CN107911955A - 一种芯片更换方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种芯片更换方法，适用于更换焊球阵列封装芯片，属于主板维修技术领域，包括以下步骤：提供BGA焊台；设置BGA焊台工作的温度曲线；将主板固定于BGA焊台上，并使主板上的待更换芯片对准BGA焊台的上风口和下风口；启动BGA焊台，BGA焊台根据温度曲线对待更换芯片加热，并于BGA焊台的实际工作温度与温度曲线的最高温度具有预设一温度差时操作BGA焊台，使BGA焊台保持当前的工作温度；从主板上取下待更换芯片，并清理待更换芯片对应的焊盘上的焊锡；关闭BGA焊台，并将替换芯片放置到焊盘上；启动BGA焊台，BGA焊台根据温度曲线将替换芯片焊接在主板上。上述技术方案的有益效果是：BGA芯片更换时间短，焊接良率高，提高BGA芯片更换的效率。

Description

一种芯片更换方法
技术领域
本发明涉及主板维修技术领域，尤其涉及一种适用于更换焊球阵列封装芯片的芯片更换方法。
背景技术
随着BGA器件(球栅阵列封装器件)的不断发展市场需求加大产品产能不断提升，SMT贴装技术工艺也很难避免BGA芯片不良品的出现。由于BGA芯片价格昂贵为了降低成本提高产品良品率返修和更换BGA芯片变得十分必要。目前业界通常使用以下两方案更换BGA芯片：
方案一用BGA焊台：加热取下BGA芯片需要4分钟左右；待BGA焊台恢复常温取下主板，并使用电铬铁和吸锡带清理BGA芯片对应的焊盘，需要12分钟左右；再用洗板水将BGA芯片对应的焊盘清洗干净，然后涂上助焊剂最后将更换芯片放好，需要1分钟左右；BGA焊台加热焊接更换BGA芯片需要4分钟左右。该方案更换BGA芯片合格率为100％，但是需要最少20分钟以上。
方案二用热风枪：加热取下BGA芯片需要1.5分钟左右；用电铬铁加热BGA芯片焊盘等锡融化，然后用吸锡带将BGA芯片焊盘清理平整，需要4分钟左右；用洗板水将BGA芯片焊盘清洗干净，然后涂上助焊剂最后将更换芯片放好，需要1分钟左右；(4)加热焊接更换BGA芯片需要1.5分钟左右；该方案比较节省时间，但是焊接合格率通常为65％。原因：热风枪只能通过板子局部和芯片顶部快速加热传导热给BGA焊盘，这种方式由于受热不均和温度变化太快，容易造成芯片和板子损坏或BGA芯片虚焊。
发明内容
根据现有技术中存在的上述问题，现提供一种适用于更换焊球阵列封装芯片的芯片更换方法，旨在解决现有技术中，更换BGA芯片时耗时长和焊接合格率低的问题。本发明采用如下技术方案：
一种芯片更换方法，适用于更换焊球阵列封装芯片，包括以下步骤：
提供一用于焊接焊球阵列封装芯片的BGA焊台；
步骤S1、设置BGA焊台工作的温度曲线；
步骤S2、将主板固定于BGA焊台上，并使主板上的待更换芯片对准BGA焊台的上风口和下风口；
步骤S3、启动BGA焊台，BGA焊台根据所述温度曲线对待更换芯片加热，并于BGA焊台的实际工作温度与所述温度曲线的最高温度具有一温度差时操作BGA焊台，使BGA焊台保持当前的工作温度；
步骤S4、从主板上取下待更换芯片，并清理待更换芯片对应的焊盘上的焊锡；
步骤S5、关闭BGA焊台，并将替换芯片放置到所述焊盘上；
步骤S6、启动BGA焊台，BGA焊台根据所述温度曲线将替换芯片焊接在主板上。
较佳的，上述芯片更换方法，所述温度差为2-10℃。
较佳的，上述芯片更换方法，所述温度差为5℃。
较佳的，上述芯片更换方法，所述步骤S4包括：
步骤S41、从主板上取下待更换芯片；
步骤S42、使用电铬铁清除所述焊盘上的焊锡；
步骤S43、使用电铬铁和吸锡带将所述焊盘清理平整。
较佳的，上述芯片更换方法，所述步骤S5包括：
步骤S51、关闭BGA焊台，BGA焊台停止加热：
步骤S52、使用清洗液清洁所述焊盘；
步骤S53、在所述焊盘上涂布助焊剂；
