Подробнее об особенностях BGA монтажа читайте в книге Чарльза Пфейла «Разводка BGA».
Переделка предполагала изменение схемы соединений, что требовало не только создания новых дорожек проводников, но и удаления старых соединительных перемычек. Для решений этой проблемы была предложена специальная процедура, описываемая следующим образом: после демонтажа BGA компонентов и разрыва ненужных соединений c другими элементами платы, полностью удалялись BGA-контактные площадки. Затем на поверхность платы термически устанавливались новые контактные площадки и уже к ним вели новые медные соединения. Трассы выводились к периметру платы. Затем к этим новым дорожкам крепились провода.
Данная процедура оказалась не такой простой, она требовала определенных навыков в трех различных направлениях: во-первых, опыта демонтажа BGA компонентов, во-вторых, умений, связанных с фрезерованием и резкой, и, в-третьих, мастерства в нанесении на плату новых контактных площадок, медных дорожек и соединительных перемычек.
Рассмотрим подробнее схему такой переделки:
- Демонтируйте BGA компонент с помощью любого стандартного инструмента, например, термофеном. В зависимости от плотности и конструктивной особенности сборки может понадобиться другой инструмент для предварительного прогрева обратной или боковой стороны платы, что можно сделать любым термовоздушным нагревателем.
- «Перережьте» часть проводника («собачья кость» — dog bone), соединяющий контактную площадку BGA с металлизированным отверстием, используя высокоскоростную прецизионную дрель. Для этого подойдет твердосплавная концевая фреза диаметром приблизительно 0.015″. Не вырезайте отверстия большего диаметра, чем это необходимо для разрыва соединения (см. Рис. 1).
- Снимите контактную площадку и аккуратно зачистите ножом поверхность под ней. При необходимости прогрейте это место термофеном для лучшей адгезии с поверхностью печатной платы.
- Фрезой прорежьте неглубокую канавку на поверхности платы от края контактной площадки за периметр BGA. Плотное расположение элементов может ограничить возможную ширину полосы до 0.002″ и даже меньше. Выбирайте размер реза на 0.002″ шире, чем размер будущего проводника (см. Рис. 2).
- Закрепите новую контактную площадку на подготовленном месте. Площадка должна быть развернута «хвостом» в сторону сделанной канавки (см. Рис. 2).
- Нанесите припой на то место контактной площадки, откуда начинается соединение с медным проводником и продлите его нанесение по всей длине до выхода за периметр разводки BGA (см. Рис. 2).
- Припаяйте к дальнему концу нового проводника один конец провода. Противоположный конец провода будет припаян позже. (см. Рис. 3).
- Зачистите область вдоль нового проводника, пропаяйте его по всей длине и нанесите сверху тонкий слой высокопрочной, высокотемпературной эпоксидной защиты.
- Проверьте надежность соединения проводника с контактной площадкой, установите на приготовленную площадку компонент BGA.
- Припаяйте второй конец провода, чтобы закончить новую цепь. Завершите окончательную проверку с помощью специального рентгеновского оборудования.
Заключение
Дополнительные задания на внесение конструкторских изменений (ECO — an engineering change orders) в разводку BGA не обязательно обернется кошмаром, хотя это безусловно непростая процедура. Но ее можно сделать качественно, как это было описано выше.
Результатом будет надежное и прочное соединение, на которое можно рассчитывать до тех пор, пока соответствующие изменения дизайна платы не будут реализованы на стадии производства. Выполненное правильно, это промежуточное решение проблемы позволит сэкономить время, деньги и сохранит бессчетное количество качественно смонтированных плат от мусорной корзины.
По материалам https://www.circuitrework.com
P.S. Наша компания СЕПкоРус предлагает монтаж печатных плат из наших или ваших компонентов. Осуществляем следующие виды монтажа: BGA, поверхностный (SMD) монтаж, высококачественный ручной монтаж, с трафаретом и без трафарета, монтаж образцов, прототипов, мелких серий. Дополнительно предлагаем реинжиниринг — восстановление электрической схемы и трассировки печатной платы по образцу.
Материалы по теме монтажа печатных плат: