BGA手工植球与焊接示例操作方法pdf

  LG 的液晶电视，要换掉CPU，植球与焊接过程。 描述:我的工作台 描述:用风枪取下芯片 描述:吸锡带清洗整理干净焊盘 描述:芯片装入植球台 描述:紧固螺丝 描述:刷匀助焊膏 描述:准备好锡球 描述:对准植球网 描述:对应焊盘放入锡球 描述:放完了 描述:移除钢网 描述:用风枪慢慢加热 描述:锡球融化完成植球 描述:装好预热台对好芯片位置 描述:上下一起开工 描述:用镊子轻轻移动芯片，感觉焊接效果 描述:焊接完成 台电U 盘BGA 的Flash，装到3252 上，因为芯片较小，不用预热台了 无铅的BGA植球怎么做 用BGA 返修台，如果有钢网的话，很容易植球.几种常见植球方法： A) 采用植球器法 如果有植球器，选择一块与BGA 焊盘匹配的模板，模板的开口尺寸应比焊球直径大0.05--0.1mm，将焊球 均匀地撒在模板上，摇晃植球器，把多余的焊球从模板上滚到植球器的焊球收集槽中，使模板表面恰好每个 漏孔中保留一个焊球。 把植球器放置在工作台上，把印好助焊剂或焊膏的BGA 器件吸在吸嘴上，按照贴装BGA 的办法来进行对准，将 吸嘴向下移动，把BGA 器件贴装到植球器模板表面的焊球上，然后将BGA 器件吸起来，借助助焊剂或焊膏的 黏性将焊球粘在BGA 器件相应的焊盘上。用镊子夹住BGA 器件的外边框，关闭真空泵，将BGA 器件的焊球 面向上放置在工作台上，检查有没有缺少焊球的地方，若有，用镊子补齐。 ..B) 采用模板法 把印好助焊剂或焊膏的BGA 器件放置在工作台上，助焊剂或焊膏面向上。准备一块BGA 焊盘匹配的模板，模 板的开口尺寸应比焊球直径大0.05～0.1㎜，把模板四周用垫块架高，放置在印好助焊剂或焊膏的BGA 器 件上方，使模板与BGA 之间的距离等于或略小于焊球的直径，在显微镜下对准。将焊球均匀的撒在模板上， 把多余的焊球用镊子拨（取）下来，使模板表面恰好每个漏孔中保留一个焊球。移开模板，检查并补齐。 加热固化锡球时，行业内有一个经验温度曲线的。如果你是用热风枪的话，肯定不行，温度拿捏不好，就 是你说的那种情况，没有BGA 返修台，是没办法做BGA 返修的，成功率也就是在40%吧，即使成功了，由于 热风枪的温度没法控制，会缩短BGA 的常规使用的寿命，因为这种损害是肉眼看不出来的，如果客户用了一个月， 又黑屏了，那你就要挨骂了，呵呵，还会砸你的牌子。 用BGA 返修台，一般至少要设置20 段以上温度曲线 分钟。预热区，升温区，焊接区，冷却 区的升（降）温速率是不一样的，每个区的时间分配也是有讲究的。1. 第一升温斜率,温度从75 到155, 最 大值:3.0度/秒. 2. 预热温度从 155 度到 185 度,时间要求: 50到80秒. 3.第二升温斜率,温度从 185 到220, 最大值:3.0度/秒. 4..最高温度: 225到245 度. 5. 220度以上的应保持在40 到70秒. 6. 冷却斜率最大不超过 6.0度/秒 如果你用了BGA 返修台，在温度设得合适的情况下做板还起泡的话,绝对是板子受潮了,在加热的过程中水 蒸气膨胀导致板起泡..特别是在一些气候比较潮湿的地区,根本原因也许是在拆焊BGA 时，底部预热不充分， 建议在做板之前将BGA 和板一起预热几分钟(2--3分钟即可)，保证板子干燥的情况下，在用上加热头加热 拆焊 BGA 手工焊接操作方法简介 1、焊接成功率和焊接质量 目前有关BGA 焊接主要提到的是成功率，实际上成功率并不能真实反应焊接的情况。我们大家都认为单纯强调成功 率有一定的欺骗性，焊接成功率会存在假象，这至少包括5种情况： ① 未焊接。有相当一部份虚焊的主板可以不通过焊接就能排除一些故障，比如在恒温箱里烘烤几小时，就有一部 份虚焊故障可以排除。类似的情况在返修台上也会出现，通过高温加热即使锡球没有熔化（当然不能算焊接）， 也可排除一部份故障。 ② 部份锡球只加热到临界状态。焊锡处于临界状态时，颜色发乌，当它凝固后，只能附着在焊点上，并且一 旦受力就会与焊点脱离。 ③ 芯片焊的不平。如果焊接中主板出现变形，或锡球熔化不均匀，就也许会出现这种情况。从芯片边缘看芯片 边缘并不能与主板平行，部份锡球补压扁、部份锡球被拉长。 ④ PCB 板老化破坏严重。 ⑤ 虽然锡球熔化均匀，但与焊点焊接不实。 出现以上几种情况，虽然故障可能暂时排除，但是共同的特点是维修后的主板用不住，可能会很快返修回来。 以上几种情况都与返修台和操作方法有关。 