Реболить что это

Реболл чипа. Всё о том, как правильно катать шары

Слово reball заимствовано из английского языка. Неизвестно, как оно правильно пишется на русском: ребол или реболл, реболить или реболлить, реболинг или реболлинг. Поэтому не судите строго, буква Л в статье может «гулять» от слова к слову. Реболл (reball) сам по себе — это процесс накатки новых шаров на BGA чип.

Реболл чипа требуется в трёх случаях:

1. Если нужный нам живой BGA чип распаян на плате доноре и его нужно подготовить для установки на нужную нам плату
2. Если на ремонтируемой плате был удар и есть вероятность отвала чипа от материнской платы
3. Если пришёл чип на бессвинце, но не хочется или опасно перегревать плату/чип

• Видеокарте
• Материнской плате ноутбука
• Материнской плате ПК

• Видеочип
• Видеопамять
• Процессор
• Северный мост
• Южный мост, чипсет, хаб

Процесс демонтажа чипа с платы вам уже знаком, затем потребуется реболлинг. Когда вы снимаете чип с платы, на подложке остаются старые шары. Каждый шарик разных размеров, а основная часть припоя остаётся на материнской плате.

Если в таком состоянии попытаться поставить чип на плату, то его или перекосит, или какая-то часть не припаяется из-за неравномерности распределения припоя. Конечно, можно рискнуть и попробовать поставить его, но это не 100% вероятность. Всегда делайте качественно и всё возможное, чтобы получилось хорошо, для этого и нужен реболл. После ребола все шарики одинаковой величины и чип без проблем припаивается к плате.

Подготовка чипа к реболлингу

Подготовка чипа к реболлингу

Чтобы без лишней суеты отреболить чип, подготовьте все необходимые инструменты заранее. Для реболлинга на столе должны лежать:

1. Скальпель
2. Пинцет
3. Металлическая лопатка
4. Станки для ребола
5. Широкая баночка
6. Шары для ребола
7. Тряпочные перчатки
8. BGA трафареты и чип

Для начала возьмите синий станок для ребола, он выглядит массивно и напоминает тиски. Зафиксируйте подвижные части так, чтобы они огибали чип со всех сторон, но до конца не закручивайте их. Положите чип площадкой вверх и теперь закрутите крепления до конца, но делайте это аккуратно, потому что края станка будут стягиваться и могут повредить маску чипа. Это не критично, но неприятно.

Вообще этот станок предназначен для реболлинга трафаретами с непрямым нагревом, но удобнее его использовать для снятия шаров, а реболить уже другим станком.

Нагрейте феном весь чип, положите немного флюса, потом начните водить по поверхности паяльником со свинцовым припоем. У свинца меньше температура плавления, поэтому когда он смешивается с бессвинцовым припоем на чипе, получившаяся каша легче снимается паяльником без высокой температуры.

Всё, что налипло на жало, снимите с помощью губки. Лайфхак. Я делаю это без участия губки, просто быстро смахиваю пальцем припой с жала паяльника. Звучит опасно, но мне нравится, потому что получается быстрее и эффективнее. Процесс похож на то, как кремнём высекают искру.

Возьмите оплётку и снимите остатки припоя с чипа так, чтобы поверхность была ровная и без бугорков. Зачистите площадку от использованного флюса с помощью флюсофа, щетки и салфеток. Подождите пока чип остынет и вытащите его, затем приступайте к следующей фазе.

P.S. Можно снимать старые шары и на прорезиненном коврике, без станка. Главная задача не сколоть кристалл. Лайфхак. Если будете реболить на коврике без станка, положите под кристалл старую использованную термопрокладку. Хорошо, если в коврике есть небольшое отверстие под кристалл, тогда чип ляжет ровно. Снимать шары в таком положении удобнее, так как чип не елозит. Этот метод более быстрый, чем со станком, но учиться лучше на станке.

