8-900-374-94-44
Реболлинг нужен в том случае, когда происходит отвал в местах соприкосновения чипа (BGA) и платы (PCB). Компонент (чип) перестаёт работать вследствие нарушения электрического контакта.
В большинстве случаев проблема так называемого отвала чипа происходят из-за деформации при перегреве или из-за использования низкокачественного припоя.
В свою очередь к деформации и отвалу шаров припоя может приводить эксплуатация электроники в условиях постоянного перегрева.
Вот почему мы настоятельно рекомендуем проводить профессиональную чистку ноутбука от пыли и замену термопасты не реже 1 раза в 2 года (лучше раз в год).
До принятия дериктивы RoHS (Данная директива ограничивает использование потенциально опасных элементов в электротехническом и электронном оборудовании, в данном случае свинец) производители применяли припои с содержанием свинца. После принятия директивы в 2006 году свинцовые припои попали под запрет, и, компании были вынуждены использовать другие сплавы. Вследствие этого с 2006 года количество брака в электронике выросло в несколько раз.
Реболлинг чаще всего применяется при ремонте ноутбуков (материнских плат) и ремонте видеокарт, так как стоимость процедуры намного меньше стоимости целого модуля. При замене северного моста реболлинг не производиться, если чип сразу встал на свою место.
Источник видео: https://www.youtube.com/user/fineplacer
Статическое электричество опасно для компонентов BGA!
Ниже приведён небольшой список средств для защиты от статики (ESD-Защита):
Демонтаж BGA компонентов намного сложнее, чем кажется на первый взгляд! Для качественного демонтажа необходимо наличие паяльной станции (желательно профессиональной инфракрасной паяльной станции) в состав который входит: термостол, верхний нагреватель на штативе и регулятор температуры желательно с возможностью работы по заданному термопрофилю! После прогрева платы,BGA компонент нужно быстро снять в момент оплавления выводов! Снимать можно механическим или вакуумным пинцетом. (Вакуумным безопаснее меньше шанс повредить плату во время снятия!)
Установите плату в рамочный держатель или на фторопластовые стоики неисправным компонентом к вверху, и поместите на термостол паяльной станции.
Нанесите флюс вокруг BGA компонента, закройте фольгой компоненты вокруг чипа, установите термодатчик вблизи от BGA компонента для контроля работы по термопрофилю.
Установите верхний нагреватель над неисправным компонентом задайте термопрофиль для пайки и ждите завершения.
После того как процесс пайки завершиться быстро снимите Компонент при помощи вакуумного или механического пинцета.
После снятия BGA компонента с платы необходимо убрать оставшийся припой как с платы, так и с самого компонента!(собственно эта процедура и называется деболлинг) Существует много инструментов, которые позволяют снять остатки припоя с BGA компонента. Это могут быть как вакуумные инструменты с горячим воздухом, так и паяльники, так же существуют низкотемпературные установки пайки волной, которые более предпочтительны в данном случае, они не сильно нагревают компонент, из чего следует что шансов повредить компонент нагревом стремиться к нулю!
Внимание: Процесс деболлинга содержит множество потенциально опасных для чипа механических и температурных стрессов, по этому следует быть аккуратней.
Примечание: Проведение сушки компонента, для удаления влажности рекомендуется делать до выполнения его деболлинга.
Положите BGA компонент на антистатический коврик, стороной контактных площадок вверх. Нанесите равномерно Флюс пасту на BGA компонент. (Слишком малое количество флюса сделает процесс деболлинга затруднительным.)
Используя плетёнку и паяльник, чтобы снять шарики припоя с контактных площадок Чипа. Положите плетенку на чип поверх флюса, после чего прогревайте паяльником. Перед тем, как сместить плетенку по поверхности чипа, дождитесь чтобы паяльник ее прогрел и расплавил шарики припоя.
ВНИМАНИЕ:
Не надавливайте на чип жалом паяльника. Излишнее давление может повредить чип или поцарапать контактные площадки. Для достижения лучших результатов , прочистите BGA компонент с помощью чистого куска плетенки.
После Удаления припоя с поверхности чипа, Сразу же очистите чип с помощью салфетки, смоченной в изопропиловом спирте. Своевременная очистка чипа облегчит удаление остатков флюса.