我们设计返修台和制定焊接方案的出发点是焊接质量，或是说焊接的牢固度。做到了成功率高并不能够确保 焊接质量高，而如果焊接质量高则一定能保证一个高成功率。我们大家都认为要排除掉以上几种情况出现，要做 到下面几点： ① 焊接过程要顺畅，不费力。如果锡球熔化很吃力，就没办法保证焊接质量。这与返修台和焊接操作方案都有 关系。 ② 返修台焊接BGA 元件是一项上、下加热配合的加热工作，上、下加热要配合好。这包括上部加热曲线， 下部预热温度，预热提前量等等。 ③ 所有主板加热过程中都可能会出现变形，返修台和加热方案合适可降低变形量，剩下的一部份要靠固定主 板来解决。主板固定的好，可消除或降低主板变形对焊接的影响，因此固定主板要仔细、认真。 ④ 要注意操作方法和一些细节处理。为了尽最大可能避免上述几种情况出现，检查锡球是否熔化和锡球熔化后的操作处 理必不可少，在任何返修台上傻瓜式焊接都保证不了焊接质量。 上述几条我们在后面都会具体解释。本返修台具备了高焊接质量的能力，而焊接方案要满足所有情况的焊接 并不实际，与其这样不如为用户介绍一下我们的焊接思路，帮助用户尽快熟悉、掌握AH60 返修台的特点， 以便更好的使用本返修台。 2、BGA 手工焊接的思路 首先我们提出一个思路供用户参考。我们大家都认为BGA 焊接和炒菜有点类似，要炒好菜有两点很重要，火和火候。 BGA 手工焊接也一样，要注意这两点。不同的是，炒菜是一个火，BGA 焊接是两个火（上、下加热），那么 这两个火的配合就很重要了。 BGA 焊接的特点是，主板由于尺寸、厚度、材料等关系，和芯片比起来导热性能要比芯片差很多，升温速度 明显要慢很多，热透所花的时间要长很多，而在主板低温时，从芯片方向向下传导的热量，会很快被主板吸 收，对于加热锡球起到的作用微乎其微。由此我们提出第一个观点： ① 提前预热。 芯片毕竟是一个多层的结构，而且基板是PCB 材料，因此它导热性能再好，也会存在上、下层的温差。而骤 然间出现一个很大的温差很容易击坏芯片，由此我们提出第二个观点： ② 热风型上加热必须要分好加热段。 具备了火，我们再说说火候。依照我们的经验，芯片承受高温的能力很强，但长时间承受高温的能力并不强， 由此我们大家都认为： ③ 加热时间尤其是高温区加热时间要尽量缩短。 ④ 检查一经发现锡球熔透了，马上停止上加热，进行下一步操作。 有的朋友可能会觉得锡球熔了之后再加热一段时间能巩固一下，其实完全不是。锡球熔透之后就不要再加 热了，长时间高温加热即使芯片没有损坏也会造成其它问题，比如下面我们会提到的助焊膏，可能会完全挥 发掉，留在主板上的会是失去活性的渣子，这一点对焊接很不利。 在我们用铬铁焊接时你可能注意过，在焊点和焊锡上加焊膏可以使焊点更容易挂锡，并且焊牢，而且接触点 越大焊的越牢。BGA 芯片下面的锡球虽然我们看不见，但道理肯定是一样的，由此我们提出两点： ⑤ 加助焊膏。 ⑥ 锡球熔化时，从芯片上面给它一个向下的压力，让锡球和焊点充分接触。 也许焊接一个BGA 有一百种方法都能够实现，但这一百种方法里必然不会焊接质量都一样。一些刚接触BGA 返修台的用户可能会希望最好是不用动手，打开开关机器就自动完成焊接了，其实就象机器人炒出来的菜， 你就不要对口味有什么要求了。BGA 手工焊接没有流水线上的环境，也做不到每个芯片都有明确的目的性的焊接曲 线对应操作，我们大家都认为只有从焊接方案、操作方法和操作细节入手，才可以做到更好的焊接质量。 3、BGA 手工焊接中的普遍的问题 我们就不为大家介绍BGA 手工焊接的操作方法了，用户很方便的就可以查到这方面的资料，或者也可以了解一下 我们的操作视频，里面的一些演示可供借鉴。在这里主要是针对一些用户常提出的问题给出我们的看法，供 用户参考。 1）、判断有铅/无铅芯片： ① 根据主板芯片的型号、出厂时间判断。以电脑芯片为例，INTEL915芯片后期一小部份芯片是无铅锡球， 之前全部是有铅锡球；以出厂时间来看，06年以后出厂的主板全部是无铅锡球。其它芯片也可以此为参考。 ② 可根据主板上的其它原器件是否为无铅焊接间接判断桥片，如其它元器件是无铅，桥片没有焊接过，那么 肯定是无铅。 ③ 若无法判断不出是有铅还是无铅芯片，可以按无铅芯片操作方法焊接，在焊接过程中仔仔细细地观察锡球变化， 一旦锡球熔化，就可马上移开加热头停止加热。 2）、如何固定主板： 推荐按以下几步操作： ① 首先将主板在PCB 支架上放平，调整支架支撑条的位置，避开主板下部的元器件。其中的两根支撑条应 支撑于待焊芯片正下方的两侧。 ② 用两侧的卡条固定主板。台式机主板最好是用四根卡条固定于主板的四个角，卡的过多反而不利于防变形。 对于异形板，首先要保证在待焊芯片这一区域主板用卡条固下好，然后再固定其它区域。 ③ 固定好主板后，调整支撑条上的顶丝高低，最好是将将顶住主板，不宜顶的过紧。 3）、怎么样去使用助焊膏： 我们推荐加焊、拆焊操作都要加助焊膏。助焊膏分有铅和无铅，有铅助焊膏不能用于无铅焊接，因为如果是 用有铅助焊膏焊接无铅芯片，没等锡球达到熔点温度，助焊膏就已经挥发完了。推荐有铅无铅焊接统一使用 优质无铅焊膏。加助焊膏的方法是在凉板的情况下，涂抹在芯片的一边或相对的两边（切忌在芯片四边都涂 抹助焊膏，如果四边都涂焊膏，等于给它密封了，焊膏流不到芯片中心），涂抹的量要适当大一点。在加热 过程中，焊膏会向芯片下方流动，并从其它几边流出，此时为了方便观察芯片下方锡球变化，可用棉签擦去 流出的助焊膏。如果在加热过程中发现助焊膏加的量少了，不能再次涂抹助焊膏，可用镊子夹住小块松香 涂抹于芯片边上加助焊膏的位置。 4）、怎么样来判断锡球是否熔化： 可以观察靠近芯片边上一排锡球的变化，一旦锡球变亮就表示已经熔化了。目前使用的锡球直径都比较小， 不易观察，另一方面因我们推荐加焊膏，可能不易观察，如想观察锡球，可边加热边用棉签擦拭渗出的焊 膏。或也可观察焊膏的变化来判断锡球是还熔化，方法用户多注意几次焊接过程就可领会。如判断锡球已经 或接近熔化，此时可用镊子轻压芯片角，如果可轻易压动则可初步判断为锡球熔透了（如果芯片下面的锡球 没有完全熔，虽然可压动，但是手感不一样，用户需细心体会；另有铅/无铅锡球手感不一样，有铅锡球熔化 时比较“软”，无铅则比较“硬”）。切忌直接用镊子推芯片试锡球是否熔化，因为如果少量几个点没有熔， 它的力量并不是很大，一推就可能使芯片或主板掉点，还有一种情况，如果锡球处于临界状态或是说似熔 非熔，用锡子一推它就可能与焊点脱离，以后再加焊多少遍它都焊不上了，必须要取下来重新植球。 5）、锡球熔化之后如何操作： 当判断锡球熔透之后，可将加热头移开，用镊子尖轻压芯片中心，此时如果是焊接、加焊，可用镊子尖轻压 芯片中心揉一下。如果是拆焊可迅速取下芯片。 6）、如何取芯片： 真空吸笔很不好用，用镊子尖夹住芯片一角掀起芯片的方法也不好，有一定的概率会造成掉点。最好的办法是用弯 头镊子改装一个工具，如下图所示，用它夹住芯片两边，平着将芯片提起来。 7）、如果曲线没跑完锡球就熔透了，是否要继续加热等到曲线自行结束： 绝对不能，高温加热时间过长对芯片不利，即使芯片没有损坏，也有一定可能会导致焊膏完全挥发掉，锡球易氧化， 使操作前工尽弃或者焊接不牢。 8）、焊接、加焊是不是能够不用镊子试，直接跑完曲线就行了： 当然不行，原因有几点： ① 不能够确保锡球熔透。 ② 即使锡球熔透了，用镊子轻压芯片能够正常的使用锡球和焊点充分接触，焊接的更牢固。 ③ 请参考第7条的说明。 9）、为何需要提前预热： 我们的方案是加焊、拆焊、焊接都要提前预热，有铅/无铅最好都要提前预热，咱们提供的曲线也是在提前预 热的基础上制定的。为何需要提前预热？是因为主板升温比芯片升温要慢的多，如果主板温度很低，芯片传 导下来的热量会被主板迅速散掉，对锡球温度提升做用有限，基本属于无效加热，而高温加热时间过长对芯 片不利。 10）、BGA 芯片重焊应注意些什么问题： ① 操作应一气呵成，取下芯片后应乘热马上把芯片上的锡刮掉，主板不要从架子上取下来，处理完芯片之后 再将板子上的焊锡刮掉。 ② 主板和芯片上的焊锡不要刮的一点儿不剩，焊点上应保留少量的焊锡，这样有利于植球和焊接，但一定要 将整个焊盘刮平。如果使用吸锡线刮完之后发现焊点刮的过于干净，一点儿锡都没剩，可用焊锡丝和铬铁稍 微补上一点锡然后刮平。 ③ 主板、芯片刮完锡之后要用酒精或洗板水把助焊膏擦干净，然后重新在焊盘上涂干净的焊膏，量要适当， 最好是很薄的一层，但要每个点都涂到。助焊膏千万不能加的过多，加多芯片会漂在焊膏上。 ④ 无铅锡球比较难植，目前常用的操作方法是植有铅锡球代替原来的无铅锡球，我们推荐在用有铅球代无铅 球时，球径应略大于原球径，如用0.55有铅球代0.5无铅球，0.65有铅球代0.6无铅球。 11）、为什么拆焊、加焊无铅芯片的方法在焊接无铅芯片时不适用： 实际操作中可能会遇到焊无铅芯片的情况，比如更换新芯片。有过操作经验的用户可能发现了，同样的操作 拆焊无铅芯片很顺利，而焊接无铅芯片时却锡球不熔，焊不上。那么这是什么道理呢？原因很简单，拆焊、 加焊的时候锡球和焊盘接触是个小平面，而焊接时锡球和主板一面的接触是一个点，它的导热能力是不一样 的。解决的方法是预热提高10～20 度，或者推迟开上加热的时间，多预热一会就可以了。 12）、如何检查焊接是否合格： ① 焊接完成后，首先检查一下芯片是否焊平，从芯片的四边看，芯片的每边都应与主板平行，可以看到的锡 球，没有拉长、压扁的情况。如果不是，那么可能是操作的问题，也可能是主板变形了。 ② 检查一下残留的助焊膏，如果使用的是优质助焊膏，助焊膏应该保持透亮，并且芯片下的助焊膏量还要比 较大。这样一方面锡球被助焊膏包裹，不易氧化，二是焊接完成时助焊膏仍然保持活性。反之如果助焊膏已 基本挥发掉，残留在板上焊膏变黑，那么对成功率和牢固度都会有影响。 13）、连续操作应注意哪一些问题： 如果用户需连续焊接操作，请注意在预热台温度降到70度以下时再进行下一个操作。 14）、加焊是否不如重新植球牢固，用不住： 不可能会有这样的事，无铅植球比较难，现在多是植有铅锡球，怎会是有铅锡球会比无铅锡球焊的更牢固 呢？只能是没有加焊好。从我们的用户返馈情况去看也是这样，很多用户都说用了很久根本就植不了几 个球，也没有焊不牢的情况。由于加焊省时、省力，我们推荐用户操作时也是首选加焊。 网上也e 很多有关的资料，现在似乎热风返修台在某些情况下力不从心，使用者可能会利用互联网寻找处理方法， 但是网上充斥着很多误导、或者不具可操作性的资料。 我们大家都认为无铅焊的入门标准应该是加焊，加焊不能够确保很高的成功率、加焊成功后返修率过高就不能算无铅 焊达标。而我们推荐给用户的操作方案也是首推加焊，实际上和我们有联系的客户大多数都是一年也植不了 几个球，大部分是加焊处理问题。 电烙铁简介 1、内热式电烙铁 由连接杆、手柄、弹簧夹、烙铁芯、烙铁头（也称铜头）五个部分所组成。烙铁芯安装在烙铁头的里面（发热 快，热效率高达 85 ％～％％以上）。烙铁芯采用镍铬电阻丝绕在瓷管上制成，一般 20W 电烙铁其电阻为 2.4kΩ 左右， 35W 电烙铁其电阻为 1.6kΩ 左右。常用的内热式电烙铁的工作温度列于下表： 烙铁功率 /W 20 25 45 75 100 端头温度 /℃ 350 400 420 440 455 2、外热式电烙铁 一般由烙铁头、烙铁芯、外壳、手柄、插头等部分所组成。烙铁头安装在烙铁芯内，用以热传导性好的铜为 基体的铜合金材料制造成。烙铁头的长短能调整（烙铁头越短，烙铁头的温度就越高），且有凿式、尖锥形、 圆面形、圆、尖锥形和半圆沟形等不同的形状，以适应不一样焊接面的需要。 一般来说电烙铁的功率越大，热量越大，烙铁头的温度越高。焊接集成电路、印制线路板、 CMOS 电路一般 选用 20W 内热式电烙铁。使用的烙铁功率过大，容易烫坏元器件（一般二、三极管结点温度超过 200℃ 时 就会烧坏）和使印制导线从基板上脱落；使用的烙铁功率太小，焊锡不能充分熔化，焊剂不能挥发出来，焊 点不光滑、不牢固，易产生虚焊。焊接时间过长，也会烧坏器件，一般每个焊点在 1.5 ～ 4S 内完成。 3、其他烙铁 1 ）恒温电烙铁 恒温电烙铁的烙铁头内，装有磁铁式的温度控制器，来控制通电时间，实现恒温的目的。在焊接温度不宜过 高、焊接时间不宜过长的元器件时，应选用恒温电烙铁，但它价格高。 2 ）吸锡电烙铁 吸锡电烙铁是将活塞式吸锡器与电烙铁溶于一体的拆焊工具，它具有使用起来更便捷、灵活、适合使用的范围宽等特点。 不足之处是每次只能对一个焊点进行拆焊。 3 ）汽焊烙铁 一种用液化气、甲烷等可燃气体燃烧加热烙铁头的烙铁。适用于供电不便或无法供给交流电的场合。 用电烙铁焊接元件是基本的装配工艺，它对保证电子科技类产品的质量起着关键的作用。下面介绍一些元器件的焊 接要点。 1. 焊接最好是松香、松香油或无酸性焊剂。不能用酸性焊剂，否则会把焊接的地方腐蚀掉。 2. 焊接前，把需要焊接的地方先用小刀刮净，使它显出金属光泽，涂上焊剂，再涂上一层焊锡。 3. 焊接时电烙铁应有足够的热量，才可能正真的保证焊接质量，防止虚焊和日久脱焊。 4. 在焊接晶体管等怕高温器件时，最好用小平嘴钳或镊子夹住晶体管的引出脚，焊接时还要掌握时间。 5. 烙铁在焊接处停留的时间不宜过长。 6. 烙铁离开焊接处后，被焊接的零件不能立即移动，否则因焊锡尚未凝固而使零件容易脱焊。 7. 半导体元件的焊接最好采用较细的低温焊丝，焊接时间要短 8. 对接的元件接线最好先绞和后再上锡。 焊接技术 这里讲的焊接技术是指电子电路制作中常用的金属导体与焊锡之间的熔合。