсоединений, занимая меньше места на печатной плате. В дополнение к пространству, часть полупроводникового кристалла / ИС короче, что обеспечивает лучшую производительность на высоких скоростях.

Реболлинг BGA выполняется по следующим причинам:

  • Чрезмерное использование печатной платы: Со временем паяные соединения между микросхемой и печатной платой ослабляются, что приводит к неисправности печатной платы.
  • Обновление технологии: В зависимости от технологических достижений иногда требуется обновление микросхемы BGA.
  • Неисправный чип BGA: Неисправный чип BGA требует немедленного исправления, поэтому иногда возникает необходимость в реболлинге.
  • Проблемы с нагревом: Когда микросхема BGA нагревается, она плавит находящийся под ней шарик припоя, что, в свою очередь, создает мостик припоя.

Весь процесс ремонта или реболлинга BGA включает удаление компонентов, очистку, деболлинг и реболлинг.

Вот пошаговый процесс реболлинга BGA:

Шаг 1: Удаление компонента с печатной платы: Удалите связанный компонент BGA. Для этого важно предварительно нагреть печатную плату, а затем нагреть верхнюю часть компонента BGA, который необходимо удалить, до тех пор, пока припой не расплавится. Как только это произойдет, компонент можно будет снять / поднять с помощью вакуума.

Шаг 2: Удаление шариков: Нанесите водорастворимую пасту на шарики и удалите их с помощью подходящего лезвия для припоя.Убедитесь, что поверхность ровная, без неровностей.

Шаг 3: Очистите часть с удаленным балластом: Очистите поверхность печатной платы с помощью средства для удаления припоя, такого как изопропиловый спирт.

Шаг 4: Нанесите пастообразный флюс: Осмотрите печатную плату на предмет царапин и приподнятых подушечек и нанесите водорастворимый пастообразный флюс.

Шаг 5: Присоедините предварительно сформированные шарики припоя: Поместите предварительно сформированные шарики припоя на печатную плату.

Шаг 6: Размещение компонентов: Закрепите компонент BGA на массиве шариков и поместите его в печь для оплавления.

Шаг 7: Проверьте, переданы ли шарики в устройство или нет: Выньте его из печи и извлеките преформу BGA, проверяя, все ли шарики переместились в устройство. Теперь внимательно проверьте устройство на соответствие установленным стандартам.

Термины памяти | 4AllMemory.com

BGA (Ball Grid Array) — Корпус микросхемы с шариками припоя на нижней стороне для монтажа. BGA позволяет уменьшить размер корпуса кристалла, улучшить отвод тепла и увеличить плотность модулей.

Chip-Scale Package (CSP) — Тонкая упаковка для микросхем, в которой электрические соединения обычно выполняются через решетку шариков. В RDRAM и флэш-памяти используется упаковка в масштабе микросхемы.

DDR (память с двойной скоростью передачи данных) — Последнее поколение технологии SDRAM. Данные считываются как по нарастающему, так и по спадающему фронту тактовой частоты компьютера, тем самым обеспечивая вдвое большую пропускную способность по сравнению со стандартной SDRAM. С DDR SDRAM скорость памяти увеличивается вдвое без увеличения тактовой частоты.

DIMM (модуль памяти с двумя линиями) — Печатная плата с золотыми контактами и устройствами памяти. DIMM похож на SIMM, но с этим основным отличием: в отличие от металлических выводов по обе стороны от SIMM, которые электрически «связаны вместе», выводы с обеих сторон от DIMM электрически независимы.

DRAM (динамическая память с произвольным доступом) — наиболее распространенная форма оперативной памяти. DRAM может хранить данные только короткое время. Для сохранения данных DRAM необходимо периодически обновлять.Если ячейка не обновляется, данные исчезают.

Мегабайт (МБ) — наиболее распространенный термин, используемый для обозначения емкости модуля памяти. 1 мегабайт равен примерно одному миллиону байтов, или ровно 1 байт x 1 0242 (1 048 576) байтов.

Память — Оперативная память компьютера. В памяти временно хранятся данные и инструкции для ЦП. Также называется модулем памяти. См. RAM.

Банк памяти — логическая единица памяти в компьютере, размер которой определяет ЦП.Например, 32-битному процессору требуются банки памяти, которые предоставляют 32 бита информации за раз. Банк может состоять из одного или нескольких модулей памяти.

Micro BGA (µBGA) — Tessera, Inc. Технология упаковки микросхем BGA, которая позволяет уменьшить размер корпуса кристалла, улучшить рассеивание тепла и увеличить плотность модулей.

MicroDIMM (модуль памяти с двумя линиями Micro) — Меньшие по размеру, чем SODIMM, MicroDIMM в основном используются в субноутбуках. MicroDimms доступны в 144-контактном SDRAM (до 133 МГц от Kingston) и 172-контактном DDR (до 333 МГц от Kingston).

