Oprava (rework) BGA / CSP

Velké kuličkové matice (BGA) a matice s malou roztečí (CSP) vyžadují konfigurace kombinující přesnou regulaci teploty a optiku s vysokým rozlišením, aby byl zajištěn proces předělávky bez pórů a přesné vyrovnání (obr. 1).

Předělávka (rework) BGA se obecně stala synonymem pro předělávku SMT. Mnoho uživatelských požadavků se zaměřuje na BGA/CSP/lícní čip, takže uvedené informace poskytují všeobecné pozadí použitelné nejen pro maticová pouzdra, nýbrž rovněž pro širší trh předělávek SMT.

Problémy spojené s předělávkou BGA

• Jediný systém pro úplný cyklus předělávky počínaje odstraněním součástky až po opětovné pájení?
• Velké matice (20–65 mm) vyžadují velké optické zorné pole, zatímco CSP s menší roztečí (0,8–20 mm) potřebují vysoké zvětšení (v obou případech je zapotřebí dobré rozlišení).
• Odstranění nepravidelně tvarovaných zbytků pájky.
• Nutnost odstranit BGA, avšak okolní prvky musejí zůstat neporušeny?!
• Je zapotřebí okamžitá analýza?
• Rozměry vícevrstvé desky od tyčinky USB (12 × 40 mm) až po desku serveru (500 × × 465 mm) (obr. 2)?

Řešení Finetech a Martin SMT

Kroky procesu předělávky BGA Finetech nabízí jednoduchou platformu, která zajišťuje úplný cyklus předělávky:

• Roztavení pájky a odstranění vadné součástky pomocí speciálně konstruované hubice (obr. 3)
• Odstranění zbytků pájky bezkontaktním procesem – provádí se jedním rázem, umožňuje bezpečné, opakovatelné čištění (obr. 5).
• Tisk pájecí pasty na DPS, přímý tisk součástky nebo dávkování (obr. 6).
• Překuličkování [reballing] buď jedné vadné kuličky, nebo celé matice.
• Osazení a přetavení nové součástky se zajištěním přesného vyrovnání (obr. 4).

Kamera pro sledování procesu na místě

Lze ji použít ke sledování procesu přetavení nebo k pořizování snímků/videí pro dokumentační účely (obr. 7).

Optika s děleným polem a zvětšení transfokátorem

Systém zobrazování s optikou s děleným polem umožňuje sledovat protilehlé rohy velké součástky a její odpovídající plošku na substrátu, a to při velkém zvětšení (obr. 8).

Integrované řízení procesu

Integrované řízení procesu (IPM) je ústřední součástí systému FINEPLACER ®1 – místem, kde se vše spojuje dohromady. IPM je víc než řízení tepla. Synchronizuje řízení všech procesních modulů a parametrů s nimi souvisejících:

• Regulace teploty, času, síly, výkonu, energie, průtoku.
• Řízená a přesně vyvážená interakce horního a dolního ohřevu (předehřevu) a chlazení.
• Kamera jako součást procesu a regulace světla.
• Řízená integrace procesního plynu kvůli menšímu znečištění pájky, co nejmenším účinkům povrchového napětí a hladkým zbytkům kuliček pájky (obr. 9).

Metoda IPM je velmi komplexní, avšak se snadným přístupem. Díky grafickému uživatelskému rozhraní (GUI) operačního softwaru má uživatel dokonalou kontrolu nad všemi požadovanými nastavovanými hodnotami. Stačí tažením myší definovat teplotní rampy nebo aktivovat procesní moduly. Všechna nastavení jsou zastoupena pouze v jediném profilu, což přispívá k velmi intuitivnímu pracovnímu toku. Operační software (obr. 10) poskytuje neustále se zvětšující knihovnu profilů pro všechny druhy procesů. Nabízí rovněž rozsáhlé funkce zaznamenávání dat, nezbytné pro statistické řízení procesu. V kombinaci s možností přenosu procesu mezi systémy lze snadno zajistit vývoj procesu.

Systémy doporučené pro rework BGA /CSP

Vedle dalších faktorů závisí doporučený systém převážně na velikosti a rozteči součástky a na požadované flexibilitě procesu.