现在越来越多的高密度、高性能、多引脚的大规模集成电路采用球栅阵列封装,简称BGA。而此类集成电路大多是高速处理且高功耗的处理器、解码器等,发热量都较大。由于BGA芯片的引脚(焊盘)在芯片正下方,BGA封装的芯片引脚(焊盘)是用锡球珠和线路板焊盘相连接的(见图1所示),所以芯片发热造成芯片引脚(焊盘)与锡珠和线路板焊盘的脱焊,无法用一般的电烙铁补焊修复。维修最好的办法是对芯片重植锡球,用BGA焊台重新焊接,但是一般维修者并非有此类设备。用热风枪对芯片吹焊有一定风险,但运用得当可使芯片与线路板成功焊好。
业余条件下对BGA封装集成电路虚焊的应急处理方法:1.必须使用助焊膏,作用是去除器件表面氧化物,降低焊锡表面张力,使锡珠与焊盘更好熔合。焊锡膏淘宝上很多,但必须使用中性无腐蚀的环保品种(如图2所示)。膏体是淡黄色的钻稠物。将膏体用工具涂抹在芯片四周(如图3中的A部分),再用热风枪低温挡加热芯片四周的助焊膏,使其都淌到芯片的正下方(为了助焊膏都能尚到芯片正下方,可把线路板四个方向侧倾动一动;为了有较多的助焊膏能浸润锡珠,提高焊接质量,可反复前面的过程几次)。
2.用热风枪加热芯片,建议用热风枪的中高温挡位。加热时,风筒垂直向下对芯片吹焊。风筒可匀速顺时针或逆时针绕着芯片基板圆周移动(如图3的B所示),使芯片中间硅片以外的部分都均匀加热。加热时间的控制是关键:时间太短,锡珠未熔化,焊接不良;时间太长,易使锡珠爆裂,造成引脚间短路,损坏芯片。所以要观察助焊膏的反应,如有少量青烟冒出,说明助焊膏将沸腾蒸发,就应立即停止加热。
3.用一个耐高温的金属杆(如螺丝刀)按在芯片正中间,向下加一定压力,目的是使锡珠和芯片及线路板接触良好,待温度降低(手摸芯片表面感觉不烫),才可松开。经过这样处理后,你的机器就有可能修复了。