Протирая поверхность чипа, удалите с него флюс. Постепенно сдвигайте чип при протирке на более чистые участки салфетки. При очистке всегда поддерживайте за противоположную сторону чипа.
Примечание:
1. Никогда не очищайте BGA чип загрязненным участком салфетки.
2. Всегда используйте новую салфетку для каждого нового чипа.
Рекомендуется, чтобы проверка проводилась под микроскопом.
Проверяйте чистоту контактных площадок, поврежденные площадки и неудаленные шарики припоя.
Примечание:
Поскольку флюс имеет коррозийное действие, рекомендуется провести дополнительную очистку, в случае, если реболлинг чипа не будет сделан сразу.
Нанесите деионизованную воду (Вода не имеющая электически заряженных частиц.(ионов)) на контактные площадки чипа и потрите их щеткой (можно использовать обычную зубную щётку). Это поможет смыть остатки флюса с чипа. После чего просушите чип сухим воздухом. Повторно проверьте поверхность (Шаг 4).
Если чип будет некоторое время лежать без нанесенных шариков, необходимо убедиться. Что его поверхность очень чистая. Погружение чипа в воду на любой промежуток времени НЕ РЕКОМЕНДУЕТСЯ.
Перед тем, как вы начнете, убедитесь, что фиксатор для трафарета чист.
Выставьте температурный профиль для оборудования, выполняющего оплавление припоя.
Разместите трафарет в фиксаторе. Убедитесь, что трафарет плотно зафиксирован. Если трафарет согнут или помят в фиксаторе, процесс восстановления не получится. Помятие, как правило, является следствием загрязнения фиксатора или плохой его регулировки под трафарет.
Используйте шприц для нанесения небольшого количества флюса на чип.
Примечание: Перед тем как начать, убедитесь. что поверхность чипа чиста.
Используя кисточку равномерно распределите флюс по стороне контактных площадок BGA чипа. Постарайтесь покрыть каждую контактную площадку тонким слоем флюса.
Убедитесь, что все контактные площадки покрыты флюсом. Старайтесь нанести флюс тонко и равномерно, при толстом слое будет плохой контакт между шариками припоя и контактными площадками.
Поместите BGA компонент в трафоретный держатель, контактными площадками к вверху.
Наложите сферху трафарет, напомним то что трафарет уже в фиксаторе (верхняя крышка трафаретного держателя), и зафиксируйте так чтобы трафарет прилегал к контактным площадкам.
Высыпте нужное количество шариков припоя на трафарет, наклонными движениями трафаретного держателя раскатывайте шарики, после того как шарики встанут на свои места в трафарете уберите излишки кисточкой.
Поместите трафарет в горячую конвекционную печь или станцию для реболлинга горячим воздухом или ИК, и запустите цикл оплавления.
В любом случае используемое оборудование должно быть настроено на разработанный для чипа BGA термопрофиль.
Выньте фиксатор из печи или станции для реболлинга и поместите его в проводящий поддон. Оставьте чип охладиться примерно на пару минут, перед тем, как вынуть его из фиксатора.
После того, как чип охладился, выньте его из фиксатора и поместите его в поддон для очистки, стороной шариковых выводов вверх.
Нанесите деионизованную воду на трафарет BGA и подождите примерно секунд тридцать, прежде чем продолжить.
Используя тонкий пинцет снимите трафарет с чипа. Лучше всего начинать с угла, постепенно снимая трафарет. Трафарет должен быть снят за один прием. Если он вдруг не снимается, добавьте еще деионизованной воды и подождите еще 15 — 30 секунд, перед тем, как продолжить.
Возможно, после снятия трафарета останутся небольшие фрагменты частиц или грязи. Уберите их с помощью иголки или пинцета.
ВНИМАНИЕ:
Кончик пинцета острый, поэтому может поцарапать паяльную маску на чипе, если вы не будете осторожны.
Сразу после того, как вы сняли трафарет с чипа, очистите его с помощью деионизованной воды. Нанесите небольшое количество деионизованной воды и потрите чип щеточкой.
ВНИМАНИЕ:
Поддерживайте чип, пока чистите его щеткой во избежание механического повреждения.
Промойте чип деионизованной водой. Это поможет удалить маленькие частицы флюса и грязи, оставшиеся после предыдущих этапов очистки.