Материнская плата — Материнская плата, также известная как материнская плата, материнская плата или компьютерная плата, является основной платой компьютера и в большинстве случаев выполняет все функции ЦП, памяти и ввода-вывода или имеет слоты расширения для них.

RAM (оперативная память) — конфигурация ячейки памяти, в которой хранятся данные для обработки центральным процессором (CPU). Произвольный означает, что ЦП может получать данные с любого адреса в ОЗУ. Также см. Память.

RIMM ™ (модуль памяти) — торговая марка модуля памяти Direct Rambus.RIMM ™ соответствует форм-фактору DIMM и передает данные по 16 бит за раз.

SDRAM (Synchronous DRAM) — технология DRAM, которая использует часы для синхронизации ввода и вывода сигнала на микросхеме памяти. Часы согласованы с часами ЦП, поэтому синхронизация микросхем памяти и синхронизация ЦП синхронизированы. Синхронная DRAM экономит время на выполнение команд и передачу данных, тем самым повышая общую производительность компьютера. SDRAM позволяет ЦП получать доступ к памяти примерно на 25 процентов быстрее, чем память EDO.

SODIMM (компактный двухрядный модуль памяти) — усовершенствованная версия стандартного модуля DIMM, поскольку он меньше и тоньше модуля DIMM и используется в основном в портативных компьютерах. 72-контактный модуль DIMM с небольшими габаритами составляет примерно половину длины 72-контактного модуля SIMM. 144-контактные и 200-контактные модули являются сегодня наиболее распространенными модулями SODIMM.

TSOP (Thin Small-Outline Package) — Пакет DRAM, в котором с обеих сторон используются выводы типа «крыло чайки». TSOP DRAM монтируется непосредственно на поверхности печатной платы.Корпус TSOP составляет одну треть толщины SOJ. Компоненты TSOP обычно встречаются в модулях DIMM небольшого размера.

Теперь, когда вы поняли жаргон, готовы ли вы купить новую память? Попробуйте наш конфигуратор памяти! Купили память и нужно ее установить? Воспользуйтесь нашими удобными советами и рекомендациями по установке, которые помогут вам начать работу.

разъемов BGA — от прототипа к производству

  1. Home
  2. Розетки
  3. Разъемы BGA — от прототипа к производству

Разъемы BGA

Ironwood предлагает самую полную коллекцию разъемов BGA (Ball Grid Array), которые можно использовать для создания прототипов, проверки микросхем, разработки системы, определения тепловых характеристик, приработки, функциональных производственных испытаний и т. Д.

Разъем

BGA можно определить как электромеханическое устройство, которое обеспечивает съемный интерфейс между корпусом ИС и системной платой с минимальным влиянием на целостность сигнала. В разъемах BGA для прототипов приложений, валидации кремний, приложений разработки систем используется недорогая технология контактов из эластомера.

На рисунке 1 показано гнездо BGA с заделанным проводом по технологии контактов из эластомера (SG). Эластомер SG состоит из матрицы с мелким шагом (0.05 мм x 0,05 мм) позолоченных проводов (диаметром 20 микрон), встроенных под углом 63 градуса в мягкий изолирующий лист силиконовой резины.

Типичные технические характеристики межсоединения SG включают:

  • Полоса пропускания от 27 до> 40 ГГц
  • Самостоятельная индуктивность от 0,06 до 0,11 нГн
  • от 0,023 до 0,041 нГн Взаимная индуктивность
  • От 0,012 до 0,02 пФ Взаимная емкость
  • Контактное сопротивление менее 30 мОм
  • от -35 ° C до + 125 ° C
  • 0.От 2 до 2 ампер на контакт
  • 25-35 грамм на штифт
  • От 2000 до 3000 вставок
Рисунок 1: Разъем BGA с использованием встроенного провода в контактной технологии из эластомера (SG)

SG Эластомер

Контакт с эластомером SG рассчитан на тестирование нескольких тысяч устройств с периодической очисткой, необходимой в зависимости от использования и окружающей среды. Гнездо сконструировано с винтом с буртиком и поворотной крышкой, которая включает метод быстрой вставки, так что микросхемы могут быть быстро заменены.Гнездо монтируется на целевой печатной плате без пайки и занимает наименьшую в отрасли площадь основания (всего на 2,5 мм больше с каждой стороны). Для использования поместите устройство внутрь гнезда, поместите прижимную пластину и поверните крышку, чтобы закрыть ее. Вертикальное усилие прикладывается динамометрическим инструментом через компрессионный винт. Динамометрический инструмент увеличивает срок службы контактов эластомера с точки зрения надежности и повторяемости. В видео показан крутящий момент, приложенный к гнезду BGA с использованием драйвера с ограничением крутящего момента.

Видео: разъем BGA ГГц для устройств памяти

Динамометрический инструмент

В качестве альтернативы динамометрический инструмент может быть встроен в конструкцию гнезда BGA. На рисунке 2 показано такое гнездо BGA с винтом индикации крутящего момента. Эти индикаторы крутящего момента откалиброваны на заводе по точному крутящему моменту, необходимому для конкретного гнезда BGA.

