Mnoho zpracovatelů osazených DPS se obává osazování pouzder BGA. Důvodem jsou vývody (kuličkové) na spodní straně pouzdra BGA. Pokud je správně nastavený profil přetavení, obavy by měly být zbytečné.
Povrchové napětí pájecí slitiny dokonce zajistí samocentrování, i když je posun pouzdra mimo plošku až o 50 %. Bohužel oprava pouzdra nemusí být jednoduchá. Odpájení je většinou snadné při dodržení teplotního profilu. Osazení neboli správné položení BGA na pájecí plošky, aniž bychom je viděli, může být problémem. Řešením jsou orientační značky na DPS nebo centrovací systémy. Centrovací systémy pomůžou a zajistí správné položení BGA na pájecí plošky. V článku bychom chtěli představit základní typy centrovacích systémů. Všechna níže uvedená pracoviště pracují s horkovzdušnou hlavicí s tryskou (nozzle) a vakuovou pipetou.
Obr. 1 Typické pouzdro BGA
Polopropustné zrcátko
Tradiční princip osazení pouzdra BGA pomocí polopropustného zrcátka (1). Zrcátko umožňuje přímý pohled kamerou (2) na spodní stranu BGA (3) a zároveň na pájecí plošky (4). Systém je poměrně mechanicky náročný především díky požadavku zasunutí a vysunutí zrcátka ze spodní strany BGA. Tento princip je využívám u cenově nákladnějších zařízení.
Obr. 2 Polopropustné zrcátko
Pohled shora
Velice dobrým a bezpečným systémem centrování je pohled kamery (2) shora a za podpory softwaru. Tato pracoviště mají/nemají pohyblivý XY stůl. BGA (3) se centruje pomocí speciálního ramene (7). Software počítá diagonály matice pájecích plošek a osazovaného BGA a navede rameno (7) s BGA přesně na plošky (4), aniž by potřeboval pohled ze spodní strany BGA (strany kuliček). Horkovzdušná tryska (5) společně s tryskou BGA (6) po vycentrování přetaví BGA. Pro tento optický systém centrování se používá název „Advanced Vision Placement“.
Obr. 3 Advanced Vision Placement
Obr. 4 Pracoviště Expert 05.6
Obr. 5 Detail osazovacího ramene
2−3bodový systém
Tento systém je součástí opravářského pracoviště HAKKO FR-811. V něm je pohyblivý XY stůl s DPS a horkovzdušná tryska se pohybuje v ose Z. Vzhledem k tomu, že pohyblivý stůl XY obsahuje prizmatická vedení a jemné posuny, je možné pohodlně nastavit DPS pod horkovzdušnou trysku (6) s vakuovou pipetou s BGA (3). Předpokladem je, že tryska, vakuová pipeta s BGA jsou vystředěné v jedné ose. Je zde umístěna USB kamera (2) (příp. endoskop), která může rotovat kolem osazovaného BGA (3) a právě díky přesnému zobrazení ve 2 až 3 rozích pouzdra BGA nebo pájecích plošek lze dosáhnout přesného osazení.
Obr. 6 2−3bodový systém
Obr. 7 Pracoviště Hakko FR-811
Shrnutí
První systém je tradiční a používá se již mnoho let. Díky složitější konstrukci patří mezi cenově nákladnější. Druhý systém je instalován v pracovištích Expert 5.6 a 10.6 (výrobce Martin SMT). Jde o spolehlivý systém s malým počtem pohyblivých dílů. 2−3bodový centrovací systém je doplňkem pracoviště se stanicí Hakko FR-811. Optický systém je v ceně kompletu opravářského pracoviště.