焊锡是用熔点约为183度的铅锡 合金。市售焊锡常制成条状或丝状，有的焊锡还含有松香，用起来更方便。 1、握持电烙铁的方法 通常握持电烙铁的方法有握笔法和握拳法两种。 （1）、握笔法。适用于轻巧型的烙铁如30W 的内热式。它的烙铁头是直的，头端锉成一个斜面或圆锥状的， 适宜焊接面积较小的焊盘。 （2）、握拳法。适用于功率较大的烙铁，我们做电子制作的一般不使用大功率的烙铁（这里不介绍）。 2、在印刷电路板上焊接引线的几种方法。 印刷电路板分单面和双面2 种。在它上面的通孔，一般是非金属化的，但为了使元器件焊接在电路板上更牢 固可靠，现在电子科技类产品的印刷电路板的通孔大都采取金属化。将引线焊接在普通单面板上的方法： （1）、直通剪头。引线直接穿过通孔，焊接时使适量的熔化焊锡在焊盘上方均匀地包围沾锡的引线，形成一 个圆锥体模样，待其冷却凝固后，把多余部分的引线剪去。（具体的方法见板书） （2）、直接埋头。穿过通孔的引线只露出适当长度，熔化的焊锡把引线头埋在焊点里面。这种焊点近似半球 形，虽然美观，但要格外的注意防止虚焊。 烙铁使用的需要注意的几点 （1） 新买的烙铁在使用之前必须先给它蘸上一层锡（给烙铁通电，然后在烙铁加热到一定的时候就用锡条 靠近烙铁头），使用久了的烙铁将烙铁头部锉亮，然后通电加热升温，并将烙铁头蘸上一点松香，待松香冒 烟时在上锡，使在烙铁头表面先镀上一层锡。 （2） 电烙铁使用一段时间后，可能在烙铁头部留有锡垢，在烙铁加热的条件下，我们大家可以用湿布轻檫。如 有出现凹坑或氧化块，应用细纹锉刀修复或者直接更换烙铁头。 （3） 电烙铁通电后温度高达250 摄氏度以上，不用时应放在烙铁架上，但较长时间不用时应断电，防 止高温“烧死”烙铁头（被氧化）。要防止电烙铁烫坏其他元器件，尤其是电源线，若其绝缘层被烙铁烧坏而 不注意便容易引发安全事故。 （4） 不要把电烙铁猛力敲打. 一、电烙铁的种类 1. 外热式电烙铁 由烙铁头、烙铁芯、外壳、木柄、电源引线、插头等部分所组成。由于烙铁头安装在烙铁芯里面，故称为外热 式电烙铁。 烙铁芯是电烙铁的核心部件，它是将电热丝平行地绕制在一根空心瓷管上构成，中间的云母片绝缘，并引出 两根导线V 交流电源连接。 外热式电烙铁的规格很多，常用的有 25W,45W,75W,100W 等，功率越大烙铁头的温度也就越高。 烙铁芯的功率规格不同， 其内阻也不同。 25W 烙铁的阻值约为 2k Ω， 45W 烙铁的阻值约为 1 kΩ， 75W 烙铁的阻值约为 0.6 k Ω， 100W 烙铁的阻值约为 0.5 k Ω。 烙铁头是用紫铜材料制造成的，它的作用是储存热量和传导热量，它的温度必须比被焊接的温度高很多。烙铁 的温度与烙铁头的体积、形状、长短等都有一定的关系。当烙铁头的体积比较大时，则保持时间就长些。另 外，为适应不一样焊接物的要求，烙铁头的形状不一样，常见的有锥形、凿形、圆斜面形等等。 2. 内热式电烙铁 由手柄、连接杆、弹簧夹、烙铁芯、烙铁头组成。由于烙铁芯安装在烙铁头里面，因而发热快，热利用率高， 因此，称为内热式电烙铁。 内热式电烙铁的常用型号规格为 20W,50W 几种。由于它的热效率高， 20W 内热式电烙铁就等于 40W 左右 的外热式电烙铁。 内热式电烙铁的后端是空心的，用于套接在连接杆上，并且用弹簧夹固定，当要换掉烙铁头时，必须先将 弹簧夹退出，同时用钳子夹住烙铁头的前端，慢慢地拔出，切记不能用力过猛，以免损坏连接杆。 内热式电烙铁的烙铁芯是用比较细的镍铬电阻丝绕在瓷管上制成的，其电阻约为 2.5k Ω左右（ 20W ）， 烙铁的温度一般可达 350OC 左右。 由于内热式电烙铁有升温快、重量轻、耗电省、体积小、热效率高的特点，因而得到了普通的应用。 3. 恒温电烙铁 由于恒温电烙铁头内，装有带磁铁式的温度控制器，控制通电时间而实现温控，即给电烙铁通电时，烙铁的 温度上升，当达到预定的温度时，因强磁体传感器达到了居里点而磁性消失，从而使磁芯触点断开，这时便 停止向电烙铁供电；当温度不高于强磁体传感器的居里点时，强磁体便恢复磁性，并吸动磁芯开关中的永久磁 铁，使控制开关的触点接通，继续向电烙铁供电。如此循环往复，便达到了控制温度的目的。 4. 吸锡电烙铁 吸锡电烙铁是将活塞式吸锡器与电烙铁溶为一体的拆焊工具。它具有使用起来更便捷、灵活、适合使用的范围宽等特点。 这种吸锡电烙铁的不足之处是每次只能对一个焊点进行拆焊。 