Некоторым приложениям требуется скорость передачи данных, например 50 Гбит / с. Общее практическое правило переводит 50 Гбит / с в полосу пропускания 75 ГГц. В розетках Ironwood GT используется инновационная технология соединения из эластомера, которая обеспечивает низкие потери сигнала (-1 дБ на частоте 75 ГГц) и поддерживает корпуса BGA с шагом до 0.15мм. GT — это новая технология эластомеров, в которой частицы серебра удерживаются в проводящей колонке, подобной кнопкам, которые встроены в непроводящую полимерную подложку с правильным шагом, обеспечивающим высокую податливость и экстремальные диапазоны температур (от -55 ° C до + 160 ° C). Жизненный цикл очень похож на эластомер SG. Эластомер GT также нуждается в динамометрическом инструменте для приложения силы вертикального сжатия.

Рисунок 2: Гнездо BGA с винтом индикации крутящего момента

GT Эластомер

Пример разъема GT из эластомера BGA показан на Рисунок 3 .

Типичные технические характеристики межсоединения GT включают:

  • Полоса пропускания 94 ГГц
  • От 0,04 до 0,06 нГн Собственная индуктивность
  • От 0,003 до 0,024 нГн Взаимная индуктивность
  • От 0,006 до 0,012 пФ Взаимная емкость
  • Контактное сопротивление менее 30 мОм
  • от -55C до + 160C
  • 5 ампер на контакт
  • 50-80 грамм на штифт
  • От 1000 до 2000 вставок
Рисунок 3: Гнездо BGA из эластомера GT

Разъемы SBT BGA

Когда приложения требуют тепловых требований, в гнезде Ironwood BGA используется технология контактов с штампованными пружинными штырями (SBT).Гнезда SBT BGA могут быть установлены на той же площади, что и гнезда SG или GT BGA. Гнезда SBT BGA упрощают лабораторные и оценочные работы благодаря низкой стоимости и лучшим электрическим / механическим характеристикам, чем обычные гнезда с плоскими контактами. SBT Contact — это штампованный контакт с внешней пружиной, а также с внутренней пластинчатой ​​пружиной, который обеспечивает надежное решение для испытаний на приработку и испытания.

Типичные технические характеристики межсоединения SBT включают:

  • 7 до 31.Полоса пропускания 7 ГГц
  • Собственная индуктивность от 0,88 до 0,98 нГн
  • Взаимная индуктивность от 0,06 до 0,3 нГн
  • От 0,014 до 0,093 пФ Взаимная емкость
  • Контактное сопротивление менее 50 мОм
  • от -55C до + 180C
  • от 4 до 8 ампер на контакт
  • от 17 до 31 грамма на штифт
  • от 50 000 до 500 000 вставок

Гнезда SBT BGA обычно имеют раскладывающуюся крышку для легкого открывания и закрывания.Компрессионная пластина встроена в крышку-раскладушку. Динамометрический инструмент не требуется. Когда сила прилагается путем поворота компрессионного винта, встроенное положение остановки предотвращает чрезмерное сжатие. Пример разъема SBT BGA с крышкой-раскладушкой показан на Рисунок 4 .

Рисунок 4: Разъем SBT BGA с крышкой-раскладушкой

Розетки BGA с отверстием для термодоступа

В этот разъем BGA встроено отверстие для термодоступа.Он используется по двум причинам. Один из них — разместить термопару сверху и получить доступ к температуре корпуса BGA. Вторая причина заключается в использовании с термокамерой, где горячий воздух проходит через верх. Это позволит поддерживать корпус при определенной температуре, чтобы убедиться, что устройство работает должным образом при этой температуре. Горячий воздух сверху выходит через воздушный канал, выполненный в прижимной пластине BGA-разъема.

Для многих приложений требуются микросхемы высокой мощности.В этих сценариях разъемы BGA имеют радиатор и вентилятор, которые могут рассеивать до 100 Вт. Пример BGA-разъема с радиатором и вентилятором показан на Рисунок 5 . Это гнездо BGA имеет кронштейн наверху с шестигранным пазом для приложения крутящего момента. Этот кронштейн позволяет прикладывать крутящий момент, не снимая вентилятор, каждый раз, когда вставляется BGA. В гнездо BGA можно использовать дополнительный винт радиатора или обычный компрессионный винт в зависимости от требований приложения.

Рисунок 5: Разъем BGA с радиатором и вентилятором

Розетки BGA с имеющимися монтажными отверстиями

Бывают случаи, когда заказчик имеет печатную плату, изготовленную из компонентов с верхней стороны.В таких ситуациях гнездо BGA может быть спроектировано с существующими отверстиями на печатной плате. Данные gerber на печатной плате необходимы для определения правильного набора монтажных отверстий, которые будут использоваться в гнезде BGA. На рис. 6 показано гнездо BGA с существующим монтажным отверстием и областями, зарезервированными для компонентов верхней стороны.

Рисунок 6: Разъем BGA с существующим монтажным отверстием
и областями, зарезервированными для верхних боковых компонентов.

Только гнезда BGA с двумя монтажными отверстиями

Гнезда

BGA могут быть выполнены с использованием только двух монтажных отверстий.Это позволяет заказчику иметь больше места для компонентов и канала маршрутизации для дорожек печатной платы на верхнем слое. Рисунок 7 показывает гнездо BGA с двумя монтажными отверстиями с использованием контактной технологии SBT.

Рисунок 7: Гнездо BGA с двумя монтажными отверстиями с использованием контактной технологии SBT

Гнезда BGA с контактом SBT для прижигания

Типичный срок службы микросхемы BGA иллюстрируется кривой ванны. Из-за неотъемлемой природы производственных процессов BGA, лишь несколько процентов BGA выходят из строя на очень раннем этапе их эксплуатации, и в течение всего срока службы выход из строя минимален, а затем процент отказов увеличивается в конце срока их службы.Для выявления этих ранних отказов проводятся тесты на приработку. Типичный тест на приработку включает тестирование устройства BGA при 125 ° C в течение 8 часов. Разъемы BGA, используемые для этих приложений, должны быть прочными и не должны прикладывать ручное усилие. На рис. 8 показано гнездо BGA с контактом SBT для прожига. Он также имеет подпружиненную крышку. Это означает, что когда крышка закрыта, прилагается надлежащее усилие. Это необходимо для приложения обкатки, поскольку миллионы устройств должны пройти эту фазу для выявления ранних отказов.

Рисунок 8: Разъем BGA с контактом SBT для прижигания

Разъемы SMP BGA

После прохождения теста на приработку эти BGA проходят функциональный тест, который часто называют производственным тестом. Поскольку функция проверяется на этом этапе, требования к полосе пропускания и текущей емкости имеют высокий рейтинг. Это означает, что для выполнения этого этапа тестирования требуется высокоскоростной разъем BGA. Поскольку тестируются миллионы устройств, необходимо большее количество циклов вставки / извлечения, меньшая общая стоимость тестирования.Это означает, что сокет BGA должен тестировать сотни тысяч устройств. Эта уникальная ситуация требует высокоскоростного разъема BGA с большим числом циклов. В разъеме SMP BGA Ironwood используется технология контактов с серебряной шариковой матрицей с защитной матрицей плунжера (позолоченный медный цилиндр), которая находится поверх проводящих столбцов. Эта матрица плунжера защищает проводящую колонну от загрязнения различными контактами шариков припоя из-за большого количества циклов. Быстро заменяемая матрица плунжера обеспечивает минимальное время простоя во время финальных производственных испытаний.Эластомер с матрицей с серебряным шариком обеспечивает высокую скорость> 40 ГГц. В дополнение к этим электрическим требованиям, конструкция гнезда BGA должна быть совместима с устройством обработки, которое механически загружает BGA в гнездо, пока тестер выполняет функциональную проверку. На рис. 9 показано гнездо SMP BGA с крышкой с двойной защелкой для ручной настройки. Как только тестер настроен на тестирование, крышка с двойной защелкой снимается, и обработчик начинает загружать устройства в соответствии с запрограммированными интервалами.

Типичные технические характеристики межсоединения SMP включают:

  • Полоса пропускания> 40 ГГц
  • 0.Собственная индуктивность от 1 до 0,14 нГн
  • от 0,017 до 0,031 нГн Взаимная индуктивность
  • От 0,004 до 0,01 пФ Взаимная емкость
  • Контактное сопротивление менее 30 мОм
  • от -55C до + 155C
  • 4 А на контакт
  • от 50 до 80 грамм на штифт
  • 500000 вставок
Рисунок 9: Разъем SMP BGA с крышкой с двойной защелкой для ручной настройки

Розетки BGA с изоляционной пластиной

Гнездам

BGA требуется вертикальное усилие, которое соединяет BGA с эластомерными или пружинными штырями, которые, в свою очередь, подключаются к целевым контактным площадкам печатной платы.Поскольку прилагаемое усилие зависит от количества выводов, шага, используемой контактной технологии, задняя опорная пластина, называемая ребром жесткости, всегда используется почти во всех конструкциях разъемов BGA. В большинстве случаев на обратной стороне целевой печатной платы находятся конденсаторы и резисторы. Поскольку пластина жесткости не может располагаться поверх компонентов, необходимо разработать специальную изоляционную пластину с полостями, фрезерованными для этих конденсаторов и резисторов. Изоляционная пластина находится между задней опорной пластиной и целевой печатной платой. На рисунке 10 показан пример разъема BGA с изоляционной пластиной.