Выберите трафарет для ребола

Выберите трафарет для ребола

Чтобы приступить к реболу, подберите трафарет для чипа. Трафарет — это металлическая заготовка-шаблон с уже высверленными отверстиями, которые дублируют площадки на чипе. В эти отверстия засыпаются шары для ребола. Трафарет для ребола удобный, без него пришлось бы раскладывать на чипе тысячу шариков вручную.

Трафареты бывают разные по качеству, от этого зависит удобство ребола.

Некачественные трафареты сделаны из тонкого металла, сами отверстия могут быть неровно выточены, может не подходить заявленный размер шаров на трафарете. При нагреве он может изгибаться и весь процесс ребола может пойти насмарку. Стоит такой трафарет ~ $2-5.

На Aliexpress есть набор таких трафаретов для ребола, 144 шт. Больше половины бесполезные, потому что они для чипов, которые уже устарели, но тем не менее, ~ треть трафаретов пригодится. Есть такой же набор для ребола подороже, но уже с инструментами и шарами. Ещё есть дорогой набор трафаретов на 888 шт, он гораздо интереснее, потому что трафареты есть и на современные чипы, но и стоит он больше 7 000 рублей. Такой же набор 888 шт, но с шарами инструментами для ребола. На YouTube есть распаковка этого набора от канала Terabit Lab.

Качественный трафарет для ребола обычно толще, все отверстия ровные и чётко совпадают с площадками на чипе, при нагреве не гнётся. Стоит такой обычно ~ $10-15. Искать их сложнее, они поштучно встречаются на Aliexpress, и на сайте небольших магазинчиков для ремонта.

Как ни прискорбно, но обычно трафарет некачественный, потому что их больше по ассортименту и легче всего достать, поэтому лучше научиться понимать как его правильно использовать.

Чтобы работать с таким трафаретом, иногда приходится во время ребола надавливать на него пинцетом или чем-то еще, чтобы он не cмог выгибаться и шары не могли слипнуться под ним, а по бокам, где он наоборот выгибается вверх, его нужно поджать самими креплениями станка.

Что такое реболлинг. Технология реболлинга

Термин реболлинг (реболлинг от англ. reballing — накатывание шаров) — это методика «лечение» отвала BGA чипов заменой шариков припоя, которые располагаются на подложке чипа BGA. Является частью процесса re-work — ремонта электроники (PCB, печатных плат) с помощью паяльной станции (воздушной или инфракрасной) и/или термофена.

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.

Мы настоятельно рекомендуем проводить чистку ноутбука от пыли и замену термопасты не реже 1 раза в год для профилактики перегрева ноутбука.

До принятия дериктивы RoHS («директива без свинца», данная директива ограничивает использование потенциально опасных элементов в электротехническом и электронном оборудовании) производители применяли припои с содержанием свинца. После вступления в силу директивы с 2006 года в Европейском Союзе свинцовые припои попали под запрет. 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 (ремонт материнских плат) и ремонте видеокарт, так как стоимость процедуры намного меньше стоимости нового модуля (материнской платы) или даже компонента (видеочипа).

При замене северного моста реболлинг не производится, если чип, во время пайки, сразу «встал на свою место». Северный и южные мосты меняются целиком — цена их невелика.

Видео: реболлинг BGA

Перейдите по ссылке или нажмите по картинке, чтобы посмотреть видео о том, как производится реболлинг BGA чипа в реальном времени на профессиональной инфракрасной паяльной станции.

Как происходит весь техпроцесс реболлинга

Далее описание последовательности действий: подготовка; демонтаж; снятие шариков-контактов; подготовка к монтажу; монтаж BGA.

Подготовка к реболлингу. Защита от статического электричества

Внимание! Статическое электричество опасно для компонентов BGA!

Ниже приведён небольшой список средств для защиты от статики (ESD-Защита):

• Антистатический браслет и иные заземляющие устройства
• Антиэлектростатические вещества (например аэрозоль Антистатик)
• Всеразличные увлажнительные приборы или Ионизаторы

Демонтаж BGA компонента перед реболлингом

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!)

