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BGA Soldadura y Reparación | Soldadura de matriz de rejilla de bolas

La soldadura y desssoldería BGA difiere y es más desafiante que la soldadura y desssoldería SMD.

Los dispositivos electrónicos y los dispositivos son cada vez más pequeños y elegantes. Todo esto es posible gracias a los avances en la tecnología eléctrica. Las principales compañías electrónicas del mundo están compitiendo para crear los dispositivos más pequeños y delgados.

Los dispositivos de montaje en superficie (SMD) y la matriz de rejilla de bolas (BGA) son dos componentes eléctricos que permiten que los dispositivos electrónicos, dispositivos y teléfonos móviles sean más pequeños y delgados.


¿Qué es BGA (Ball Grid Array) y por qué es necesario BGA?

La tecnología de montaje en superficie (donde los componentes electrónicos SMD se colocan o sujetan en la superficie de la placa de circuito impreso SMT) utiliza el embalaje BGA o Ball Grid Array. No hay cables ni pines en un paquete BGA. El Ball Grid Array recibe su nombre del hecho de que es esencialmente una rejilla de bolas de aleación de metal. Las bolas BGA de estaño/plomo (Sn/Pb 63/37) o de estaño/plata/cobre (sin plomo).

Beneficios de BGA VS SMD

Los componentes electrónicos están densamente poblados en la PCB, o placa de circuito impreso, en los productos y dispositivos electrónicos de hoy. Con un crecimiento en el número de componentes electrónicos, el tamaño de la placa de circuito crecerá. Los paquetes SMD y BGA se utilizan para reducir el tamaño de la PCB porque son más pequeños y delgados en tamaño y ocupan muy poco espacio en la placa.
Los componentes BGA son una mejor opción para una variedad de tipos de PCB, pero deben soldarse con precaución para garantizar que el proceso de soldadura BGA sea correcto y confiable.

En comparación con los componentes SMD, BGA tiene las siguientes ventajas:

• Como resultado de la menor densidad de la vía, el diseño de pcb ha mejorado.El paquete BGA es bastante confiable.
• Se reduce la resistencia térmica.
Se ha mejorado el rendimiento y la comunicación de alta velocidad.

Proceso de soldadura BGA

La tecnología BGA fue una fuente de preocupación durante las primeras etapas. Se cuestionó la soldabilidad y fiabilidad de los componentes BGA. Debido a que las almohadillas de un BGA están ocultas debajo del dispositivo y no se pueden ver, se requieren procedimientos adecuados de soldadura e inspección.
Los procedimientos de soldadura BGA han demostrado y se ha confiado en que son bastante confiables en los últimos años. También se ha descubierto que, una vez que el proceso está configurado correctamente, la confiabilidad de la soldadura BGA es muy superior a la de los paquetes planos cuádruples (QFP) o cualquier otro paquete SMD.

Soldadura por reflujo BGA

El proceso de soldadura por reflujo se usa comúnmente para soldar componentes BGA porque permite que todo el conjunto de PCB se caliente hasta una temperatura predeterminada, lo que permite que las bolas de soldadura o soldadura debajo de los componentes BGA se derritan.

Las bolas de soldadura en el embalaje tienen una cantidad predeterminada de soldadura para cualquier soldadura BGA. Hay bolas de soldadura en varios diámetros como 18 mil, 24 mil, 30 mil, y así sucesivamente. La soldadura se derrite cuando la placa con las bolas de soldadura y el paquete BGA se calienta en el horno de reflujo. La soldadura fundida utiliza tensión superficial para mantener el paquete en la alineación correcta con la placa de circuito. Es fundamental prestar atención a la composición de la aleación de soldadura y la temperatura de soldadura para que la soldadura no se derrita por completo, sino que permanezca semisólida, lo que permite que las bolas de soldadura permanezcan separadas entre sí y evitando el puente.


Inspección de uniones de soldadura BGA

Una de las tareas más difíciles es la inspección BGA y SMT. Debido a que la soldadura está oculta debajo del paquete BGA y no se puede ver, inspeccionar las juntas BGA se vuelve extremadamente difícil. Los rayos X son la única forma confiable de probar las articulaciones de soldadura BGA. El uso de una radiografía le permite ver las articulaciones debajo del empaque, lo que ayuda en el examen.

Soldadura manual y dessoldación de BGA - BGA Rework / Repair

El aspecto más difícil es el retrabajo y la soldadura manual de los paquetes BGA. Para completar el trabajo, necesitarás mucha práctica. Veamos cómo desollar y soldar paquetes BGA a mano.

Desoldamiento BGA a mano

El aire caliente es el método más popular para desolar BGA. Los siguientes son los pasos para desolar un paquete BGA con aire caliente:
1. Aplique fundente líquido a los lados del paquete.
2. Precaliente el paquete tanto en la parte superior como en la inferior. Un precalentador puede proporcionar calor desde la parte inferior, mientras que un sistema de retrabajo de aire caliente puede proporcionar calor desde la parte superior. Aquí es cuando el goot Hot Air SMD / BGA Rework System es útil.
3. Ahora, usando la boquilla BGA apropiada, aplique calor al paquete BGA.
4. Las bolas de soldadura debajo del paquete BGA comenzarán a derretirse. Usando pinzas o una herramienta de recogida al vacío, recoja el paquete.

Soldadura BGA a mano

El aire caliente es una vez más el método más frecuente para soldar BGA. Los pasos para soldar un paquete BGA con aire caliente son los siguientes:
Limpie la almohadilla y retire el exceso de soldadura de la placa una vez que se haya retirado el paquete BGA.
1. En la almohadilla, aplique flux Paste (no Liquid Flux). Las bolas de soldadura se aferrarán al flujo de pasta y no caerán ni cambiarán de posición.
2. Coloque cuidadosamente las bolas de soldadura en la almohadilla.
3. Aplique fundente de pasta en la parte inferior del paquete BGA (lado de soldadura).
4. Coloque el paquete BGA en las bolas de soldadura con cuidado.
5. Precaliente el horno y luego sople aire caliente tanto de la parte superior como inferior con un soplador de aire caliente.
6. Las bolas de soldadura se derretirán y soldarán juntas.

Si se hace correctamente, la tecnología BGA y la soldadura BGA son extremadamente confiables. Un BGA tiene una menor resistencia al calor y, por lo tanto, sufre menos o ningún daño por sobrecalentamiento.