筆記本維修之BGA焊接技巧詳解：掌握原理與方法，事半功倍！

BGA的全稱Ball Grid Array（焊球陣列封裝），它是在IC基板的底部制作陣列，錫球作為電路的引腳與PCB板焊盤互接，采用該項技術封裝的器件是一種表面貼裝器件。

BGA焊接采用的回流焊的原理，在這里介紹一下錫球在焊接過程中的回流機理。當錫球置于一個加熱的環境中，錫球回流分為三個階段：

預熱

首先，用于達到所需粘度和絲印性能的溶劑開始蒸發，溫度上升慢（大約每秒5° C），以限制沸騰和飛濺，防止形成小錫珠，還有，一些元件對內部應力比較敏感，如果元件外部溫度上升太快，會造成斷裂。

助焊劑（膏）活躍，化學清洗行動開始，水溶性助焊劑（膏）和免洗型助焊劑（膏）都會發生同樣的清洗行動，只不過溫度稍微不同。將金屬氧化物和某些污染從即將結合的金屬和焊錫顆粒上清除。

當溫度繼續上升，焊錫顆粒首先單獨熔化并開始液化。這樣在所有可能的表面上覆蓋，并開始形成錫焊點。

回流

這個階段最為重要，當單個的焊錫顆粒全部熔化后，結合一起形成液態錫，這時表面張力作用開始形成焊腳表面，如果元件引腳與PCB焊盤的間隙超過4mil（1 mil = 千分之一英寸），則極可能由于表面張力使引腳和焊盤分開，即造成錫點開路。

冷卻

冷卻階段，如果冷卻快，錫點強度會稍微大一點，但不可以太快否則會引起元件內部的溫度應力。手工焊接BGA一般分為以下3個步奏：處理焊盤，對位，焊接。

1：處理焊盤

首先用洗板水或者無水酒精對PCB板焊盤進行清理，然后在焊盤表面用毛刷均勻的涂抹上一層助焊膏。

2：芯片對位

一般PCB對應著BGA芯片的位置，都會有白色的絲印邊框用做對位使用。首先把BGA芯片的一腳位置和PCB標注的一腳位置進行正確放置，然后依據絲印邊框把BGA芯片對齊。絲印邊框和芯片的四邊位置要同等，這樣芯片背面的錫珠就完全和焊盤重合一致了。

3：焊接

BGA焊接一般采用BGA返修臺進行操作，常見的返修臺多為三溫區熱風型BGA返修臺。根據BGA芯片錫珠的成份設定好需要的溫度曲線。一般有鉛錫珠上部熱風設置225℃，下部熱風設置245℃。

無線錫珠一般上部熱風設置245℃，下部熱風設置260℃（由于BGA返修臺的廠家不同，以上溫度為參考溫度）。設定好溫度曲線之后，然后把PCB放到返修臺的機械夾具上面，把芯片和上下風嘴垂直對應之后，用夾具固定住PCB，啟動返修臺進行加熱。

BGA焊接時需要注意的事項：

焊接注意第一點：BGA在進行芯片焊接時，要合理調整位置，確保芯片處于上下出風口之間，且務必將PCB用夾具向兩端扯緊，固定好！以用手觸碰主板主板不晃動為標準。緊固PCB可確保PCB在加熱過程中不形變，這對我們很重要！

焊接注意第二點：合理的調整預熱溫度。在進行BGA焊接前，主板要首先進行充分的預熱，這樣可有效保證主板在加熱過程中不形變且能夠為后期的加熱提供溫度補償。

關于預熱溫度，這個應該根據室溫以及PCB厚薄情況進行靈活調整，比如在冬季室溫較低時可適當提高預熱溫度，而在夏季則應相應的降低一下。若PCB比較薄，也需要適當提高一點預熱溫度！

具體溫度因BGA焊臺而異，有些焊臺PCB固定高度距焊臺預熱磚較近，可以夏季設在100-110攝氏度左右，冬季室溫偏低時設在130--150攝氏度.若距離較遠，則應提高這個溫度設置，具體請參照各自焊臺說明書。

焊接注意第三點：請合理調整焊接曲線。我們目前使用的返修臺焊接時所用的曲線共分為5段。每段曲線共有三個參數來控制：

參數1：該段曲線的溫升斜率，即溫升速度。一般設定為每秒鐘3攝氏度。

參數2：該段曲線所要達到的最高溫度。這個要根據所采用的錫球種類以及PCB尺寸等因素靈活調整。

參數3：加熱達到該段最高溫度后，在該溫度上的保持時間。一般設置為40秒。

調整大致方法：找一塊PCB平整無形變的主板，用焊臺自帶曲線進行焊接，在第四段曲線完成時將焊臺所自帶的測溫線，插入芯片和PCB之間，獲得此時的溫度。理想值無鉛可以達到217度左右，有鉛可以達到183度左右。

這兩個溫度即是上述兩種錫球的理論熔點！但此時芯片下部錫球并未完全熔化，我們從維修的角講理想溫度是無鉛235度左右，有鉛200度左右。此時芯片錫球熔化后再冷卻會達到最理想的強度。

焊接注意第4點：適量的使用助焊劑！BGA助焊劑在焊接過程中意義非凡！無論是重新焊接還是直接補焊，我們都需要先涂上助焊劑。芯片焊接時可用小毛刷在清理干凈的焊盤上薄薄的涂上一層，盡量抹均勻，千萬不要刷的太多，否則也會影響焊接。在補焊時可用毛刷蘸取少量助焊劑涂抹在芯片四周即可。助焊劑請選用BGA焊接專用的助焊劑��！

焊接注意第5點：芯片焊接時對位一定要精確。由于大家的返修臺都配有紅外掃描成像來輔助對位，這一點應該沒什么問題。如果沒有紅外輔助的話，我們也可以參照芯片四周的方框線來進行對位。注意盡量把芯片放置在方框線的中央，稍微的偏移也沒太大問題，因為錫球在熔化時會有一個自動回位的過程，輕微的位置偏移會自動回正！

以上就是關于BGA焊接原理及方法的介紹了，希望本文的分享對你有所幫助！