Инструменты и материалы

• Инфракрасная или воздушная паяльная станция (Станция Фен+Паяльник не подходит, обратите внимание на рисунок ниже чтобы понять о чём идёт речь)
• Фольга (Для защиты компонентов вокруг BGA чипа)
• Механический или вакуумный пинцет
• Флюс
• Рамочный держатель или Фторопластовые стойки

Последовательность действий

1. Шаг 1 — Установка платы Установите плату в рамочный держатель или на фторопластовые стоики неисправным компонентом к вверху, и поместите на термостол паяльной станции.
2. Шаг 2 — Подготовка к пайке Нанесите флюс вокруг BGA компонента, закройте фольгой компоненты вокруг чипа, установите термодатчик вблизи от BGA компонента для контроля работы по термопрофилю.
3. Шаг 3 — Пайка Установите верхний нагреватель над неисправным компонентом задайте термопрофиль для пайки и ждите завершения.
4. Шаг 4 — Снятие BGA компонента

После того как процесс пайки завершиться быстро снимите Компонент при помощи вакуумного или механического пинцета.

Процесс снятия шариковых выводов (деболлинг)

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!
Поскольку паяльники с температурным контролем пайки не так редки, мы опишем процесс деболлинга с использованием паяльника с жалом.

Внимание: Процесс деболлинга содержит множество потенциально опасных для чипа механических и температурных стрессов, по этому следует быть аккуратней.

Инструменты и материалы

• Флюс
• Паяльник
• Изопропиловые салфетки
• Оплётка (Плетёнка) (Медная лента для удаления припоя)
• Антистатический коврик (Излишней ESD защиты не бывает)

Дополнительные рекомендуемые инструменты

• Микроскоп
• Вытяжка для облегчения удаления дыма, образующихся в процессе выпаивания
• Защитные очки
• Подготовка

1. Разогрейте паяльник.
2. Убедитесь что вы защищены от статики.
3. Перепроверьте каждый чип на загрязнение, пропущенные контактные площадки, а также паяемость.
4. Оденьте защитные очки.

Примечание: Проведение сушки компонента, для удаления влажности рекомендуется делать до выполнения его деболлинга.

Последовательность действий

1. Шаг 1 — Нанесение флюса на BGA компонент: 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.)
2. Шаг 2 — Снятие шариков припоя: 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.

Примечание: 1. Никогда не очищайте BGA чип загрязненным участком салфетки. 2. Всегда используйте новую салфетку для каждого нового чипа.

Примечание: Поскольку флюс имеет коррозийное действие, рекомендуется провести дополнительную очистку, в случае, если реболлинг чипа не будет сделан сразу.

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.

Подготовка к монтажу BGA компонента

Инструменты и материалы

• BGA трафарет
• Держатель для трафарета
• Флюс
• Деионизованная вода
• Поддон для очистки
• Щетка для очистки
• Пинцет
• Кислотоупорная щетка
• Печь оплавления или система пайки

Дополнительно рекомендуемые инструменты

• Микроскоп
• Напальчники
• Подготовка

Перед тем, как вы начнете, убедитесь, что фиксатор для трафарета чист.

Последовательность действий

Выставьте температурный профиль для оборудования, выполняющего оплавление припоя.

1. Шаг 1 — Вставка трафарета 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.
2. Шаг 2 — Нанесите флюс на чип Используйте шприц для нанесения небольшого количества флюса на чип. Примечание: Перед тем как начать, убедитесь. что поверхность чипа чиста.
3. Шаг 3 — Распределение флюса по поверхности чипа 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.
4. Шаг 4 — Вставка чипа Поместите BGA компонент в трафоретный держатель, контактными площадками к вверху.
5. Шаг 5 — Наложение трафарета Наложите сферху трафарет, напомним то что трафарет уже в фиксаторе (верхняя крышка трафаретного держателя), и зафиксируйте так чтобы трафарет прилегал к контактным площадкам.
6. Шаг 6 — Накатка Шаров 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.
7. Шаг 6 — Оплавление 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.
8. Шаг 7 — Охлаждение 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.
9. Шаг 8 — Выемка BGA чипа После того, как чип охладился, выньте его из фиксатора и поместите его в поддон для очистки, стороной шариковых выводов вверх.
10. Шаг 9 — Вымачивание Нанесите деионизованную воду на трафарет BGA и подождите примерно секунд тридцать, прежде чем продолжить.
11. Шаг 10 — Снятие трафарета 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.
12. Шаг 11 — Очистка от фрагментов грязи 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.