步骤S54、将替换芯片放置在所述焊盘上。
较佳的，上述芯片更换方法，电铬铁的工作温度为230-270℃。
较佳的，上述芯片更换方法，所述温度曲线包括对应于所述上风口的上热风温度曲线，以及对应于所述下风口的下热风温度曲线；
所述下热风温度曲线的最高温度为250-280℃；
所述上热风温度曲线的最高温度为230℃。
较佳的，上述芯片更换方法，所述步骤S4中的所述温度曲线的最高温度为所述下热风温度曲线的最高温度。
上述技术方案的有益效果是：BGA芯片更换时间短，焊接良率高，提高BGA芯片更换的效率。
附图说明
图1-3是本发明的较佳的实施例中，一种芯片更换方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
本发明的较佳的实施列中，如图1-3所示，提供一种芯片更换方法，适用于更换焊球阵列封装芯片，包括以下步骤：
提供一用于焊接焊球阵列封装芯片的BGA焊台；
步骤S1、设置BGA焊台工作的温度曲线；
步骤S2、将主板固定于BGA焊台上，并使主板上的待更换芯片对准BGA焊台的上风口和下风口；
步骤S3、启动BGA焊台，BGA焊台根据温度曲线对待更换芯片加热，并于BGA焊台的实际工作温度与温度曲线的最高温度具有一温度差时操作BGA焊台，使BGA焊台保持当前的工作温度；
步骤S4、从主板上取下待更换芯片，并清理待更换芯片对应的焊盘上的焊锡；
步骤S5、关闭BGA焊台，并将替换芯片放置到焊盘上；
步骤S6、启动BGA焊台，BGA焊台根据温度曲线将替换芯片焊接在主板上。
本实施例中，BGA焊台是应用在BGA芯片有焊接问题或者是需要更换新的BGA芯片时的专用设备，其包括对应于上风口和下风口，上风口和下风口根据设置的温度曲线输出热风，以对需要更换的BGA芯片加热，上风口和下风口上分别设置有温度检测装置，用于对分别对应于上风口和下风口输出的上热风和下热风进行温度检测，并通过一显示装置显示上热风和下热风的实时温度，本实施例中使用的BGA焊台是现有技术中常用于焊接和更换BGA芯片的BGA焊台，未提供其结构图。
本实施例中，提供一上述的BGA焊台，并设置BGA焊台工作的温度曲线，其中温度曲线包括对应于上风口的上热风温度曲线，以及对应于下风口的下热风温度曲线，下热风温度曲线包括第一升温区和第一温度保持区，于第一升温区，下热风由室温上升至第一最高温度，其中升温速率和第一最高温度可根据具体情况设置，本实施例中，升温速率为1℃/S，第一最高温度为250-280℃，优选的，第一最高温度为280℃，因此，本实施例中，下热风由室温上升至第一最高温度需4S左右；于第一温度保持区，下热风保持上述第一最高温度，保护时间为1-3S。
本实施例中，上热风温度曲线包括第二升温区和第二温度保持区，于第二升温区，上热风由室温长升至第二最高温度，升温速率与下热风的升温速率一致；于第二温度保持区，上热风保持第二最高温度直到焊接工作完成，本实施例中，上热风的第二最高温度为230℃。
上述技术方案中，由设置好温度曲线的BGA焊台对主板以及主板上待更换芯片进行加热，并观察BGA焊台的显示装置，于显示的下热风的实际工作温度与设置的第一最高温度具有一预设的温度差时，按BGA焊台的“保持键”，此时BGA焊台的上风口向上移，远离主板，BGA焊台的下风口保持输出当前温度的热风，优选的，上述温度差为2-10℃，作为进一步优选的，上述温度差为5℃，即使下热风的实际输出温度保持在275℃左右时，下热风在275℃足以使待更换芯片上的锡熔化，提前按保持键是为了避免下热风达到设置的第一最高温度后BGA焊台自动停止工作，上述的加热时间接近4min并小于4min；
步骤S4中，于BGA焊台的下热风到达275℃后，使用事先准备好的工具从主板上取下待更换芯片，并使用事先准备好的除锡工具清理相应的焊盘上的锡，由于此时BGA焊台持续对主板及待更换芯片，待更换芯片处的锡一直处于熔化状态，在取下待更换芯片后快速清理焊盘，该步骤耗时2min左右；