二、电烙铁的选用 电烙铁的种类及规格有很多种，而且被焊工件的大小又不一样，因而合理地选用电烙铁的功率及种类，对 提高焊接质量和效率有直接的关系。 选用电烙铁时，可以从以下几个方面做考虑： 1） 焊接集成电路、晶体管及受热易损元器件时，应选用 20W 内热式或 25W 的外热式电烙铁。 2） 焊接导线及同轴电缆时，应先用 45W~75W 外热式电烙铁，或 50W 内热式电烙铁。 3） 焊接较大的元器件时，如行输出变压器的引线脚、大电解电容器的引线脚，金属底盘接地焊片等，应选 用 100W 以上的电烙铁。 三、电烙铁的使用方法 1. 电烙铁的握法：有三种： 1） 反握法，就是用五指把电烙铁的柄握在掌内。此法适用于大功率电烙铁，捍接散热量较大的被焊件。 2） 正握法，此法使用的电烙铁也比较大，且多为弯形烙铁头。 3） 握笔法，此法适用于小功率的电烙铁，焊接散热量小的被焊件，如焊接收音机、电视机的印刷电路板及 其维修等。 四、电烙铁的使用上的要求 1. 新烙铁在使用前的处理 一把新烙铁不能拿来就用，必须先对烙铁头做处理后才能正常使用，就是说在 使用前先给烙铁头镀上一层焊锡。具体的方法是：首先用锉把烙铁头按需要锉成一定的形状，然后接上电源， 当烙铁头温度升至能熔锡时，将松香涂在烙铁头上，等松香冒烟后再涂上一层焊锡，如此进行二至三次，使 烙铁头的刃面及其周围就要产生一层氧化层，这样便产生“吃锡”困难的现象，此时可锉去氧化层，重新镀上 焊锡。 2. 烙铁头长度的调整 焊接集成电路与晶体管时，烙铁头的温度就不能太高，且时间不能过长，此时便可将 烙铁头插在烙铁芯上的长度进行适当地调整，进而控制烙铁头的温度。 3. 烙铁头有直头和弯头两种，当采用握笔法时，直烙铁头的电烙铁用起来比较灵活。适合在元器件较多的 电路中进行焊接。弯烙铁头的电烙铁用在正握法较为贴切，多用于线路板垂直桌面情况下的焊接。 4. 电烙铁不易长时间通电而不使用，因为这样容易使电烙铁芯加速氧化而烧断，同时将使烙铁头因长时间加 热而氧化，甚至被烧“死”不再“吃锡”。 5. 更换烙铁芯时要注意引线不要接错，因为电烙铁有三个接线柱，而其中一个是接地的，另外两个是接烙铁 芯两根引线的（这两个接线柱通过电源线V 交流电源相接）。如果将 220V 交流电源线错接 到接地线的接线柱上，则电烙铁外壳就要带电，被焊件也要带电，这样就会发生触电事故。 电烙铁在焊接时，最好选用松香焊剂，以保护烙铁头不被腐蚀。烙铁应放在烙铁架上。应轻拿轻放，决不要 将烙铁上的锡乱 1，使用可调式的衡温烙铁较好； 2，第一次使用时，必须让烙铁嘴“吃锡”； 3，平时不用烙铁的时候，要 让烙铁嘴上保持有一定量的锡，不可把烙铁嘴在海棉上清洁后存放于烙铁架上； 4，海棉需保持有一定量水 份，至使海棉一整天湿润； 5，拿起烙铁开始使用时，需清洁烙铁嘴，但在使用的过程中无需将烙铁嘴拿到海 棉上清洁，只需将烙铁嘴上的锡搁入集锡硬纸盒内，这样保持烙铁嘴之温度不会急速下降，若IC上尚有锡提 取困难，再加一些锡上去（因锡丝中含有助焊剂），就能轻松地提取多的锡下来了； 6，烙铁温度在340~380 度之间为一般的情况，若部分敏感元件只可接受240~280 度的焊接温度； 7，烙铁嘴发赫，不可用刀片之类 的金属器件处理，而是要用松香或锡丝来解决； 8，每天用完后，先清洁，再加足锡，然后马上断电。 更多资料到赛光烙铁头网站看看 参考资料：/list.asp 理论研究 Theoretical Research BGA器件手工焊接辅助定位系统模块设计 白 洁 广东广播电视大学，广东广州 510091 摘 要 针对BGA器件焊接时难于定位的问题，设计了一种适用于手工焊接的辅助定位系统。详细的介绍了该系统的设计 原理、总体结构和设计的关键技术。 关 键 词 BGA；手工焊接；定位 中图分类号 TN7 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2010）24-0010-02 BGA（Ball Grid Array），即球栅阵列封装 ，它是在基板的下面 系统工作原理示意图 ，如图 2 所示。首先采集印刷电路板的 按阵列方式引出球形引脚 ，在基板上面装配 IC 芯片（有的 BGA 基准图像（没有移入 BGA 芯片时的图像），获取当前的图像放大倍 引脚端与芯片在基板的同一面）[1] 。由于 BGA 封装的焊球位于芯 率等相关参数。接着进行芯片贴装定位操作 ，即将实际的 BGA 芯 片的底面 ，在贴装焊接时其焊球与电路板焊盘相应位置的准确定 片移入。由于印刷电路板在整个操作的流程中是固定不动的 ，所以 位是工作的重点和难点。有关专家曾经指出 ，在生产制造中所发 基准图像与 BGA 芯片移入后的图像的差别就是前者无 BGA 芯片 生的要求返工的缺陷中 ，高达 50% 的问题是起源于贴装过程中所 （基准图像），而后者有 BGA 芯片。对两幅图像进行差值、滤波、 产生的问题 [2] ，BGA 器件的准确定位是保证贴装焊接质量的关键 二值化等运算 ，就可检测出当前 BGA 芯片的实际位置。然后 ，根 环节之一 ，其在生产的全部过程中的重要性可见一斑。 据获取的图像放大倍率等参数及芯片的实际结构参数（芯片手册 1 辅助定位系统原理 可得到），构建出一个透明的 BGA 芯片图像。在显示时 ，用重构的 透明的 BGA 芯片代替图像中实际的 BGA 芯片。对芯片贴装定位 本文提出了一种适用于手工焊接的 BGA 器件辅助定位系统 ， 操作中的每一帧图像都进行上述处理 ，就可以在显示器上看到一 该系统用摄像头实时获取定位操作的全过程 ，但在显示时 ，将图 个透明 BGA 芯片在电路板上移动 ，并使得操作者可同时看到电路 像中待焊接的 BGA 芯片用一个重构的器件图像代替 ，重构器件的 板上焊盘和芯片下面的焊球。大幅度的提升了操作的准确性和灵活性。 图像采用透明方式显示 ，将底部的焊球呈现在芯片上面 ，这样 ， 操作者可在显示屏上同时看见电路板上焊盘和 BGA 芯片上焊球 ， 2 辅助定位系统总体结构 如图 1 所示 ，大幅度的提升了操作的准确性和灵活性。 系统主要由工业显微镜、图像采集器、图像分析处理平台组成。 其中数码显微镜使用的是深圳市赛克数码科技开发有限公司生产 的工业级 SK2104。这是一款针对工业品检、观测而开发的专业数 码显微放大设备 ，配备照明设备 ，工作台 ，CCD 摄像头和调节杆等。 其主要性能指标如下 ： 1）独有的双向倍率同步专利技术 ； 2）15X~45X 连续变倍镜头 ； 3）具有消场曲和消畸变的成像特质 ； 4）纯白环形灯照明光源 ； 5）内置式 SONY 高清晰 CCD ； 6）图像的数字化与传输采用 USB 接口的图像采集卡 ，与计 图 1 芯片重构后图像 算机的连接十分便捷。 在已知芯片几何尺寸参数和摄像头放大倍率（经过测量图像 软件系统是整个辅助定位系统的核心 ，根据总系统的功能 ， 中的焊盘间距得到）等参数的情况下 ，重构图像能够达到实用的 系统的软件结构和基本功能如图 3 所示 ，其中最重要的包含芯片数据 精度。该系统不需要复杂的光学系统及相关的机械联动结构 ，结 输入模块、印刷电路板参数测量模块、图像分割模块和图像重构 构简洁。 模块。 图 3 系统软件结构 芯片数据输入模块主要完成要焊接芯片的结构尺寸数据的输 入 ，用户都能够存入常用 BGA 芯片的结构尺寸数据 ，这一些数据是重 构芯片图像的基础。 电路板图像测量模块主要完成两项任务 ： 1）经过测量电路板上 BGA 焊盘的间距获得当前图像的放大 图 2 系统基本工作原理 2010•8 （上） 10 《科技传播》 Theoretical Research 理论研究 倍率。为了获得适合的显示效果 ，显微镜放大倍数在使用时要根 像经过摄像镜头进行若干倍放大。由于 BGA 封装器件的封装尺寸 据有必要进行调节 ，但调节完成后显微镜的实际放大倍数并不能直 差别很大 ，所以为得到合适大小的焊盘图像 ，镜头的放大倍率 接获得 ，因此 ，必需通过图像处理的方法计算出放大倍数 ，用于 是连续可调的。在重构器件的图像时 ，必须知道镜头的实际放大 后面的芯片图像的重构。由于电路板上 BGA 焊盘的间距是已知的 倍率 ，这一点可经过测量放大后的焊盘间距与实际焊盘的间距的 （与芯片焊球的间距相等），通过图像测量技术 ，可获得在当前目 比值得到（实际焊盘的间距可从器件手册中得到）。高精度的间距 放大倍数下 ，图像中每像素与实际长度单位的关系 ，即 ： 测量是本论文要研究的重点内容之一。 L h = 2）芯片位置的跟踪 l （1） 其中 ，L 为从图像上获得的焊盘间的平均像素值 ，l 为芯片 在获取适当大小的焊盘图像并得到放大倍率后 ，将待焊接的 L h = BGA 封装器件移进焊盘图像的视场 ，芯片移进视场的角度和位置 焊盘间的实际距离值 ， 为放大的比例系数。 l 2）获得电路板基准（背景）图像（电路板基准图像是指没有 是随机的 ，为了可以实时、准确地重构芯片图像 ，必须得到实际 移入 BGA 芯片时电路板图像）。