ВНИМАНИЕ: Поддерживайте чип, пока чистите его щеткой во избежание механического повреждения.

Используйте микроскоп для проверки чипа на загрязнение, пропущенные шарики или остатки флюса. При необходимости повторной чистки, повторите шаги 11 — 13.

Очистка фиксатора

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.

Инструменты и материалы

• Поддон для очистки
• Щеточка
• Стакан
• Деионизованная вода

Дополнительно рекомендуемый инструмент

• Маленькая чашка или баночка

1. Шаг 1 — Вымачивание Вымочите фиксатор для трафаретов BGA в теплой деионизованной воде примерно 15 минут.
2. Шаг 2 — Чистка с деионизованной водой Выньте фиксатор из воды и потрите его щеткой.
3. Шаг 3 — Промывка фиксатора Промойте фиксатор деионизованной водой. Дайте ему высохнуть на воздухе.

Монтаж BGA компонента

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 установить чип для дальнейшей пайки. Расположение чипа должно точно совпадать с контактными площадками.

Отпустить верхний нагреватель инфракрасной станции и запустить заданный термопрофиль.

Реболить что это

Просто ПОЛЕЗНАЯ информация о реболе:

Минимальный набор «юного реболлера — шаровика» — это три типа шаров 0.5, 0.6, 0.76
0.55 шары заменяются соответственно на 0.5, а не на 0.6
Наиболее легкоплавкие шары имеют формулу Sn63/Pb37, они начинают «таять» при температуре около 178 градусов и чип прекрасно садится при температуре до 200 градусов, без риска перегреть кристалл.
Шары «начинающим професссионалам» рекомендуется брать в минимальной расфасовке, поскольку их на самом деле хватает на достаточно большое колличество чипов, даже с учетом ухода в брак «львиной» доли шаров.

Реболл чипа без трафарета — однозначно можно считать видом наказания, особенно при отсутствии съеденной на этом деле собаки, острого зрения и специфических инструментов. Впрочем — ребол чипа универсальным трафаретом не терпящим нагрева — тоже не намного проще, потому как желательно снять лишние шары до процесса оплавления, во избежания слипания с соседними, ведь под ними не будет площадки, удерживающей шар, и при нагреве поверхностное натяжение флюса, поток горячего воздуха, кипение флюса или «Броуновское движение» кинет его в «объятия братьев».

Отвалившийся шар гораздо проще исправить, чем слипшиеся шары.
В первом случае достаточно нанести на площадку крошечную каплю флюс-геля, приклеить на неё шар и локально прогреть феном с тонкой насадкой (без фанатизма, при температуре до 300`, иначе рискуете получить пузырь или отскочившую площадку в месте нагрева).
В случае же слипания — получившийся мегашар или комочек нужно предварительно удалить, не задев соседние шары. Я для такой цели купил жало на паяльную станцию типа «миниволна» диаметром 1мм. В случае если шар удалось расплавить миниволной — припой автоматически «всосется» в углубление жала, не оставляя «морковки» или «бугра» на площадке. Бывает, попадаешь на шары питания или земли и миллиметровое жало не в состоянии прогреть шар до плавления, в этом случае можно помочь с помощью фена, либо убрать лишнее традиционным способом, с помощью оплетки, попутно захватив кучу шаров рядом. Если останется много припоя на площадке чипа после удаления слипшихся шаров, то новый шар будет проблематично поставить без удаления лишнего припоя. Во первых, на морковку не поставишь сверху шар, он «скатится» в сторону и рискует слипнуться с соседним шаром или неприпаяться, либо сплавившись с шаром образует шар слишком большого размера, что опять же увеличивает риск слипания и мешает правильной установке чипа. В этом случае можно аккуратно сточить торчащую часть шара надфилем либо мелкозернистой наждачкой ровно приклеенной к твердому основанию