Дайте чипу высохнуть на воздухе. Не протирайте его салфетками или тряпочками.
Используйте микроскоп для проверки чипа на загрязнение, пропущенные шарики или остатки флюса. При необходимости повторной чистки, повторите шаги 11 — 13.
В течение процесса реболлинга BGA, фиксатор становится все более липким и загрязненным. Необходимо очистить остатки флюса с фиксатора для того, чтобы трафарет сидел в нем правильно. Ниже описанный процесс подходит как для гибких, так и для жестких фиксаторов. Для лучшей очистки неплохо применять ванну с ультра звуковой очисткой
Вымочите фиксатор для трафаретов BGA в теплой деионизованной воде примерно 15 минут.
Выньте фиксатор из воды и потрите его щеткой.
Промойте фиксатор деионизованной водой. Дайте ему высохнуть на воздухе.
После того как мы сделали реболлинг очистили и проверили чип необходимо убедиться в том что контактные площадки на плате очищены от остатков припоя и грязи.
И только после проверки начать монтаж компонента для этого нужно нанести на контактные площадки тонкий слой флюса устоновить чип для дальнейшей пайки. Расположение чипа должно точно совподать с контактными площадками.
Отпустить верхний нагреватель и запустить заданный термопрофиль.
Источник: http://x-sys.ru.
hpc.by
Ноутбуки представляют собой неустойчивую к механическим воздействиям технику. Путешествуя с владельцем, они подвергаются ударам, что приводит к поломкам. Первыми выходят из строя BGA микросхемы, имеющие множество контактов, не переносящих любые значимые воздействия. В итоге у пострадавшего ноутбука пропадает изображение, перестают подавать признаки жизни слоты USB и начинаются прочие сопутствующие этому проблемы. В таком случае большинство мастеров говорят, что “отвалился” южный/северный мост или видеокарта и требуется реболлинг чипа или же его замена.
Основным минусом BGA-чипов является трудоёмкость восстановления контакта с платой, к которой он припаян. Поэтому если компонент вышел из строя, то возможно его вернуть ненадолго к жизни, используя реболлинг чипа или прогрев. Это менее надёжный способ, по сравнению с полноценной заменой микросхемы, но некоторые предпочитают им пользоваться время от времени, дабы продлить жизнь ноутбука, пока не найдётся подходящий чип на замену. Для самостоятельного проведения таких работ требуется следующий набор оборудования:
— специальная паяльная станция, имеющая функцию термовоздушной пайки;
— откалиброванные BGA-шарики или паста;
— флюс для реболлинга чипа;
— фольга и термоскотч;
— пинцет;
— набор универсальных трафаретов.
Если вы определились с чипом, который требует реболлинга, то приступайте к работе, строго придерживаясь такого алгоритма:
1.Демонтаж чипа. Оберните фольгой остальные компоненты платы, которые не требуется демонтировать. Феном паяльной станции равномерно прогревайте чип при температуре от 200С до 250С (нельзя перегревать, так как это приводит к деградации!). В момент оплавления контактов следует быстро снять микросхему при помощи пинцета.
2.Очистка контактной площадки и чипа (если не требуется его замена) флюсом от остатков припоя. После этого пройдитесь салфеткой, смоченной в спирте, по микросхеме, чтобы смыть флюс.
3. Реболлинг чипа. Закрепите чип в подходящий трафарет и поместите туда необходимое количество шариков. Далее прогрейте их феном температурой до 250С. После того как они, оплавившись, соединятся с чипом, охладите его и снимите трафарет.
4.Поместите микросхему на материнской плате так, как она была расположена до демонтажа, и приступайте к пайке. Равномерно прогревайте чип при температуре в 200-250С. Момент, когда схема будет припаиваться к плате, будет хорошо заметен. За счёт поверхностного натяжения она плотно встанет на место.
Основными минусами реболлинга чипа являются:
— сокращение времени работы и так выходящего из строя чипа за счёт большого нагрева;
— непрофессиональный подход способен поломать не только ремонтируемый чип, но и материнскую плату;
— высока вероятность нового отслоения старого чипа от платы.
