Spis treści:
Stanice BGA je zařízení určené k montáži a demontáži integrovaných obvodů zapouzdřených v krytech BGA (Ball Grid Array).
Co je BGA?
BGA je typem pouzdra integrovaných obvodů, který se vyznačuje takzvanými kuličkovými spoji. Připojení jsou v rastrových mřížkách umístěných na spodní straně integrovaného obvodu. Kde se používají kryty BGA? Především v elektronice, konkrétně pro technologii povrchové montáže (SMT: surface-mount technology). BGA se sestavují pomocí kuliček, jejichž průměr je přizpůsoben konkrétnímu obvodu. Kuličky neboli pájecí pojivo je obvykle slitina cínu s olovem nebo stříbrem (v různých poměrech).
Hlavní výhody technologie BGA
Klíčovou výhodou integrovaných obvodů BGA je velmi vysoký počet vývodů umístěných ve spodní části. Spodní strana má výrazně větší plochu, než je celková plocha všech hran standardního integrovaného obvodu. Před pájením musí být pájecí spoj ve formě kuliček příslušného průměru přesně umístěn tak, aby se každá kulička dotýkala pájecího pole. Je třeba poznamenat, že maximální přípustný posun kuliček vůči pájecím polím je obvykle menší než 0,5 mm. Optické systémy lze použít při pájení BGA, jehož hlavním úkolem je přesné umístění obvodu.
Použití integrovaných obvodů v pouzdrech BGA
Integrované obvody zapouzdřené v pouzdrech BGA se hojně používají ve spotřební elektronice (zejména v mobilních zařízeních). Instalují se do smartphonů, tabletů, notebooků a přenosných počítačů.
Kromě toho se používají ve všech zařízeních, kde je nutné použít velmi velký počet vodičů a zároveň je omezený prostor pro instalaci.
Jak se pájí obvody v pouzdrech BGA?
Pájecí stanice pro montáž BGA lze rozdělit do dvou skupin. První z nich zahrnuje pájecí stanice s horkým vzduchem (hotair). Druhou skupinou jsou infračervené páječky. Elektronické dílny a domácí elektronici obvykle používají stanice 3 v 1, které kombinují předehřívač, páječku a horkovzdušnou páječku, např. s ventilátorem v baňce. Pájecí stanice tohoto typu jsou mimo jiné vybaveny plynulou regulací teploty a průtoku vzduchu.
Pájení BGA v praxi
Pájení integrovaných obvodů zapouzdřených v krytech BGA vyžaduje zručnost a praxi. Nejprve je třeba součástky, které se mají pájet,navlhčit, odmastit a očistit. V další fázi se čip zahřívá (např. pomocí předehřívače). Důležité je také pamatovat na použití pájecího pojiva, tj. kuliček vhodného průměru, a tavidlo se správnou dobou aktivace. Při pájení BGA je nutná ochrana proti ESD.
Stanice BGA - technické specifikace
Všestranné stanice 3 v 1 sestávající z horkovzdušné páječky, topného tělesa a pájecího hrotu jsou vybaveny řadou praktických funkcí, jako je autodiagnostika a chlazení po práci. Mezi další funkce patří programování teploty, provozní doby jednotky a výkonu foukání.
Každé ze tří zařízení pájecích stanic 3v1 lze používat samostatně, proto výrobci uvádějí technické parametry pro každou z nich. Výjimkou je výkon, který se někdy uvádí souhrnně.
Jedním z nejdůležitějších technických parametrů horkovzdušných páječek je rozsah teplot vyfukovaného vzduchu. Vybrané stanice BGA umožňují nastavit teplotu vyfukovaného vzduchu v rozmezí 100 °C až 480 °C.
Dalším klíčovým parametrem je průtok vzduchu během jedné minuty provozu jednotky. Některé pájecí stanice BGA poskytují průtok vzduchu 130 litrů za minutu. Zdrojem přívodu vzduchu je ventilátor, který je zabudován do pájecí baňky. Moderní horkovzdušné páječky jsou vybaveny bezkartáčovým motorem, který se vyznačuje dlouhou životností a spolehlivým provozem.
Další specifikace stanice BGA
Celý proces pájení integrovaných obvodů zapouzdřených v BGA je poměrně obtížný a náročný, kvůli nutnosti udržovat určitou teplotu. Kvalitní stanice BGA zaručují vysokou stabilitu teploty toku +/-1 °C. Nastavená teplota je navíc téměř shodná s teplotou vyfukovaného vzduchu. Díky této kombinaci se chyby při pájení způsobené nesprávným nastavením zařízení prakticky nevyskytují.
Vybrané pájecí stanice 3 v 1 jsou vybaveny snadno čitelným LCD displejem, který je určen pro přesné nastavení a sledování provozních parametrů. Moderní stanice BGA je řízena PID regulátorem. Kromě toho se vyznačuje konstrukcí ESD-safe (bezpečnou proti elektrostatickému výboji), která minimalizuje riziko elektrostatických výbojů, jež mohou vést k poškození obvodů.
Použití stanic BGA
Stanice BGA se běžně používá pro demontáž a montáž integrovaných obvodů v pouzdrech BGA. Je ideální pro opravy ovladačů automobilů, smartphonů, tabletů, notebooků a další spotřební elektroniky. Stanice BGA se používá mimo jiné k odstraňování studených pájek, které jsou častou příčinou poruch moderních elektronických zařízení. Odstranění studených pájek vyžaduje sestavení celého obvodu a jeho opětovné sestavení, např. na desce plošných spojů.
Pájecí stanice 3 v 1 BGA jsou kompletní sady, s nimiž lze provádět servis spotřební elektroniky i profesionálních obvodů (např. průmyslových). Nastavení provozní teploty se provádí samostatně pro horkovzdušnou páječku, pájecí hrot a topné těleso. Taková řešení zajišťují univerzálnost, a tedy použití jedné stanice pro různé pájecí techniky.