Рисунок 10: Разъем BGA с изоляционной пластиной

Розетки BGA с опорной пластиной

В качестве альтернативы, в гнезде BGA используется задняя пластина с пятью штырями, в которой положения штырей предопределены как зона, защищающая нижнюю часть печатной платы. Рисунок 11 показывает гнездо BGA с задней пластиной, на которой имеется выступающая стойка, позволяющая устанавливать конденсаторы и резисторы между ними.

Рисунок 11: Разъем BGA с задней пластиной, на которой имеется выступающая стойка, позволяющая устанавливать конденсаторы и резисторы между ними.

Основания адаптера SMT

Если монтаж через отверстие на целевой печатной плате для механического монтажа разъемов BGA невозможен, доступны адаптерные базы, имитирующие посадочную поверхность микросхемы BGA.Это преобразует гнездо BGA в компонент SMT. Базы адаптера доступны с шагом от 0,5 мм до 1,27 мм. Базы адаптеров SMT легко устанавливаются с использованием стандартных методов флюса и оплавления. После припаивания оснований адаптеров SMT к контактным площадкам BGA на целевой печатной плате, гнезда BGA могут быть механически прикреплены к основаниям адаптера с помощью оборудования. Пример основания адаптера SMT показан на Рисунок 12 .

Рисунок 12: База адаптера SMT

Стекируемые адаптеры SMT

Основания адаптера

SMT занимают больше места, чем устройство IC, из-за крепежа в четырех углах и / или по бокам.Когда электрическая конструкция целевой печатной платы требует размещения других пассивных компонентов рядом с микросхемой, нельзя использовать основания адаптеров SMT с большей площадью основания. Альтернативное решение — поднять адаптер так, чтобы компоненты можно было разместить рядом. В этих сценариях SMT-адаптер размера микросхемы (линейка продуктов Giga-snaP) может быть прикреплен к целевой печатной плате с использованием стандартного метода флюса и оплавления, а также может использоваться адаптер со сквозным отверстием. Адаптеры со сквозным отверстием получают разъемы BGA на верхней стороне, а на нижней стороне есть контакты, которые можно вставить в адаптер SMT размера микросхемы для завершения соединения.Пример стека показан на Рисунок 13 .

Рисунок 13: Адаптер SMT стека

Розетки на эпоксидной смоле

И адаптер SMT, и адаптер SMT + со сквозным отверстием складываются в стек, увеличивая длину сигнала, что означает снижение скорости сигнала. Некоторые тестовые приложения не могут выдерживать более низкую скорость сигнала. В таких ситуациях можно использовать гнездо BGA с эпоксидной смолой. Хотя это создает более или менее постоянное соединение разъема с печатной платой, разъем спроектирован таким образом, что контактные элементы могут быть заменены в случае повреждения или чрезмерного износа.Эти запатентованные гнезда BGA просто крепятся к целевой печатной плате с помощью эпоксидной ленты по периметру. Гнездо устанавливается на место с помощью инструмента для точного выравнивания, и нанесение эпоксидного кольца вокруг гнезда надежно удерживает его на месте. На стенке розетки есть специальные канавки для дополнительной прочности. Контактор можно легко заменить после сотен циклов. Пример процедуры монтажа эпоксидной смолы показан в связанном документе. Пример смонтированной на эпоксидной смоле розетки показан на Рисунок 14 .

Рисунок 14: Розетка, смонтированная на эпоксидной смоле

Специальные гнезда BGA для корпусов прямоугольной формы, нестандартных размеров и устройств с шагом до 0,3 мм могут быть разработаны в короткие сроки. Спецификации корпусов BGA могут сильно различаться в зависимости от производителя. Мы обнаружили, что для нас наиболее эффективно запросить у клиентов информацию о конкретном устройстве, которое будет тестироваться в гнезде BGA, а затем предоставить расценки. Вы можете заполнить форму, указав необходимую информацию, или позвонить нам по телефону 1-800-404-0204 .

Почему предварительный нагрев печатной платы так важен?

Важность температурного профилирования широко осознается в среде массового производства печатных плат. Медленное нарастание и фаза предварительного нагрева помогают активировать флюс, предотвращают термический шок и улучшают качество паяного соединения. Однако, когда дело доходит до переделки, создания прототипов или разовых проектов, сделанных своими руками, легко забыть о значении этапа предварительного нагрева, который может привести к гораздо худшему, если не повреждению устройства. Итак, почему такой важный шаг так часто забывают из-за доски на скамейке? И каковы последствия пропуска этого этапа?

Что такое предварительный нагрев печатной платы? Печи оплавления для печатных плат

— это то, что приходит на ум, когда технические специалисты и энтузиасты слышат слова «температурный профиль» или «температурные кривые».Легко визуализировать 4 основные зоны с контролируемой температурой на огромной длине духовки, которые, как мы надеемся, в конечном итоге приводят к идеально спаянным платам. Каждая фаза тщательно контролируется, уточняется с помощью технического опыта, проб и ошибок, и каждая фаза играет свою роль в улучшении качества паяных соединений и уменьшении дефектов. Но другие промышленные паяльные машины могут не иметь такого точного контроля температуры. Но у них есть одна общая черта — это фаза предварительного нагрева.

