PBGA是一種封裝形式，其主要區別性特征是利用焊球陣列來與基板（如PCB）接觸。此特性使得PBGA相對於其他引腳配置不同的封裝形式（如單列
、雙列直插、四列型）有一個優勢，那就是能夠實現更高的引腳密度。PBGA封裝內部的互連通過線焊或倒裝芯片技術實現。包含集成電路的PBGA芯片封裝在塑封材料中。

 

圖1. PBGA器件示意圖

 

 

將PBGA器件裝配到PCB上shang之zhi後hou
，若ruo發fa現xian缺que陷xian，應ying當dang返fan修xiu以yi移yi除chu不bu良liang器qi件jian，並bing換huan上shang工gong作zuo正zheng常chang的de器qi件jian。移yi除chu器qi件jian之zhi前qian
，應ying加jia熱re不bu良liang器qi件jian直zhi至zhi焊han接jie接jie頭tou液ye化hua，以yi便bian於yu從cong電dian路lu板ban上shang移yi除chu不bu良liang器qi件jian。

 

常規返修程序如下：

 

1. 準備板子。

 

2. 移除器件。

 

3. 清潔PCB焊盤。

 

4. 塗敷焊膏。

 

5. 器件對齊和貼片。

 

6. 固定器件。

 

7. 檢查。
 

 

移除器件時
，可能會在PBGA和/或PCB上產生機械應力。應小心移除不良器件，避免損傷PCB、鄰近器件及不良器件本身，尤其是若用戶打算對不良器件進行故障分析時。

 

PBGA器件上若有過大應力
，例如將器件加熱到額定峰值溫度以上或過度暴露於高溫下，可能導致封裝分層或外部物理損壞（參見圖2和圖3）。duiyuyaozuojinyibufenxideqijian，yichubudangsuoyinqidefencenghuijiadazhaochuzhenzhengguzhangjizhidenandu。yinci，weilejinxingyouxiaodeguzhangfenxi，tuoshanyichubuliangqijianshishifenbiyaode。

 

圖2. 過度加熱引起PBGA器件的基板和塑封材料之間分層（通過掃描聲學顯微鏡觀測）

 

圖3. 過度加熱導致PBGA上出現裂紋的低放大率圖像（側視圖）

 

 

強烈建議在返修開始前對PCB組件進行幹烘，以消除殘留水分。若不消除，在回流期間，殘留水分可能會因為“爆米花效應”而損傷器件。在125°C下烘烤PCB組件至少4小時

，隻要這些條件不超過PCB上其他器件的額定限值。如果這些條件超過其他器件的額定限值
，則應使用聯合行業標準IPC/JEDEC J-STD-033中說明的備選烘烤條件。

 

可ke使shi用yong不bu同tong的de工gong具ju來lai移yi除chu器qi件jian。為wei了le移yi除chu器qi件jian，可ke能neng要yao加jia熱re器qi件jian，直zhi至zhi焊han料liao回hui流liu，然ran後hou在zai焊han料liao仍reng處chu於yu液ye態tai時shi通tong過guo機ji械xie手shou段duan移yi除chu器qi件jian。可ke編bian程cheng熱re空kong氣qi返fan修xiu係xi統tong可ke提ti供gong受shou控kong溫wen度du和he時shi間jian設she置zhi。

 

返修時應遵循器件裝配所用的溫度曲線。返修溫度不得超過濕度靈敏度等級 (MSL) 標簽上規定的峰值溫度。加熱時間可以縮短（例如針對液化區），隻要實現了焊料完全回流即可。焊料回流區處於峰值溫度的時間應小於60秒。拾取工具的真空壓力應小於0.5 kg/cm2
，以防器件在達到完全回流之前頂出，並且避免焊盤浮離。請勿再使用從PCB上移除的器件。

 

控製返修溫度以免損壞PBGA器件和PCB。應當考慮由於熱質量不同，相比基於引線框的封裝，例如標準外形集成電路 (SOIC) 和引線框芯片級封裝 (LFCSP)，PBGA的加熱速度可能更快。注意，用耐熱帶蓋住器件周圍的區域可提供進一步的保護。此外，建議加熱PCB下方以降低PCB上下兩麵的溫差，使板彎曲最小。