Трафареты под шары бывают трех основных типов:

1. Большие, 80х80 или 90х90, которые как правило используются в ручных «станочках» для реболла, их нельзя греть, во избежание неравномерного прогрева, и как следствие его покоробит. Из таких трафаретов и станков чип с прилипшими к флюсу на площадках чипа шарами перед оплавлением извлекают из трафарета.

2. Трафареты под шарики непосредственного оплавления. Как правило они по размеру чуть больше чипа (1 мм по краям), тонкие (около 0.3мм толщиной). «Правильные» сделаны из прочного термостабильного материала, для «любителей» из жести или чего попало. Какие у вас — вы узнаете после первого же ребола и процесса «отклеивания» прилипшего от флюса к чипу трафарета.

3. Толстые трафареты (0.5 и более миллиметров) для использования метода создания шариков с помошью паяльной пасты.
Простота данного метода при описании кажущаяся. Самое «гемморойное» место этого процесса — особенно при редком использовании, это вовсе не навыки «размазывания» пасты по трафарету и отработка движения по снятию трафарета с чипа, так чтобы большая часть пасты таки осталась не в трафарете и на руках, а на чипе — а сама ПАСТА. Во первых крайне критично качество пасты, поскольку из дерьмовой пасты шары вообще не сформируются,скорее чип начнет «оплавляться», а из «менее дерьмовой» они все будут разные. Но это не все, даже очень качественная паста долго не хранится, в ней начинаются процессы окисления частичек припоя (а окисленные они не слипаются при расплавлении в единую каплю) и расслоение пасты на фракции (жир наверх, металл вниз, а активные компоненты флюса вообще испаряются). Даже качественная паста от AIM и Indium через год уже не годится для ребола, хотя все еще подходит для пайки SMD. Такие трафареты категорически не рекомендуется греть, поскольку малейшее изменение его геометрии приведет к неплотному прилеганию трафарета к чипу, и как следствие — подтеканию пасты под трафарет, со всеми вытекающими последствиями. Так же не стоит забывать про термопрофиль оплавления пасты (кипение и разбулькивание при слишком быстром нагреве, длительный, «зловонный» и дымный процесс испарения большого кол-ва флюса, окисление и «несхлопывание» пасты при неправильном температурном режиме, значительно более длительный процесс оплавления)

Вывод: Выбор технологии зависит от «вкуса» и особенностей предстоящей работы. Если отбросить третью технологию, в виду гемморойности, и все течение «пуристов» пропагандирующих культ «собственных шаров. » а также их «чистоты» и «состава» —
однозначно «шариковая» технология практичнее. Нужен вам станок или нет — это уже вопрос наличия свободных денег и солидности в работе. От себя могу добавить что он однозначно «рулит» при необходимости ребола большого кол-ва одинаковых чипов, без смены трафарета, и однозначно к станку тяжело докупить недостающие трафареты, особенно поштучно. Ну и при необходимости снимать чип до нагрева — прийдется потрахаться с подбором липкости флюса, хотя с «кривым» флюсом и с трафаретами прямого нагрева есть куча проблем (плевание шариками из отверстий при кипении флюса, приклеивание «намертво» флюсом трафарета к чипу, испарение активной составляющей флюса, задолго до расплавления шаров, или повышеное поверхностное натяжение расплавленного флюса, удерживающее шарик в отверстии в расплавленном виде при этом не касающимся площадки, и как следствие неприпаивание шариков к чипу. Про «активные» флюсы коррозирующие плату, чип и шары без тщательной отмывки, или «обугливающиеся» до состояния «полупроводника» между шарами — я вообще промолчу.
Флюсам и технологии вообще отдельную «диссертацию» нужно посвящать.

