BGA-Rework

Die Nachfrage nach immer kompakteren integrierten Schaltkreisen mit steigender Performance wird immer größer. Es besteht die Notwendigkeit mehr Anschlüsse auf kleinerer Fläche unterzubringen. Aus diesem Grund ist die Ball-Grid-Array-Technologie zur ersten Wahl für den Bau von oberflächenmontierbaren Gehäuseformen geworden. Der Aufbau von BGAs ist in den untenstehenden Illustrationen dargestellt.

Seitenansicht eines BGA Package

Seitenansicht eines Package on a Package

Equipment

Der Rework von BGAs erfordert ein hohes Prozessverständnis und nur das beste Equipment. Die sehr kleinen Fine-Pitch-Arrays erfordern hohe Platzierungsgenauigkeit und ein präzises Wärmeprofil, welches mit mehreren Temperatursensoren in einem geschlossenen Regelkreis überwacht wird. Durch den Einsatz des Flaggschiffes der ERSA Rework-Stationen, der ERSA IR/PL 650, können wir diesen hohen Anforderungen gerecht werden. So gelingt es uns selbst vielschichtige und auch sehr massive PCBs mit einer Genauigkeit von bis zu 10µm zu bearbeiten. Das Bauteil selbst wird hierbei mithilfe eines kontaktlosen IR-Temperatursensors genauestens überwacht, um ein Überschreiten der maximalen Reflow-Temperatur auszuschließen. Um beste Qualität anbieten zu können, verwenden wir nur hochqualitatives Flussmittel und BGA-Balls von höchstem Reinheitsgrad.

Herausforderungen

Leiterplatten sind hygroskopisch, sie nehmen selbst bei normalen Raumbedingungen Luftfeuchtigkeit auf, daher müssen sie vor Prozessbeginn getrocknet werden. Das gilt auch für neu zu bestückende Bauteile, sofern diese nicht trocken und verschlossen gelagert wurden. Andernfalls kann beim Lötprozess die absorbierte Feuchtigkeit explosionsartig verdampfen, wodurch es zu Schädigungen wie dem „Pop-Corn-Effekt“, Delamination, Blasenbildung, Abriss etc. kommen kann. Während des Prozesses kommen Leiterplattenhalter zum Einsatz, welche die Platinen von unten stützen, da es sonst durch die unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten zu Warping kommen kann. Wir stellen sicher, dass alle Teile entsprechend für den Rework vorbereitet werden.