 

定義返修工具設置時，應標定溫度曲線。首次返修特定器件時，這種標定尤其重要。還需要利用不同的主體尺寸
、焊料成分或不同的PCB材料

、配置、尺寸和厚度對PBGA器件進行標定，因為它們可能有不同的熱質量值。標定必須包括對溫度、時間和設備工具的其他設置進行監控（參見圖4）。應將熱電偶裝配到板組件的不同部分，如PBGA器件上部和PCB上部（參見圖5）。分析時間和溫度曲線數據
，從評估中獲得器件移除的有效參數。

 

圖4. 器件移除評估的簡化流程圖

 

圖5. 器件移除標定設置示意圖

 

移除PBGA器件之後
，PCB上的焊盤會有過多的焊料，必須在安裝替換PBGA器件之前予以清理。焊盤清理可分為兩步：

 

去錫。利用吸錫線和刀片型烙鐵去除焊盤上過多的焊料（參見圖6）。所suo選xuan刀dao片pian的de寬kuan度du應ying與yu器qi件jian占zhan用yong的de最zui大da寬kuan度du相xiang匹pi配pei。刀dao片pian溫wen度du必bi須xu足zu夠gou低di，以yi避bi免mian損sun壞huai電dian路lu板ban。可ke將jiang焊han劑ji塗tu在zai焊han盤pan上shang，然ran後hou用yong吸xi錫xi線xian和he烙lao鐵tie去qu除chu過guo多duo焊han料liao。

圖6. PCB焊盤去錫

 

清潔。在返修區域上用清洗劑清潔
，並用無絨布擦幹淨。

使用的清洗劑取決於原始總成所用的焊膏類型。

 

 

在將替換PBGA器件安裝到電路板上之前應塗敷焊膏，目的是取代最初裝配電路板時塗敷的焊膏
，從而保證PBGA焊接接頭的可靠性。給每個焊球塗敷的焊膏量必須一致
，以免在電路板上安裝PBGA時發生不共麵問題。

 

可利用模板來將焊膏塗敷到PCB焊盤上。模板對齊精度是使回流焊錫處理保持均勻的關鍵。使用與電路板裝配相同的PBGA孔徑幾何圖形和模板厚度。使用梯形孔徑（參見圖7）以確保焊膏均勻釋放並減少汙點。

 

圖7. 模板孔徑幾何圖形（A比B長）

 

某些情況下，利用模板將焊膏均勻精確地塗敷在PCBhanpanshangkenengbukexing
，youqishiduiyuqijianmidugaohuojihekongjianjinzhangdedianluban。zhezhongqingkuangxia，yingkaolvjianghangaotufuzaiqijiandibudehanqiushang。weici，keliyongmobanjianghangaotufuzaihanqiushangduan，huojianghangaofenpeigeisuoyouhanqiu（參見圖8和圖9）。可利用專門設計的夾具和/或返修設備來達到這一目的。

 

圖8. 焊膏模板將焊膏印製到焊球上

 

圖9. 將焊膏分配到焊球上

 

 

將器件精準貼放到電路板上是很重要的。帶分光束光學係統的貼片設備有助於PBGA和電路板的對齊。此類成像係統涉及到將PBGA焊球鏡像疊放在PCB焊盤鏡像上（參見圖10）。貼片機必須具有支持用戶沿x軸和y軸進行微調（包括旋轉）的能力。

 

圖10. 利用分光束光學係統對齊PCB和器件

 

貼片精度取決於所用的設備或工藝。雖然PBGA封裝在回流焊過程中往往會自動對齊，但應確保貼片偏差小於PCB焊盤寬度的50%。若對齊誤差過大，焊料橋接可能引起電氣短路。

 

 

因所有回流參數均經過優化
，故應使用原始裝配過程中製定的熱曲線。

 

 

回流之後，檢查裝配好的PBGA有無缺陷，如未對齊或受損等。利用X射線檢查有無問題，如焊料橋接和錫珠等。如有必要
，執行電氣驗證測試以驗證器件功能正常。

 

 

 

 

 

 

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