Немного о флюсах:
1. Первое что хочу отметить — отличайте флюсы для бессвинцовой и свицовой технологии. Это очень важно! Даже не смотря на то — что большинство продавцов флюса не знают какой он у них в продаже. Смотрите код продукта, производителя и ищите информацию в интернете. Поскольку с 2008-2009 года мировые производители массово перешли на LeadFree — то и 95 процентов продуктов выпускаются под бессвинец. Почему это важно — флюс имеет некий жизненный цикл, фазы которого привязаны к температурным точкам. Например расплавление, испарение жидкой фракции, активация компонентов флюса для разружения оксидных пленок, активация поверхносно активных компонентов для формирования защитной пленки в процессе пайки, испарение или полимеризация остатков флюса, для образование защитной пленки препятствующей коррозии. Естественно что при разнице в 30 градусов точки активации флюса и точки расплавления припоя — все эти «тонкие» термохимические реакции ломаются и смысл сложного флюса теряется. Падает качество и надежность пайки, а иногда и вообще не происходит спаивания, если расплавление припоя произошло уже после того как флюс, «отработав встроенную в его состав программу» благополучно испарился и образовал защитную окисную пленку. Это приблизительно как варить стальные трубы автогеном и при этом использовать канифоль.
2. 80% всяких флюсов на рынке — подделка. Формулы правильных флюсов серьезные разработчики держат в строгой тайне, а процесс производства — очень сложный. Нужно не просто смешать компоненты, а при этом не дать им вступить друг с другом в реакции, соблюсти точность агрегатных состояний и микроконцентраций добавок. Определить подделку может только тот, кто уже давно пользуется оригинальным флюсом. Ключевые моменты — вязкость, цвет, запах, особенно запах при пайке 😉 ,блеск поверхности припоя, спаивание близко расположенных проводников (поверхностное натяжение расплава), внешний вид остатков флюса после пайки. Качественные флюсы стоят дорого. Цена в 40-80$ за литр жидкого флюса или 20-50$ за 5 грамовый шприц флюс-геля — это нормально. Флюс-гель в шприце 2 грамма, c надписью AMTECH и даже голограммой на этикетке, купленный за 1,5$ — однозначно лучше «вазелина», «Жира паяльного» или канифоли сосновой, и однозначно годится для пайки чего нибудь, но определенно не является оригинальным флюсом, содержащим компоненты о которых я писал выше. В жидком флюсе возможны еще варианты «разбавления» флюса водой или изопропиловым спиртом и перефасовка в более мелкую тару. Правдя заключается в том, что мировые производители жидких флюсов редко продают их нормой упаковки менее 1, а часто и менее 5 литров (минимальная закупка канистра) поскольку ориентируются на производство, а не на энтузиастов пайки. Часто даже «Имя» регионального продавца ничего не меняет, поскольку он уже может получить свои «минимальные 5 литров» со склада «польского» или «китайского» дистрибьютора, который «распродает» 200 литровую бочку, или цистерну, купленную на заводе. Я пару раз сам получал такие «купажи» покупая в очень приличных фирмах. Разница только в том, что я без вопросов мог определить подделку исходя из знаний и опыта и вернуть назад поставщику.
3. Не думайте что можно купить один флюс и решить все вопросы. Флюсы для ребола, припаивания и отпаивания BGA должны иметь разные «полезные характеристики», флюс для пайки выводных конденсаторов в многослойный материнских платых другие, флюс для пайки паяльником выводных чипов с шагом менее полумиллиметра — пятые, флюс для пайки SMD феном, шестые и так далее. Это я еще не касаюсь специфики, типа пайки алюминия и стали, или работы с тигелем расплавленого припоя или «машины пайки волной». И здесь уже на первый план, кроме специфических для конкретной свойств флюса выходит фактор цены. Всем хорош флюс гель AIM, и конденсаторы с ним паять очень удобно и приятно, но при цене 350-450 гривен за шприц — нерентабельно. Лично мой подход — каждой задаче — свой инструмент, особенно когда идет речь не о хобби, а о бизнесе.
4. Если у вас паяльник не имеет возможности выставлять температуру, или вы паяете припоем непонятного состава и происхождения, а чипы пересаживаете утюгом или строительным феном — не имеет значения какие у вас флюсы. Также как при игре в «русскую рулетку» не имеет значения модель пистолета и тип патронов, «проигрыш» от этого никак не будет зависить.