Горение флюса в машине для селективной пайки

Роль стадии предварительного нагрева заключается в постепенном повышении температуры всей сборки от комнатной до температуры выдержки, которая ниже точки плавления паяльной пасты, около 150 ° C.Изменение температуры регулируется таким образом, чтобы поддерживать постоянную скорость в несколько градусов в секунду. Сразу после фазы предварительного нагрева следует фаза замачивания, которая поддерживает эту температуру в течение определенного периода времени, чтобы гарантировать, что плита нагревается равномерно. Затем следует фаза оплавления, которая инициирует формирование паяного соединения. Во время фаз предварительного нагрева и замачивания летучие растворители в паяльной пасте выгорают и активируется припой.

Преимущества предварительного нагрева печатной платы
Позволяет дегазировать летучие растворители

Одно из основных преимуществ предварительного нагрева заключается в том, что летучие вещества в паяльной пасте постепенно испаряются или «выделяются газом».Если изменение температуры слишком резкое, скорость выделения газа может вызвать разбрызгивание паяльной пасты, что приведет к образованию шариков припоя и уменьшению объема припоя на стыках. Паяльной пасте с большим количеством растворителей может потребоваться больше времени для полного удаления этих газов, что может служить подтверждением более длительного времени предварительного нагрева и выдержки.

Активирует флюс

Любой, кто имел дело с паяльником, знает, что флюс — это то, что выгорает при наложении паяльника, и он является важным компонентом припоя.Флюс удаляет оксиды, загрязняющие поверхность металлических контактов, а эффективное удаление оксидов приводит к чистой прочной адгезии и хорошему смачиванию контактной площадки. Если температура предварительного нагрева слишком низкая, это может не активировать флюс эффективно и привести к холодным стыкам и неполному оплавлению.

Предотвращает термический шок

Возможно, наиболее важной целью предварительного нагрева является линейное и последовательное повышение температуры всей сборки до температуры выдержки. Постоянный нагрев снижает тепловые напряжения как в самих платах, так и в компонентах, что имеет решающее значение для определенных корпусов, таких как BGA и другие ИС, но резисторы и конденсаторы микросхем SMD также могут быть подвержены тепловому удару и в результате могут треснуть.Присутствие термочувствительных компонентов имеет наибольшее влияние на определение скорости предварительного нагрева.

Понижает температуру оплавления

Как и в предыдущем пункте, предварительный нагрев и выдержка могут фактически снизить требуемую температуру оплавления и продолжительность после выдержки, поскольку вся сборка находится при более высокой температуре. Это снижает температурный градиент при переходе к температуре оплавления, так как локализованные перепады температур сводятся к минимуму. Сравните это с пайкой вывода через отверстие, подключенного к заземляющей пластине, с помощью паяльника.Температура, которая должна применяться в этой точке, намного выше, чтобы компенсировать теплопередачу к медной плоскости, и нагрев точки до более высоких температур в течение чрезмерного количества времени может привести к подъему, расслоению и возгоранию прокладки.

Настольные методы предварительного нагрева

На станках для ремонта и на станциях любителей роскошь такого усовершенствованного управления предварительным нагревом часто недоступна или ограничена. Но это может вызвать множество проблем и дефектов, которые не будут видны до более позднего периода эксплуатации устройства, а на самом деле могут вызвать еще больший ущерб.Здесь мы рассмотрим различные настольные методы доработки печатных плат и их недостатки.

Пистолеты горячего воздуха

Не так уж редко можно увидеть техников, использующих термофены для выполнения локализованного оплавления для таких работ, как замена микросхем, таких как BGA. Переделка BGA — сложная наука сама по себе, но даже более простые микросхемы, особенно с контактными площадками под корпусом корпуса, также очень подвержены ошибкам. Пистолеты горячего воздуха нагревают сверху вниз, что означает, что первым нагревается корпус упаковки, а не плата или контакты.Этот метод также во многом зависит от умения техника постепенно повышать температуру, не вызывая слишком большого теплового напряжения. Чрезмерно осторожные техники могут не достичь надлежащих температур для оплавления, а слишком высокая температура может вызвать растрескивание или внутреннее повреждение детали.

Духовки

Те, у кого есть доступ к печи для предварительного нагрева, получают выгоду от равномерной температуры на верхней и нижней сторонах плиты, однако температура начинает падать после того, как ее вытащили. Таким образом, у технического специалиста есть ограничения по времени, и эти устройства часто недоступны или нецелесообразны для среднего энтузиаста.