由于电路板在整个定位操作的过 芯片的准确位置信息。 程中是固定不动的 ，所以获得的电路板基准（背景）图像可以用 3）器件图像的重构 来作为分割 BGA 芯片的参考图像 ，另外 ，在构造透明的 BGA 芯 得到相关参数后 ，用一个虚拟的透明芯片图像代替实际的芯 片时 ，BGA 下面的电路板部分 ，也是由电路板基准（背景）图提 片图像 ，使操作的人能够同时看到焊盘和焊球 ，从而进行精确的芯 供的。 片定位。 图像分割模块的主要工作是获得覆盖在电路板上的芯片的位 4 结论 置信息 ，后续的图像重构模块就是以这个信息为依据放置重构芯 本文设计的系统 ，使 BGA 芯片的定位转化成相当于 SO 或 片的。 QFP 器件的定位问题 ，视觉效果直观 ，大幅度的提升了操作的准确性 图像重构模块的任务是结合从电路板图像处理模块中获得的 和灵活性 ，即便采用人工操作方式 ，也能够顺利完成 BGA 器件的 比例系数、从图像分割模块中获得的实际芯片的位置信息 ，及已 准确定位 ，保证了焊接的质量。这种方法可加快电子科技类产品的研发 知的芯片参数 ，构造出一个透明的 BGA 芯片 ，使芯片底部的焊球 速度、减少返工 ，降低生产所带来的成本 ，可给生产商带来可观的经济效益。 清晰地呈现在芯片上。 此系统适用于中小企业和科研院校等单位 ，其结构相对比较简单 ，体积小、 3 系统模块设计的主要技术指标及关键技术 成本低 ，有广泛的未来市场发展的潜力 ，可大大推动 BGA 器件应用 ，提高电 对于本辅助定位系统 ，主要技术指标要求如下 ： 子产品的性能。它的研制对 BGA 封装器件的应用有积极的推动作 1）器件重构误差 ：≤ 0.2mm 用。 2）测量范围 ：13~20mm 3）工作半径 ：≥ 285mm 为达到技术指标要求 ，需要完成的关键技术有如下 ： 参考文献 1）高精度点距测量 [1]张杰.冲激载荷下BGA封装焊点的力学特性研究[D].江苏： BGA 的 锡 球 中 心 距 为 1.0mm~1.5mm， 锡 球 直 径 为 江苏大学，2006. Ф0.6mm~Ф1.0mm，而 CSP 的锡球中心距为 0.5mm~1.0mm，锡球直 [2]胡志勇.贴装设备发展的新趋势[J].电子工业专用设备， 径为 Ф0.2mm~Ф0.5mm，为了更好的提高图像测量的精度 ，要将焊盘图 2002，31(2)：69-72. （上接第7页） 动人心。 才能打造出精品。 4.4 重视追踪服务和频道形象 现代科学技术日新月异 ，而电视栏目包装也会随科技的发展 而发展。精品的栏目 ，不但是要有优秀的外包装 ，还有有极富创 目前 ，电视包装主要有以下几个趋势 ，首先是追踪服务 ，电 意和内涵的内包装 ，这样才可以保证电视栏目的魅力 ，并一直处在 视台在挑选包装公司时 ，应先进行当地考验查证 ，看是否是整体经营 ， 竞争非常激烈的电视行业的鳌头。 是否有实力开展工作 ，看它的包装思想是与你的要求是否相同 ， 当然在合作的过程中还要一直的磨合的研究。包装的理念是在 电视的发展过程中逐渐形成的 ，要成为一项整体的系统 ，还需要 参考文献 相当长的时间。电视台的节目在发展的过程中 ，也会随着观众口 [1]李晓明.试谈电视节目的包装[J].内江科技，2009(7). 味的改变而改变 ，但是频道包装还适应保证其核心稳定性 ，再不 [2]樊晓健.浅论电视节A包装的发展[J].青年记者，2005(5). 断的进行调整和更新。 [3]李海艺.电视节目包装中的美术元素[J].知识经济， 5 结论 2009(1). 总之 ，电视栏目的包装 ，其思想艺术性应积极的发挥出来 ， [4]闰复明.电视节目包装及个性化[J].记者摇篮，2009(3). 将欣赏性和文艺性结合起来 ，只有有一丝不苟、精益求精的精神 ， [5]郭丹.浅谈电视节目包装[J].科技咨询导报，2007(15). （上接第3页） （上接第4页） 参考文献 2000. [1]赵克.科学技术的制度供给[M].复旦大学出版社，2008. [2]何志武.新闻采访[M].武汉大学出版社，2004. [2]刘大椿.科学技术哲学导论[M].中国人民大学出版社， [3]陈正荣.电视第三次浪潮—解析“南京现象”[M].中国传 2005. 媒大学出版社，2006. [3]殷登祥.科学、技术与社会概论[M].广东省教育出版社， 2007. 11 2010•8 （上）《科技传播》

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