Поэтому, если вы не уверены в своих силах, то лучше закажите полноценную замену чипа у нас. Тут вы сможете получить недорогую профессиональную компьютерную помощь от специалистов своего дела.
ldasystem.com
BGA-микросхемы — это головная боль для любого инженера, который занимается ремонтом современной техники. С каждым годом они все больше вытесняют «с платы» элементы в корпусах QFP, TQFP и др. А все потому, что на данный момент BGA корпус наиболее совершенный и выигрывает у других по ряду параметров:
Но, при всех своих достоинствах, у BGA-микросхем есть один существенный недостаток — сложность ремонта в случае брака. А брак, связанный с особенностями BGA, сейчас встречается очень часто, и в первую очередь это касается мобильных телефонов и ноутбуков.
Вследствие механического или термического повреждения (например, из-за постоянного надавливания в месте, где размещена BGA-микросхема, или перегрева микросхемы во время работы) может пропасть контакт между чипом и платой. Очевидно, что для возобновления работоспособности нужно этот контакт восстановить.
Существуют два способа восстановления:
Ни один серьезный сервисный центр не предложит вариант с прогревом. Во-первых, никто не сможет дать гарантию на такой ремонт, и, во-вторых, такой ремонт далеко не всегда дает положительный результат.
Поэтому, единственным рекомендуемым способом восстановления контактных выводов является реболлинг.
Реболлинг — это повторное нанесение (восстановление) всех контактов на BGA-чип, подразумевающее предварительный демонтаж микросхемы с платы с помощью соответствующей паяльной станции. В том случае, если чип не поврежден, его могут использовать в дальнейшем. Если же чип не пригоден, нанесение шариковых выводов делают для нового — исправного.
Залогом успешного реболлинга являются два фактора:
К сожалению, с выбором инженера, в этой статье, мы помочь не сможем. А вот подобрать оборудование и расходники для выполнения данной операции — попытаемся.
Итак, для реболлинга нам понадобятся:
О выборе конкретной модели мы расскажем в других публикациях, а в этой статье давайте определимся с типом паяльной станции.
Для успешного монтажа/демонтажа BGA-микросхемы небольшого размера, например мобильного телефона, достаточно термовоздушной паяльной станции типа Lukey 852D+. Более удобный вариант — портативная инфракрасная паяльная станция типа Tornado Infra Pro.
 Lukey 852D+ |  Tornado Infra Pro |
Если же предстоит восстановление материнской платы ноутбука, с большой площадью текстолита и большими BGA-чипами, то, в таком случае, не обойтись без ремонтного комплекса с нижним и верхним нагревателем типа Jovy Systems RE-8500. Более подробно о выборе паяльной станции можно прочитать в соответствующей статье.
 Jovy Systems RE-8500 |
 Jovy Systems JV-RMS |  Jovy Systems JV-RMP |
Нанесение BGA-шариков на контактные поверхности без использования трафарета — сложная ювелирная работа, которая может занять несколько часов. Для упрощения и ускорения данного процесса были созданы трафареты-матрицы. Трафарет представляет собой металлическую пластину с отверстиями. Размер отверстий соответствует диаметру шариков наносимых на контактные поверхности (параметр «диаметр»). Расстояние между отверстиями трафарета соответствует расстоянию между контактными поверхностями микросхемы (параметр «шаг»).
Трафареты бывают универсальные и специализированные.
Универсальный трафарет — это квадратная матрица с отверстиями одинакового диаметра. Его можно использовать для реболлинга любого чипа с такими же, как у трафарета, значениями шага и диаметра.
Специализированный трафарет — кроме соответствия по «шагу» и «диаметру» также полностью отвечает рисунку нанесенных шариков на микросхему. Пользоваться специализированными трафаретами намного удобнее. Но, как правило, их покупают в случае частого реболлинга соответствующего чипа. Поэтому универсальные трафареты получили большее распространение и входят фактически в любой набор для реболлинга.
По способу изготовления трафареты делятся на лазерные (лазерная резка) и химически протравленные. Отверстия в лазерных проделаны более тщательно, но и стоимость их, соответственно, выше.
Самый главный параметр при выборе трафарета — это его стойкость к деформации при нагреве. В отличие от термостойких трафаретов, которые кроме шариков при реболлинге также позволяют использовать и BGA-пасту, большинство матриц для компьютерных чипов не термостойкие. Их можно использовать только для нанесения шариков, а непосредственно во время прогрева их нужно снимать с чипа.