步骤5中清洁焊盘以及放置更换芯片与常规方法相同，耗时1min左右；
步骤6中，再次启动BGA焊台，跟据之前设置的温度曲线加热以焊接芯片，耗时4min左右。
综上所述，本实施例中的芯片更换方法，芯片的更换过程全部在BGA焊台上完成，再从主板取下待更换芯片后，并不需要等待主板冷却，而是保持BGA焊台对主板加热，可快速清理焊盘以节省时间；并且本实施例中，在更换芯片时，使用BGA焊台同时对主板的两面进行加热，可避免主板因受热不均变形，以提高焊接良率；并且BGA焊台输出的上热风低于下热风，在更换过程中可避免待更换芯片受损，使待更换芯片可再次使用或用于主板故障产生原因的验证。
本发明的较佳的实施例中，步骤S4包括：
步骤S41、从主板上取下待更换芯片；
步骤S42、使用电铬铁清除焊盘上的焊锡；
步骤S43、使用电铬铁和吸锡带将焊盘清理平整。
本实施例中，使用电铬铁和吸锡带清理焊盘上的焊锡，由于在清理焊盘的过程中，下风口持续给主板加热，电铬铁使用相对较低的温度即可(相对于没有额外加热，仅使用电铬铁清锡而言)，进一步地，本实施例中，电铬铁的工作温度为230-270℃，作为优选的，电铬铁的工作温度为250℃。
本发明的较佳的实施例中，步骤S5包括：
步骤S51、关闭BGA焊台，BGA焊台停止加热：
步骤S52、使用清洗液清洁焊盘；
步骤S53、在焊盘上涂布助焊剂；
步骤S54、将替换芯片放置在焊盘上。
本实施例中，清洗液为洗板水，是用于清洗主板焊接过后表面残留的助焊剂与松香等用的化学工业清洗剂药水。
以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种芯片更换方法，适用于更换焊球阵列封装芯片，其特征在于，包括以下步骤：
提供一用于焊接焊球阵列封装芯片的BGA焊台；
步骤S1、设置BGA焊台工作的温度曲线；
步骤S2、将主板固定于BGA焊台上，并使主板上的待更换芯片对准BGA焊台的上风口和下风口；
步骤S3、启动BGA焊台，BGA焊台根据所述温度曲线对待更换芯片加热，并于BGA焊台的实际工作温度与所述温度曲线的最高温度具有一温度差时操作BGA焊台，使BGA焊台保持当前的工作温度；
步骤S4、从主板上取下待更换芯片，并清理待更换芯片对应的焊盘上的焊锡；
步骤S5、关闭BGA焊台，并将替换芯片放置到所述焊盘上；
步骤S6、启动BGA焊台，BGA焊台根据所述温度曲线将替换芯片焊接在主板上。
2.如权利要求1所述的芯片更换方法，其特征在于，所述温度差为2-10℃。
3.如权利要求2所述的芯片更换方法，其特征在于，所述温度差为5℃。
4.如权利要求1所述的芯片更换方法，其特征在于，所述步骤S4包括：
步骤S41、从主板上取下待更换芯片；
步骤S42、使用电铬铁清除所述焊盘上的焊锡；
步骤S43、使用电铬铁和吸锡带将所述焊盘清理平整。
5.如权利要求1所述的芯片更换方法，其特征在于，所述步骤S5包括：
步骤S51、关闭BGA焊台，BGA焊台停止加热：
步骤S52、使用清洗液清洁所述焊盘；
步骤S53、在所述焊盘上涂布助焊剂；
步骤S54、将替换芯片放置在所述焊盘上。
6.如权利要求4所述的芯片更换方法，其特征在于，电铬铁的工作温度为230-270℃。
7.如权利要求1所述的芯片更换方法，其特征在于，所述温度曲线包括对应于所述上风口的上热风温度曲线，以及对应于所述下风口的下热风温度曲线；
所述下热风温度曲线的最高温度为250-280℃；
所述上热风温度曲线的最高温度为230℃。
8.如权利要求7所述的芯片更换方法，其特征在于，所述步骤S4中的所述温度曲线的最高温度为所述下热风温度曲线的最高温度。
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