Заголовок сообщения: Re: Просто ПОЛЕЗНАЯ информация о реболе, шарах, флюсах.
Добавлено: 08 авг 2011 07:57

По поводу первого пункта — прошу сюда добавить новый размер БОЛЬШИХ трафаретов
к чему придуман не знаю — но факт существования имеет быть место. Сам думал что опечатка — но по моей просьбе были произведены замеры — так что — как написано 99 х 99 — так оно и есть в реальности
http://ic-chips.ru/catalog/?id=11018

P.S. к чему увеличивать размер трафарета — понять лично мне сложно

Реболить что это

Реболлинг От англ. reballing

(Лечение отвала BGA чипов)

Мы попытаемся просто и внятно объяснить что такое реболлинг и для чего он нужен:

В двух словах реболлинг это замена шариков припоя которые располагаются под электронными BGA-компонентами, это нужно в том случае когда происходит отвал в местах соприкосновения чипа и платы, в следствии чего компонент (чип) перестаёт работать! В большинстве случаев проблемы отвала происходят из-за использования низкокачественного припоя, и принятия дериктивы RoHS (Данная директива ограничивает использование потенциально опасных элементов в электротехническом и электронном оборудовании, в данном случае свинец) если раньше производители применяли припои с содержанием свинца, то после принятия директивы в 2006 году свинец стал под запретом, и компании были вынуждены использовать другие сплавы (с 2006 года количество брака выросло во много раз)

А теперь по порядку, мы попытаемся разъяснить весь техпроцесс!

Статика опасна для компонентов! перед началом всех работ нужно защититься от статического электричества, ниже приведён небольшой список средств для защиты от статики (ESD-Защита) :

• Антистатический браслет и иные заземляющие устройства
• Антиэлектростатические вещества (например аэрозоль Антистатик)
• Всеразличные увлажнительные приборы или Ионизаторы

И так с защитой мы не много разобрались теперь переходим к самому процессу!

Демонтаж BGA Компонента

Демонтаж BGA компонентов намного сложнее, чем кажется на первый взгляд! Для качественного демонтажа необходимо наличие паяльной станции (желательно ИК) 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!)

Инструменты и материалы

• Инфракрасная или воздушная паяльная станция (Станция Фен+Паяльник не подходит, обратите внимание на рисунок ниже чтобы понять о чём идёт речь)
• фольга (Для защиты компонентов вокруг BGA чипа)
• Механический или вакуумный пинцет
• Флюс
• Рамочный держатель или Фторопластовые стойки

Шаг 1 — Установка платы

Установите плату в рамочный держатель или на фторопластовые стоики неисправным компонентом к вверху, и поместите на термостол паяльной станции.

Шаг 2 — Подготовка к пайке

Нанесите флюс вокруг BGA компонента, закройте фольгой компоненты вокруг чипа, установите термодатчик вблизи от BGA компонента для контроля работы по термопрофилю.

Шаг 3 — Пайка

Установите верхний нагреватель над неисправным компонентом задайте термопрофиль для пайки и ждите завершения.

Шаг 4 — Снятие BGA компонента

После того как процесс пайки завершиться быстро снимите Компонент при помощи вакуумного или механического пинцета.

Процесс снятия шариковых выводов (деболлинг)

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!
Поскольку паяльники с температурным контролем пайки не так редки, мы опишем процесс деболлинга с использованием паяльника с жалом.