Примером не термостойких трафаретов может служить популярный набор ACHI LP-37.
А этот набор относится к термостойким.
 ACHI LP-37 |  BGA-трафареты ACHI (150 шт.) |
 Jovy Systems JV-PB60 |  Jovy Systems JV-LFSB050 |
 Jovy Systems JV-PB40 |  BGA-шарики 0,6 мм |
Как уже было отмечено выше, в качестве припоя для реболлинга можно использовать BGA-шарики или BGA-пасту. При этом алгоритм восстановления выводов существенно отличается.
Технологически использование BGA-пасты существенно упрощает процесс, но от этого страдает качество. Контактные поверхности при таком реболлинге неоднородные и могут существенно отличатся по размеру. Поэтому, данный метод наиболее актуален для ремонта мобильных телефонов, где размер чипов небольшой.
В случае реболлинга материнской платы, как правило, используют BGA-шарики.
Как BGA-шарики, так и BGA-паста могут быть свинцовыми и бессвинцовыми. Использование бессвинцовых расходных материалов оправдано только в условиях авторизованного сервисного центра.
Одним из ключевых факторов для проведения успешного реболлинга является правильно подобранный флюс. Именно от его свойств зависит то, как шарики «приклеятся» к чипу до прогрева, будет ли он вскипать и пениться во время прогрева, и нужно ли будет его смывать после монтажа чипа на плату.
Поэтому флюс для BGA — это самый качественный и дорогой тип флюса. Использование других флюсов — крайне нежелательно и может привести к негативным результатам при восстановлении.
Клейкая фольга — отличный изолятор от нежелательного нагрева. С ее помощью можно предотвратить выпаивание компонентов, которые находятся возле демонтируемого чипа.
У термоскотча немного другие цели: его можно использовать для фиксации термопары в зоне пайки, а также наносить на поверхность кристалла микросхемы при пайке инфракрасной паяльной станции для лучшей теплопередачи. Также термоскотч часто используют для совмещения BGA-трафарета и BGA-чипа при реболлинге без трафаретного стола.
Так выглядит основной набор оборудования и расходных материалов необходимых при реболлинге. Этот список может меняться в зависимости от личных предпочтений инженера, но для гарантировано успешного восстановления рекомендуем прислушаться к нашим советам.
Юрий Стахняк,
Технический специалист магазина инструментов Masteram
masteram-online.ru
Современные BGA-микросхемы — это головная боль для любого инженера, который занимается ремонтом современной техники. С каждым годом они все больше вытесняют «с платы» элементы в корпусах QFP, TQFP и др. А все потому, что на данный момент BGA-корпус наиболее совершенный и выигрывает у других по ряду параметров:
Но, при всех своих достоинствах, у BGA-микросхем есть один существенный недостаток — сложность ремонта в случае брака. А брак, связанный с особенностями BGA, сейчас встречается очень часто, и в первую очередь это касается мобильных телефонов и ноутбуков.
Вследствие механического или термического повреждения (например, из-за постоянного надавливания в месте, где размещена BGA-микросхема, или перегрева микросхемы во время работы) может пропасть контакт между чипом и платой. Очевидно, что для возобновления работоспособности нужно этот контакт восстановить.
Существуют два способа восстановления:
Ни один серьезный сервисный центр не предложит вариант с прогревом. Во-первых, никто не сможет дать гарантию на такой ремонт, и, во-вторых, такой ремонт далеко не всегда дает положительный результат.
Поэтому, единственным рекомендуемым способом восстановления контактных выводов является реболлинг.
Реболлинг — это повторное нанесение (восстановление) всех контактов на BGA-чип, подразумевающее предварительный демонтаж микросхемы с платы с помощью соответствующей паяльной станции. В том случае, если чип не поврежден, его могут использовать в дальнейшем. Если же чип не пригоден, нанесение шариковых выводов делают для нового — исправного.
Залогом успешного реболлинга являются два фактора:
К сожалению, с выбором инженера, в этой статье, мы помочь не сможем. А вот подобрать оборудование и расходники для выполнения данной операции — попытаемся.
Итак, для реболлинга нам понадобятся:
О выборе конкретной модели мы расскажем в других публикациях, а в этой статье давайте определимся с типом паяльной станции.
