Розглянемо найпростіший випадок - у нас є материнська плата-донор і є пацієнт з спаленим мостом. Потрібно зняти міст з донора і пересадити пацієнтові.
"Що таке кулі" - використання BGA трафаретів
Щось давно я нічого "електронно-технологічного» не писав. Пора виправлятися.
Отже, перша замітка з циклу "Що таке кулі".
Напевно ні для кого не є секретом те, що я займаюся ремонтом материнських плат. Тому BGA монтаж для мене актуальний як ніколи.
Розглянемо найпростіший випадок - у нас є материнська плата-донор і є пацієнт з спаленим мостом. Потрібно зняти міст з донора і пересадити пацієнтові.
Знімається BGA чіп тривіально - якщо є підігрівач, гріємо донора на підігрівачі до моменту плавлення кульок. Чіп знімати найкраще присоскою, хоча кустарні пристосування ніхто не відміняв. Для прискорення нагрівання є хитрість - треба накрити плату аркушем паперу. Цілком підійде і газета. Папір обмежить конвекцию створивши своєрідний "парник".
Знявши чіп, даємо йому трохи охолонути, заливаємо флюсом і знімаємо залишки кульок-висновків паяльником. Промиваємо "донорський орган" і отримуємо щось подібне:
Наступним етапом буде відновлення кульок-висновків. Найпростіший спосіб (він же і найдорожчий) - використовувати фабричні BGA трафарети. Найчастіше застосовуються універсальні трафарети, що представляють собою пластинку зі сталі з нарізаними в ній отворами. Діаметр і крок отворів залежить від того, висновки яких чіпів ми будемо відновлювати. Найпопулярнішими є трафарети 39х39, крок 1 мм, 29х29, крок 1,27 мм. Діаметр отворів - приблизно 0,6 і 0,8 мм відповідно. Свої трафарети я замовляв тут (вже не вважайте за піар).
Мікросхема кріпиться на трафареті за допомогою фіксаторів:
У підсумку виходить такий собі "медвед" без голови. Можна при бажанні свастику зварганити.
Необхідно стежити, щоб контактні площадки на чіпі були приблизно по середині отворів трафарету:
Наступним етапом буде формування висновків. Вони утворюються при оправлений паяльної пасти, яка представляє собою порошок припою змішаний з високотемпературним флюсом. У своїй практиці я використовую кілька різновидів паст, зокрема цю. Пасти можуть відрізнятися поведінкою при нагріванні, температурою оплавлення, консистенцією залишків флюсу після охолодження та ін. Для перших експериментів я б рекомендував купити кілька невеликих доз (10мл) паст різних виробників і партій.
Наносити пасту на трафарет найзручніше шматочком м'якого пластику (цілком підійде жорстка гума або ластик).
Після нанесення пасти на трафарет можна побачити наступну картину:
Подальші дії сильно залежать від властивостей конкретної пасти і діаметра отворів трафарету. У деяких випадках нагрівання найкраще починати відразу після нанесення пасти, в інших - краще почекати, щоб паста трохи підсохла. У будь-якому випадку експериментів не уникнути.
Так як ми працюємо з великими трафаретами (на відміну від тих, які використовують ремонтники мобільників), то без підігрівача буде зовсім туго.
Встановлюємо трафарет на підігрівач, початкова температура повинна бути близько 80 o C. Протягом 2-5 хвилин піднімаємо температуру підігрівача до 140 o C і починаємо гріти термофеном:
Кінцева температура підігрівача на момент оплавлення зазвичай становить близько 230 o C.
Спосіб і тривалість нагріву специфічні для конкретного обладнання і пасти. Повторюся - в будь-якому випадку доведеться експериментувати. Крім того, в разі критичних застосувань необхідно дотримуватися термопрофіль, а тут вже без пирометра або більш серйозного обладнання не обійтися.
Так як оплавити за раз всю площу трафарету у нас не вийде, нагрів починаємо з кута і рухаємося по спіралі. В результаті (і при певній удачі) у нас вийде щось подібне:
Далі просто. Чекаємо поки трафарет охолоне, знімаємо фіксатори, відмочують трафарет з чіпом в спирто-бензинової суміші (так, я знаю що на попередніх фото VIA-шка, а тут ATI. Я статтю народжував практично півтора місяці і так склалося, що "отмочечное" фото у Я маю тільки ATI-шное).
Трохи деформуючи трафарет акуратно знімаємо чіп. Промиваємо його спіртобензіном і - вуаля! Є чіп з висновками:
Подальші дії взагалі тривіальні. Обмежуємо зону нагріву:
Знімаємо "погорільця":
За допомогою паяльника знімаємо залишки припою з контактних площадок на платі. Промиваємо плату, наносимо флюс. Встановлюємо "донорський орган":
Точно встановлювати кульки на контактні площадки немає необхідності, досить щоб вони стосувалися між собою. Всю роботу зробить поверхневий натяг.
Включаємо нагрів і плавно піднімаємо температуру. Момент початку плавлення кульок буде видно: чіп ворухнеться і займе правильне положення на платі. Трохи поворухнувши його пінцетом вимикаємо підігрівач. Якщо потужності підігрівача не вистачає, після досягнення температури близько 180 o C гріємо чіп термофеном.
Усе. Насолоджуємося результатом.