Внимание: Процесс деболлинга содержит множество потенциально опасных для чипа механических и температурных стрессов, по этому следует быть аккуратней.

Инструменты и материалы

• Флюс
• Паяльник
• Изопропиловые салфетки
• Оплётка (Плетёнка) (Медная лента для удаления припоя)
• Антистатиче ски й коврик (Излишней ESD защиты не бывает)

Дополнительные рекомендуемые инструменты

• Микроскоп
• Вытяжка для облегчения удаления дыма, образующихся в процессе выпаивания
• Защитные очки

Подготовка

• Разогрейте паяльник.
• Убедитесь что вы защищены от статики.
• Перепроверьте каждый чип на загрязнение, пропущенные контактные площадки, а также паяемость.
• Оденьте защитные очки.

Примечание: Проведение сушки компонента, для удаления влажности рекомендуется делать до выполнения его деболлинга.

Шаг 1 — Нанесение флюса на BGA компонент:

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.)

Шаг 2 — Снятие шариков припоя:

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.

Шаг 3 — Очистка чипа

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.

Шаг 4 — Проверка

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.

Шаг 5 — Промывка

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.

Подготовка BGA компонента к монтажу

Инструменты и материалы

• BGA трафарет
• Держатель для трафарета
• Флюс
• Деионизованная вода
• Поддон для очистки
• Щетка для очистки
• Пинцет
• Кислотоупорная щетка
• Печь оплавления или система пайки

Дополнительно рекомендуемые инструменты

Подготовка

• Перед тем, как вы начнете, убедитесь, что фиксатор для трафарета чист
• Выставьте температурный профиль для оборудования, выполняющего оплавление припоя.

Шаг 1 — Вставка трафарета

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.

Шаг 2 — Нанесите флюс на чип

Используйте шприц для нанесения небольшого количества флюса на чип.

Примечание: Перед тем как начать, убедитесь. что поверхность чипа чиста.

Шаг 3 — Распределение флюса по поверхности чипа

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.

Шаг 4 — Вставка чипа

Поместите BGA компонент в трафоретный держатель, контактными площадками к вверху.

Шаг 5 — Наложение трафарета

Наложите сферху трафарет, напомним то что трафарет уже в фиксаторе (верхняя крышка трафаретного держателя), и зафиксируйте так чтобы трафарет прилегал к контактным площадкам.

Шаг 6 — Накатка Шаров

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.

Шаг 6 — Оплавление

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.

Шаг 7 — Охлаждение

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.

Шаг 8 — Выемка BGA чипа

После того, как чип охладился, выньте его из фиксатора и поместите его в поддон для очистки, стороной шариковых выводов вверх.

Шаг 9 — Вымачивание

Нанесите деионизованную воду на трафарет BGA и подождите примерно секунд тридцать, прежде чем продолжить.

Шаг 10 — Снятие трафарета

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.

Шаг 11 — Очистка от фрагментов грязи

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.

Шаг 12 — Очистка

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.

Шаг 13 — Промывка чипа BGA

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.

Шаг 14 — Проверка качества нанесения

Используйте микроскоп для проверки чипа на загрязнение, пропущенные шарики или остатки флюса. При необходимости повторной чистки, повторите шаги 11 — 13.

Очистка фиксатора

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

Инструменты и материалы

• Поддон для очистки
• Щеточка
• Стакан
• Деионизованная вода

Дополнительно рекомендуемый инструмент

• Маленькая чашка или баночка

Шаг 1 — Вымачивание

Вымочите фиксатор для трафаретов BGA в теплой деионизованной воде примерно 15 минут.

Шаг 2 — Чистка с деионизованной водой

Выньте фиксатор из воды и потрите его щеткой.

Шаг 3 — Промывка фиксатора

Промойте фиксатор деионизованной водой. Дайте ему высохнуть на воздухе.

Монтаж BGA компонента

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.

Пример Реболлинга на термовоздушной паяльной станции FINEPLACER core (цена на данную паяльную станцию начинается от 40.000 Евро)