A BGA szárítás fontossága
Sokan nem tulajdonítanak jelentőséget az alkatrészek szárításának. Azt kell mondjam, hogy minden alkatrész szárítást igényel, 200C fok az a kritikus hőmérséklet amit meghaladva az alkatrész tönkretételéhez vezethet. Ólmos esetben (183C) talán nem olyan kritikus a helyzet, de nem érdemes kísérletezni. A gondatlan túlhevítés csattanó hanggal és felpúposodott alkatrésszel jár. Az általunk forgalmazott BGA forrasztóállomásba ez a funkció be van integrálva. A BGA szárítás elmulasztása nem feltétlenül jár észlelhető hibával. Az is előfordulhat, hogy bár jól működik az áramkör, élettartam rövidülés, vagy szűkebb hőfoktartományi működést okoz.
Flip Chip technológia, maghiba nVidia és ATI chipeknél
Flip Chip technológia (nVidia BGA leválasztott maggal)
Ennél az nVIDIA chipnél a problémát a mag és a hordozó közötti kontakthiba okozza. A képen az látszik, hogy szétválasztottam a magot a hordozótól. A két felület rendkívül kisméretű golyókkal érintkezik. Ezek a golyók a hőingadozás hatására az évek során elrepednek, a kontaktusok bizonytalanná válnak. Téves elképzelés, hogy a hordozó BGA reballing folyamata, újragolyózása megoldja a problémát, mert a hiba a mag alatt van, és az nem javítható. Ez az áramkör BGA IC cserével javítható. Rengeteg ATI chip is hasonló cipőben jár. A Flip-Chip technológia hibái az ATI és nVidia BGA ick-nél volt jellemző, máshol nem tapasztaltam.
Leragasztott BGA forrasztás
(A leszakadt PAD-ek)
BGA IC-k kiforrasztásakor néha PAD hibák észlelhetők (leválik a PAD). Ilyen esetekben mikroszkópos vizsgálattal ellenőrizni kell, hogy az adott PAD be volt-e huzalozva. Jellemző hogy azok a PAD-ek szakadnak le amik nem voltak bekötve, mivel a bekötés egyfajta hőelvezetési szerepet is betölt az adott kiforrasztási műveletben. Amennyiben leszakadt PAD be volt huzalozva, a megrendelőt tájékoztatjuk az adott hibás PAD pozíciójáról. Sok esetben előfordul, hogy nincs funkcionális szerepe az adott PAD-nek, azaz működési hibát nem okoz. Ez megrendelői oldalról dokumentációból ellenőrizendő.
Ragasztó alátöltés a BGA ic alatt
Balra szilikonos alátöltés képe közvetlenül kiforrasztás után, jobbra az ugyaninnen kiforrasztott és megtisztított BGA IC újragolyózott képe.
Szilikonnal vagy ragasztóval alátöltött BGA kiforrasztás, újragolyózás visszaforrasztás. Vannak esetek amikor a BGA IC olyan mértékben le van ragasztva, hogy 200 C fok felett is stabilan rögzített pozícióban marad. Ekkor azt vizsgáljuk, hogy ólmos (183C) vagy ólommentes (217C) olvadási hőmérsékletű technológiával van-e leforrasztva. Ilyenkor olvadási pont fölé melegítve lefeszítjük a BGA IC-t, tisztítjuk újragolyózzuk és visszaültetjük. A bal oldalon a szilikonos PCB alátöltés látszik, a jobb oldalon az újragolyózott BGA látható.