Для успешного реболлинга и монтажа BGA-микросхемы небольшого размера, например мобильного телефона, достаточно термовоздушной паяльной станции типа Accta 301. Термовоздушную станцию удобно использовать совместно с преднагревателем плат, например, AOYUE Int 853A+.
Если же предстоит восстановление материнской платы ноутбука, с большой площадью текстолита и большими BGA-чипами, то, в таком случае, не обойтись без ремонтного комплекса с нижним и верхним нагревателем типа Jovy Systems RE-8500. Более подробно о выборе паяльной станции можно прочитать в соответствующей статье.
Нанесение BGA-шариков на контактные поверхности без использования трафарета — сложная ювелирная работа, которая может занять несколько часов. Для упрощения и ускорения данного процесса были созданы трафареты-матрицы. Трафарет представляет собой металлическую пластину с отверстиями. Размер отверстий соответствует диаметру шариков наносимых на контактные поверхности (параметр «диаметр»). Расстояние между отверстиями трафарета соответствует расстоянию между контактными поверхностями микросхемы (параметр «шаг»).
Трафареты бывают универсальные и специализированные.
Универсальный трафарет — это квадратная матрица с отверстиями одинакового диаметра. Его можно использовать для реболлинга любого чипа с такими же, как у трафарета, значениями шага и диаметра.
Специализированный трафарет — кроме соответствия по «шагу» и «диаметру» также полностью отвечает рисунку нанесенных шариков на микросхему. Пользоваться специализированными трафаретами намного удобнее. Но, как правило, их покупают в случае частого реболлинга соответствующего чипа. Поэтому универсальные трафареты получили большее распространение и входят фактически в любой набор для реболлинга.
По способу изготовления трафареты делятся на лазерные (лазерная резка) и химически протравленные. Отверстия в лазерных выполнены более точно, но и стоимость их, соответственно, выше.
Самый главный параметр при выборе трафарета — это его стойкость к деформации при нагреве. В отличие от термостойких трафаретов, которые кроме шариков при реболлинге также позволяют использовать и BGA-пасту, большинство трафаретов для компьютерных чипов не термостойкие. Их можно использовать только для нанесения шариков, а непосредственно во время прогрева их нужно снимать с чипа.
Примером не термостойких трафаретов может служить популярный набор ACHI LP-56.
А этот набор относится к термостойким.
Как уже было отмечено выше, в качестве припоя для реболлинга можно использовать BGA-шарики или BGA-пасту. При этом алгоритм восстановления выводов существенно отличается.
Технологически использование BGA-пасты существенно упрощает процесс, но от этого страдает качество. Контактные поверхности при таком реболлинге неоднородные и могут существенно отличатся по размеру. Поэтому данный метод наиболее актуален для ремонта мобильных телефонов, где размер чипов небольшой.
В случае реболлинга материнской платы, как правило, используют BGA-шарики.
Как BGA-шарики, так и BGA-паста могут быть свинцовыми и бессвинцовыми. Использование бессвинцовых расходных материалов оправдано только в условиях авторизованного сервисного центра.
Одним из ключевых факторов для проведения успешного реболлинга является правильно подобранный флюс. Именно от его свойств зависит то, как шарики «приклеятся» к чипу до прогрева, будет ли он вскипать и пениться во время прогрева, и нужно ли будет его смывать после монтажа чипа на плату.
Поэтому флюс для BGA — это самый качественный и дорогой тип флюса. Использование других флюсов — крайне нежелательно и может привести к негативным результатам при восстановлении.
Клейкая фольга — отличный изолятор от нежелательного нагрева. С ее помощью можно предотвратить выпаивание компонентов, которые находятся возле демонтируемого чипа.
У термоскотча немного другие цели: его можно использовать для фиксации термопары в зоне пайки, а также наносить на поверхность кристалла микросхемы при пайке инфракрасной паяльной станции для лучшей теплопередачи. Также термоскотч часто используют для совмещения BGA-трафарета и BGA-чипа при реболлинге без трафаретного стола.
Так выглядит основной набор оборудования и расходных материалов необходимых при реболлинге. Этот список может меняться в зависимости от личных предпочтений инженера, но для гарантировано успешного восстановления рекомендуем прислушаться к нашим советам.
Юрий Стахняк,
Технический специалист магазина инструментов Masteram
masteram.com.ua