Закрепление собранных вместе трафарета и компонента в специальном механическом приспособлении

Существуют различные конструкции таких приспособлений.

Например, основой конструкции приспособления из набора Weller является керамическая плита с четырьмя винтовыми креплениями по краям [1]. Компонент с трафаретом размещается на пластине, причем под нижнюю сторону корпуса подкладываются по необходимости одна или несколько стеклянных пластин различной толщины, благодаря чему обеспечивается «грубая» высота пакета для последующего точного закрепления его винтами. Трафарет слегка поворачивается до того момента, пока винты не попадут в соответствующие отверстия «под ключ» в углах трафарета. Возможно, для этого потребуется слегка нажать на углы трафарета. Пластины должны быть подобраны так, чтобы в собранном состоянии поверхность трафарета была ровной и горизонтальной; она не должна прогибаться при нажатии на любую ее точку. При наклоне приспособления стеклянные пластины не должны смещаться.

Также в более простом варианте реализации процесса возможно аккуратно прикрепить компонент с трафаретом на керамическую пластину термостойким скотчем.

Укладка шариков/нанесение паяльной пасты

Укладка шариков

Перед укладкой шариков необходимо установить механическое приспособление в специальный антистатический поддон. Он позволит легко собрать просыпавшиеся шарики после окончания процедуры и снова пересыпать их в контейнер для хранения. Шарики укладываются в апертуры трафарета с помощью специальной антистатической мягкой щеточки, «помогающей» шарикам проваливаться в апертуры. Необходимо убедиться, что каждая контактная площадка компонента получила свой шариковый вывод. Если трафарет универсальный и, соответственно, больше по размерам, чем компонент, то нет необходимости заполнять все его апертуры.

Нанесение паяльной пасты

Паяльная паста наносится на поверхность трафарета наиболее подходящим по размеру шпателем из набора. Паста должна быть нанесена в каждую апертуру трафарета. После этого необходимо провести по поверхности трафарета каучуковым ракелем и удалить с нее излишки пасты. Трафарет должен быть полностью очищен от пасты. Наклеенная предварительно каптоновая лента поможет избежать наличия большого количества избыточной пасты вдоль краев компонента под трафаретом. Хотя эта паста и не оказывает отрицательного влияния на результат реболлинга, она расходуется и оплавляется впустую, а после окончания операции трудно поддается удалению.

Необходимо наносить пасту на весь компонент целиком, независимо от того, есть ли в центре его корпуса контактные площадки. Если их нет, то шариковые выводы будут сформированы, но не прикрепятся к корпусу компонента.

При нанесении пасты особенно важно, чтобы трафарет плотно прилегал к поверхности корпуса.

Оплавление

С уложенными шариками

Далее приспособление помещается в обычную печь оплавления для формирования шариковых выводов. Как и во всех прочих операциях оплавления, одной из ключевых составляющих успеха реболлинга является соблюдение правильного температурного профиля. Настоятельно рекомендуется использовать рекомендованный производителем BGA-компонента профиль оплавления, не допуская превышения максимально допустимой температуры нагрева, составляющей для BGA-компонентов ~220–230°С, и обеспечивая равномерный нагрев без значительных температурных градиентов. После окончания оплавления цвет шариковых выводов должен быть светло-коричневым, более темный цвет свидетельствует о превышении допустимой скорости обдува горячим воздухом [13].

Ряд производителей также допускает использование ремонтных систем с нагревом горячим воздухом [2]. Необходимо использовать насадку достаточно большого размера для размещения под ней корпуса компонента целиком и также как можно более точно воспроизводить профиль оплавления в печи. В процессе предварительного нагрева сопло должно размещаться на высоте ~1" (~25,4 мм) над трафаретом, а во время этапов подъема температуры и достижения пиковой температуры оплавления – находиться на уровне ~1/8" (~3 мм).

Охлаждение должно производиться при температуре окружающей среды, принудительное охлаждение не допускается. Затем сопло убирается от приспособления.