ИК-преднагреватели
В подогревателях

IR, таких как тот, который можно найти в машине для селективной пайки, изображенной ранее, используется набор катушек для излучения тепла на платы снизу. Существуют также настольные версии, однако они, как правило, очень большие и дорогие, а контроль температуры часто бывает непостоянным; заставляя операторов полагаться на догадки и опыт. Техникам также приходится работать под постоянным светом инфракрасных катушек, вызывая утомление глаз и усталость.

ИК-катушки импульсного ИК-подогревателя
Нагреватели конфорок
Нагреватели

обеспечивают эффективный нагрев за счет равномерного отвода тепла к нижней части печатной платы, что способствует нагреву контактов, а не корпуса детали.Однако это эффективно только в том случае, если сборка платы односторонняя. В настоящее время чисто односторонние платы встречаются все реже, и эти большие устройства также не удобны для любителей. Поскольку большая пластина также сохраняет тепло даже в выключенном состоянии, отложенное охлаждение также может повлиять на качество паяного соединения.

Новое решение с

Как мы видели, отсутствие предварительного нагрева может иметь катастрофические последствия для платы, припаянной или распаянной вручную, а традиционные методы имеют свои недостатки.К счастью, решения для предварительного нагрева становятся все более инновационными и доступными. Одним из таких продуктов, появившихся на рынке в последнее время, является подогреватель Mini Hot Plate — MHP30, который теперь доступен на Seeed Bazaar.

Эта мини-нагревательная плита предназначена для точечной пайки и демонтажа в устройстве карманного размера. MHP30 состоит из крошечной латунной пластины с нанокерамическим покрытием размером 3 x 3 см, но этот небольшой размер обладает мощным ударом, способным нагреться до 300 ° C за 150 секунд. В отличие от более крупных панельных нагревателей, меньший размер позволяет выполнять локальные работы, при которых платы не должны быть полностью односторонними, а локальный нагрев сводит к минимуму проблемы с охлаждением.Кроме того, потребление энергии и стоимость намного ниже, чем у других подогревателей.

MHP30 также обладает множеством современных функций, включая цифровой контроль температуры, OLED-дисплей, светодиодные индикаторы температуры, автоматический спящий режим, защиту от опрокидывания и быстро заменяемые сменные пластины, не говоря уже о стильном алюминиевом корпусе. Всего за 69,90 долларов это долгожданное дополнение к скамейке профессионалов и энтузиастов.

Доверьте сборку печатной платы профессионалам

Seeed Fusion Service предлагает комплексные услуги по созданию прототипов и серийному производству для изготовления печатных плат, сборки печатных плат и других электронных и механических услуг по индивидуальному заказу.Мы можем позаботиться о производстве, чтобы вы могли сосредоточиться на проектировании и разработке.

В дополнение к бесплатному обзору конструкции печатной платы для производства (DFM), мы также бесплатно предоставляем обзор конструкции печатной платы для сборки (DFA) и 1 функциональный тест при каждом заказе печатной платы.

Получите онлайн-предложение сейчас.

Кармен Чжэн

Подражатель Maker and Seeed banana (родившийся в Великобритании китаец). Ученик в мире изготовления и сборки печатных плат. Работает на кофе.

Продолжить чтение

Оптовый 100% оригинальный демонтажный станок для чипов Bga — паяльная станция BGA T-862 ++ — завод и поставщик Puhui

Наша цель — удовлетворить наших клиентов, предлагая золотую компанию, отличную цену и премиальное качество для Паяльная машина для печатных плат , Паяльно-демонтажная станция Bga , Паяльная станция Bgareballing Machine , Мы тепло приветствуем клиентов, бизнес-ассоциации и друзей со всего мира, которые обращаются к нам и стремятся к сотрудничеству для взаимной выгоды.
100% оригинальная демонтажная машина для чипов BGA — Паяльная станция BGA T-862 ++ — Puhui Деталь:

Характеристики продукта


1. Может подходить для всех компонентов, особенно для компонентов Micro BGA. Принять технологию инфракрасной сварки, независимое исследование.

2. Используйте инфракрасное тепло, его легко прорезать, сварочный аппарат традиционного дизайна с проницаемостью теплопередачи с sirocco.

3. Легко работать. Просто нужна однодневная тренировка.Может управлять этой машиной.

4. Нет необходимости в сварочных инструментах, он может сваривать все компоненты размером 15 × 15-35×35 мм.

5. Эта машина имеет систему нагрева мощностью 650 Вт. Широко до 120×120 мм.

6. Инфракрасное отопление не имеет потока sirocco. Не влияет на компонент периметра. Может подходить для всех компонентов, особенно для компонентов Micro BGA.

