Реболлинг (восстановление шариковых выводов)

Реболлинг BGA, восстановление шариковых выводов

Назначение
Приспособления для реболлинга служат для регенерации матрицы шарообразных выводов на нижней стороне микросхем в BGA корпусе. Потребность возникает при ремонте или перепайке чипсетов, а в ряде случаев и при создании матрицы на новой микросхеме перед её первоначальной установкой.

Использование специального оборудования для реболлинга вызвано тем, что попытки восстановления шарообразности контактов путем прогрева микросхемы обычными паяльными станциями нередко приводят к слипанию отдельных шариков. Подобная ситуация опасна не только для самой микросхемы, но и велика вероятность повреждения дорожек, что влечёт выбраковку платы целиком.

При использовании специального оборудования и оснастки восстановление шариковых выводов оказывается возможным практически для всех типом микросхем, причём в некоторых случаях допустимо неоднократное проведение этой операции с одними тем же корпусом. Реболлинг экономически и технологически оправдан при:
• использовании дорогостоящих BGA компонентов;
• невозможности или нерентабельности заказа единичных новых чипсетов;
• при проведении срочного ремонта;
• в случае замены бессвинцовых шариковых выводов на оловянно-свинцовые (при унификации технологий).

Технологические особенности
Существует много способов реболлинга, отличающихся составом оборудования и оснастки, уровнем автоматизации отдельных этапов процесса и т.п. Условно все существующие технологии делятся на два класса, один из которых предполагает использование уже готовых шариков, во втором случае их формируют из паяльной пасты.
Для повышения эффективности работ шарики часто объединяют в одноразовые картриджи или матрицы, изготовленные из водорастворимого материала, либо используют полиамидные плёночные трафареты.

Методика с готовыми шариками имеет преимущества, заключающиеся в точности получения контактов, однако сам технологический процесс более трудоёмок, а, следовательно, восстановление чипсетов обходится несколько дороже, чем при использовании паст и трафаретов. Сама же работа производится по одной и той же схеме. Сначала BGA корпус сушится и флюсуется, после чего посредством специального приспособления на нём закрепляется трафарет, на который укладываются шарики или наносится паста. После оплавки, промывки и сушки проводится тестирование готового к установке компонента.

Самая важная технологическая особенность качественного реболлинга в том, что тот не прощает даже незначительных ошибок. Например, использование при формовании выводов BGA корпусов должны использоваться пасты с низкой температурой перехода в текучее состояние. Несоблюдение этого условия за счёт разницы в коэффициентах расширения пасты и корпуса способно привезти к фатальному повреждению компонента.