Параметр


Рабочее напряжение

AC220 / 110 В 50/60 Гц

Выходная мощность

800 Вт

Температура

100 ℃ -350 ℃

Метод эксплуатации


1.Найдите, выберите и прикрепите соответствующий объектив

Используемые линзы диаметром 28 мм, 38 мм, 48 мм.
(1) Когда площадь микросхем меньше 15 мм * 15 мм, выберите температуру ИК-лампы около 160-240 ℃, и выберите линзу с D = 28 мм, чтобы не повредить другие места, обычно это займет около 20 -40 секунд.
(2) Когда площадь микросхем составляет от 15 мм * 15 мм до 30 мм * 30 мм, выберите температуру ИК-лампы около 240-320 ℃, и выберите линзу с D = 38 мм, чтобы не повредить другие места, обычно это будет займет около 30-60 секунд.
(3) Если площадь микросхем превышает 30 мм * 30 мм, выберите температуру инфракрасной лампы 350 ℃ (Внимание: сначала вы должны включить посуду для предварительного нагрева и установить температуру около 150-200 ℃. , подождите 3-5 минут, чтобы температура стабилизировалась на заданной температуре), и выберите линзу D = 48 мм, чтобы не повредить другие места, и держите корпус лампы прямым светом. Вы должны тщательно контролировать время, чтобы не поджечь фишки.

2. Откройте машину

(1) Убедитесь, что соединительный провод корпуса лампы и 936-Iron в порядке.
(2) Найдите и прикрепите кабель питания к задней части станции для ремонта.
(3) Убедитесь, что все кулисные переключатели на передней панели выключены.
(4) Установите задний выключатель питания переменного тока в положение ВКЛ.
(5) Дождитесь завершения самотестирования при включении (POST) T-862 ++.
(6) В уставках температуры отображается последнее использованное значение.
(7) Поместите целевую печатную плату на скользящую стойку и сориентируйте так, чтобы приблизить предполагаемое положение сфокусированного инфракрасного света,
(8) Отрегулируйте высоту системы инфракрасного света T-862 ++, оставив 20-30 мм от конца объектива к целевому компоненту печатной платы.
(9) Включите два переключателя. Они управляют нагревательной пластиной и световой системой.

3. Удаление и замена компонентов печатной платы

(1) Поместите печатную плату в держатель,
(2) Включите переключатель подогрева посуды и установите температуру,
(3) Включите переключатель ИК-лампы, отрегулируйте температуры (температура должна быть достаточно высокой, чтобы припой стал жидким), сфокусируйте инфракрасный свет на удаляемом чипе,
(4) После того, как припой станет жидким и расплавится, удалите чип с помощью пинцета.

4. Пайка микросхемы

(1) Очистите пластину мишени с помощью щетки
(2) Затем поместите шарик припоя и плоскость припоя на пластину мишени
(3) Включите переключатель посуды предварительного нагрева и установите температура
(4) Включите переключатель ИК-лампы, отрегулируйте температуру (температура должна быть достаточно высокой, чтобы припой стал жидким), сфокусируйте инфракрасный свет на микросхеме для пайки
(5) Подождите, пока Позвольте инфракрасной лампе нагреть флюс для работы, пока шарики припоя на целевой контактной площадке микросхемы достигают температуры жидкости.Используйте пинцет или вакуумное устройство, чтобы разместить целевую позицию для стружки. Как только припой станет жидким, чип будет продан автоматически.
После охлаждения микросхемы возьмите плату PCB, проверьте, все ли в порядке. Если нет, повторите операцию.

5. Использование обжигового утюга 936

Его можно использовать отдельно, но убедитесь, что он должен быть подключен к шасси.
Если деталь слишком мала, вам не нужно использовать ИК-лампу, достаточно утюга 936.
Откройте переключатель на утюге 936, установите температуру, затем используйте ее по своему усмотрению.
Техническое обслуживание:
Всегда — Следите за тем, чтобы вентилятор охлаждения корпуса фары был чист и свободен от препятствий.

Используйте немного машинного масла. Смажьте держатель фокуса и направляющую кюветы, чтобы предотвратить ржавление и упростить работу.

Предупреждение


Система T-862 ++ создает температуру, превышающую высокие градусы, с помощью инфракрасного света. При использовании используйте соответствующие средства защиты глаз или любое другое устройство внутри T-862 ++. После использования не отключайте питание сразу, убедитесь, что корпус светильника холодный на ощупь, выключите выключатель питания, затем поместите систему в воздушное и безопасное хранилище.

НЕ используйте эту систему или любое связанное с ней устройство в среде, способствующей возгоранию или электрической перегрузке.

Отсоединяйте шнур питания переменного тока, когда он не используется.

При использовании он имеет высокую температуру. НЕ позволяйте детям или неподготовленным людям прикасаться к T-862 ++.

Подробные изображения продукта:




Руководство по сопутствующей продукции:
Мы верим в: инновации — это наша душа и дух.Качественно наша жизнь. Потребность покупателя — наш Бог для 100% оригинальная демонтажная машина для чипов BGA — BGA Rework Station T-862 ++ — Puhui, продукт будет поставляться по всему миру, например: Коста-Рика , Канкун , Пакистан , За 11 лет мы участвовали более чем в 20 выставках, получаем высшую оценку от каждого покупателя.
Обновлено: 25.11.2021 — 06:28

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *