原理
這裡介紹一下錫球在焊接過程中的回流機理。
當錫球至于一個加熱的環境中，錫球回流分為三個階段：
預熱
首先，用于達到所需粘度和絲印性能的溶劑開始蒸發，溫度上升必需慢（大約每秒5° C），以限制沸騰和飛濺，防止形成小錫珠，還有，一些元件對内部應力比較敏感，如果元件外部溫度上升太快，會造成斷裂。
助焊劑（膏）活躍，化學清洗行動開始，水溶性助焊劑（膏）和免洗型助焊劑（膏）都會發生同樣的清洗行動，隻不過溫度稍微不同。将金屬氧化物和某些污染從即将結合的金屬和焊錫顆粒上清除。好的冶金學上的錫焊點要求“清潔”的表面。
當溫度繼續上升，焊錫顆粒首先單獨熔化，并開始液化和表面吸錫的“燈草”過程。這樣在所有可能的表面上覆蓋，并開始形成錫焊點。
回流
這個階段最為重要，當單個的焊錫顆粒全部熔化後，結合一起形成液态錫，這時表面張力作用開始形成焊腳表面，如果元件引腳與PCB焊盤的間隙超過4mil（1 mil = 千分之一英寸），則極可能由于表面張力使引腳和焊盤分開，即造成錫點開路。
冷卻
冷卻階段，如果冷卻快，錫點強度會稍微大一點，但不可以太快否則會引起元件内部的溫度應力。
溫區劃分
對于BGA的焊接，采用BGA Rework Station（BGA返修工作站）進行焊接的。不同廠商生産的BGA返修工作站采用的工藝原理略有不同，但大緻是相同的。這裡先介紹一下溫度曲線的概念。BGA上的錫球，分為無鉛和有鉛兩種。有鉛的錫球熔點在183℃～220℃，無鉛的錫球熔點在235℃～245℃.
這裡給出有鉛錫球和無鉛球焊接時所采用的溫度曲線。
從以上兩個曲線可以看出，焊接大緻分為預熱，保溫，回流，冷卻四個區間（不同的BGA返修工做站略有不同）無論有鉛焊接還是無鉛焊接，錫球融化階段都是在回流區，隻是溫度有所不同，回流以前的曲線可以看作一個緩慢升溫和保溫的過程。明白了這個基本原理，任何BGA返修工作站都可以以此類推。這裡，介紹一下這幾個溫區：
預熱區
也叫斜坡區，用來将PCB的溫度從周圍環境溫度提升到所須的活性溫度。在這個區，電路闆和元器件的熱容不同，他們的實際溫度提升速率不同。電路闆和元器件的溫度應不超過每秒2～5℃速度連續上升，如果過快，會産生熱沖擊，電路闆和元器件都可能受損，如陶瓷電容的細微裂紋。而溫度上升太慢，焊膏會感溫過度，溶劑揮發不充分，影響焊接質量。爐的預熱區一般占整個加熱區長度的15～25 %。
保溫區
有時叫做幹燥或浸濕區，這個區一般占加熱區的30 ～ 50 %。活性區的主要目的是使PCB上各元件的溫度趨于穩定，盡量減少溫差。在這個區域裡給予足夠的時間使熱容大的元器件的溫度趕上較小元件，并保證焊膏中的助焊劑得到充分揮發。到活性區結束，焊盤、焊料球及元件引腳上的氧化物被除去，整個電路闆的溫度達到平衡。
應注意的是PCB上所有元件在這一區結束時應具有相同的溫度，否則進入到回流區将會因為各部分溫度不均産生各種不良焊接現象。一般普遍的活性溫度範圍是120～150℃，如果活性區的溫度設定太高，助焊劑（膏）沒有足夠的時間活性化，溫度曲線的斜率是一個向上遞增的斜率。雖然有的焊膏制造商允許活性化期間一些溫度的增加，但是理想的溫度曲線應當是平穩的溫度。
回流區
有時叫做峰值區或最後升溫區，這個區的作用是将PCB的溫度從活性溫度提高到所推薦的峰值溫度。活性溫度總是比合金的熔點溫度低一點，而峰值溫度總是在熔點上。
典型的峰值溫度範圍是焊膏合金的熔點溫度加40℃左右，回流區工作時間範圍是20 - 50s。這個區的溫度設定太高會使其溫升斜率超過每秒2～5℃，或使回流峰值溫度比推薦的高，或工作時間太長可能引起PCB的過分卷曲、脫層或燒損，并損害元件的完整性。回流峰值溫度比推薦的低，工作時間太短可能出現冷焊等缺陷。
冷卻區
這個區中焊膏的錫合金粉末已經熔化并充分潤濕被連接表面，應該用盡可能快的速度來進行冷卻，這樣将有助于合金晶體的形成，得到明亮的焊點，并有較好的外形和低的接觸角度。緩慢冷卻會導緻電路闆的雜質更多分解而進入錫中,從而産生灰暗粗糙的焊點。在極端的情形下，其可能引起沾錫不良和減弱焊點結合力。冷卻段降溫速率一般為3～10 ℃/ S。
工藝方法
在焊接BGA之前，PCB和BGA都要在80℃～90℃，10～20小時的條件下在恒溫烤箱中烘烤，目的是除潮，更具受潮程度不同适當調節烘烤溫度和時間。
沒有拆封的PCB和BGA可以直接進行焊接。特别指出，在進行以下所有操作時，要佩戴靜電環或者防靜電手套，避免靜電對芯片可能造成的損害。在焊接BGA之前，要将BGA準确的對準在PCB上的焊盤上。這裡采用兩種方法：光學對位和手工對位。目前主要采用的手工對位，即将BGA的四周和PCB上焊盤四周的絲印線對齊。
這裡有個具竅：在把BGA和絲印線對齊的過程中，及時沒有完全對齊，即使錫球和焊盤偏離30%左右，依然可以進行焊接。因為錫球在融化過程中，會因為它和焊盤之間的張力而自動和焊盤對齊。在完成對齊的操作以後，将PCB放在BGA返修工作站的支架上，将其固定，使其和BGA返修工作站水平。
選擇合适的熱風噴嘴（即噴嘴大小比BGA大小略大），然後選擇對應的溫度曲線，啟動焊接，待溫度曲線完畢，冷卻，便完成了BGA的焊接。
在生産和調試過程中，難免會因為BGA損壞或者其他原因更換BGA。BGA返修工作站同樣可以完成拆卸BGA的工作。拆卸BGA可以看作是焊接BGA的逆向過程。所不同的是，待溫度曲線完畢後，要用真空吸筆将BGA吸走，之所以不用其他工具，比如鑷子，是因為要避免因為用力過大損壞焊盤。
将取下BGA的PCB趁熱進行除錫操作（将焊盤上的錫除去），為什麼要趁熱進行操作呢？因為熱的PCB相當與預熱的功能，可以保證除錫的工作更加容易。這裡要用到吸錫線，操作過程中不要用力過大，以免損壞焊盤，保證PCB上焊盤平整後，便可以進行焊接BGA的操作了。
取下的BGA可否再次進行焊接呢？答案是肯定的。但在這之前有個關鍵步驟，那就是植球。植球的目的就是将錫球重新植在BGA的焊盤上，可以達到和新BGA同樣的排列效果。這裡詳細介紹下植球。這裡要用到兩個工具鋼網和吸錫線。
特點
焊料熔點低于焊件。n焊接時将焊料與焊件共同加熱到焊接溫度，焊料熔化而焊件不熔化。n焊接的形成依靠熔化狀态的焊料浸潤焊接面，從而産生冶金、化學反應形成結合層，實現焊件的結合。n鉛錫焊料熔點低于200℃，适合半導體等電子材料的連接。n隻需簡單的加熱工具和材料即可加工，投資少。n焊點有足夠強度和電氣性能。n錫焊過程可逆，易于拆焊。n線路闆錫接條件
清除錫渣
首先我們要把BGA上多餘的錫渣除去，要求是要使BGA表面光滑，無任何毛刺（錫形成的）。
第一步——塗抹助焊膏（劑）
把BGA放在導電墊上，在BGA表面塗抹少量的助焊膏（劑）。
第二步——除去錫球
用吸錫線和烙鐵從BGA上移除錫球。在助焊膏上放置吸錫線把烙鐵放在吸錫線上面
在你在BGA表面劃動洗錫線之前，讓烙鐵加熱吸錫線并且熔化錫球。
注意：不要讓烙鐵壓在表面上。過多的壓力會讓表面上産生裂縫者刮掉焊盤。為了達到最好的效果，最好用吸錫線一次就通過BGA表面。少量的助焊膏留在焊盤上會使植球更容易。
第三步——清洗
立即用工業酒精（洗闆水）清理BGA表面，在這個時候及時清理能使殘留助焊膏更容易除去。
利用摩擦運動除去在BGA表面的助焊膏。保持移動清洗。清洗的時候總是從邊緣開始，不要忘了角落。
清洗每一個BGA時要用幹淨的溶劑
第四步——檢查
推薦在顯微鏡下進行檢查。觀察幹淨的焊盤，損壞的焊盤及沒有移除的錫球。
注意：由于助焊劑的腐蝕性，推薦如果沒有立即進行植球要進行額外清洗。
第五步——過量清洗
用去離子水和毛刷在BGA表面用力擦洗。
注意：為了達到最好的清洗效果，用毛刷從封裝表面的一個方向朝一個角落進行來回洗。循環擦洗。
第六步——沖洗
用去離子水和毛刷在BGA表面進行沖洗。這有助于殘留的焊膏從BGA表面移除去。
接下來讓BGA在空氣中風幹。用第4步反複檢查BGA表面。
如果在植球前BGA被放置了一段時間，可以基本上确保它們是非常幹淨的了。不推薦把BGA放在水裡浸泡太長的時間。
在進行完以上操作後，就可以植球了。這裡要用到鋼網和植台。n
植球
鋼網的作用就是可以很容易的将錫球放到BGA對應的焊盤上。植球台的作用就是将BGA上錫球熔化，使其固定在焊盤上。植球的時候，首先在BGA表面（有焊盤的那面）均勻的塗抹一層助焊膏（劑），塗抹量要做到不多不少。塗抹量多了或者少了都有可能造成植球失敗。将鋼網（這裡采用的是萬能鋼網）上每一個孔與BGA上每一個焊盤對齊。
然後将錫球均與的倒在鋼網上，用毛刷或其他工具将錫球撥進鋼網的每一個孔裡，錫球就會順着孔到達BGA的焊盤上。進行完這一步後，仔細檢查有沒有和焊盤沒對齊的錫球，如果有，用針頭将其撥正。小心的将鋼網取下，将BGA放在高溫紙上，放到植球台上。植球台的溫度設定是依據有鉛錫球220℃，無鉛錫球235℃來設定的。
植球的時間不是固定的。實際上是根據當BGA上錫球都熔化并表面發亮，成完整的球形的時候來判定的，這些通過肉眼來觀察。可以記錄達到這樣的狀态所用時間，下次植球按照這個時間進行即可。
BGA植球是一個需要耐心和細心的工作，進行操作的時候要仔細認真。
1.3國内外水平現狀
BGA（Ball Grid Array Package）是這幾年最流行的封裝形式，它的出現可以大大提高芯片的集成度和可制造性。由于中國在BGA焊接技術方面起步較晚，國内能制造BGA返修工作站的廠家也不多，因此，BGA返修工作站在國内比較少，尤其是在西部。
有着光學對位，X-RAY功能的BGA返修站就更為少見，或許後期中國在X-RAY的返修站能夠多多建立，目前東部的檢測有個英華檢測提供這個方面的檢測，下面看技術方面吧！
1.4 解決的技術難點
在實際的工作當中，會遇到不同大小，不同厚度的PC不同大小的BGA，有采用無鉛焊接的也有采用有鉛焊接的。它們采用的溫度曲線也不同。因此，不可能用一種溫度曲線來焊接所有的BGA。如何根據條件的不同來設定不同的溫度曲線，這就是在BGA焊接過程中的關鍵。這裡給出幾組圖片加以說明。
造成溫度不對的原因有很多，還有一個原因就是在測試溫度曲線的時候，都是在空調環境下進行的，也就是說不是常溫。夏天和冬天空調造成溫度和常溫不符合，因此在設定BGA溫度曲線的時候會偏高或偏低。
所以在每次進行焊接的時候，都要測試實際溫度是否符合所設定的溫度值。溫度設定的原理就是首先根據是有鉛焊接或者無鉛焊接設定相應溫度，然後用溫度計（或者熱電偶）測試實際溫度，然後根據實際溫度調節設定的溫度，使之達到最理想的溫度進行焊接。
在焊接的過程中，一定要保證BGA返修工作站，PCB，BGA在同一水平線上，焊接過程中不能發生震動，不然會使錫球融化的時候發生橋接，造成短路。
PCB闆的設計一般好的闆子不僅節約材料，而且各方面的電氣特性也是很好的，比如散熱、防幹擾等。
技巧
1.在電路闆焊接之前，需要對線路闆上的焊接點進行清理的工作，将電路闆上的銅鏽除掉和多餘的焊錫等相關的表面的髒物。以便可以露出銅箔本身的顔色。去除電源線上的外皮，并用刀片刮出銅色。
2.就是要調整電烙鐵的問題，溫度一般要控制在260度左右的樣子，然後我們需要将焊絲放到銅箔的表面，快速的将放于焊錫絲上，當焊錫融化後之後，應該立刻擡起烙鐵，這個時候焊錫在電路闆銅箔表面形成一個半球狀。
3.将焊錫絲和導線并放一起，迅速将烙鐵放于導線側，焊錫融化滲入導線，導線挂焊錫，形成一個類似火柴頭的形狀。
3.在焊接的過程中要把焊錫絲和導線并放在一起來進行焊接，快速将烙鐵放在導線的那一邊，焊錫絲融化滲入導線，導線挂焊錫，形成一個類似火柴頭的形狀。
4.将挂焊錫絲的導線和挂了焊錫的電路闆銅箔并放，利用烙鐵溫度将兩個焊錫融合。焊接完成
缺陷
1、電路闆孔的可焊性影響焊接質量
電路闆孔可焊性不好，将會産生虛焊缺陷，影響電路中元件的參數，導緻多層闆元器件和 内層線導通不穩定，引起整個電路功能失效。所謂可焊性就是金屬表面被 熔融焊料潤濕的性質，即焊料所在金屬表面形成一層相對均勻的連續的光滑的附着薄膜。影響印刷電路闆可焊性的因素主要有：
（1）焊料的成份和被焊料的性質。焊料是焊接化學處理過程中重要的組成部分，它由含有助焊劑的化學材料組成，常用的低熔點共熔金屬為Sn-Pb或Sn-Pb-Ag.其中雜質含量要有一定的 分比控制，以防雜質産生的氧化物被助焊劑溶解。焊劑的功能是通過傳遞熱量，去除鏽蝕來幫助焊料潤濕被焊闆電路表面。一般采用白松香和異丙醇溶劑。
（2）焊 接溫度和金屬闆表面清潔程度也會影響可焊性。溫度過高，則焊料擴散速度加快，此時具有很高的活性，會使電路闆和焊料溶融表面迅速氧化，産生焊接缺陷，電路闆表面受污染也會影響可焊性從而産生缺陷，這些缺陷包括錫珠、錫球、開路、光澤度不好等。
2、翹曲産生的焊接缺陷
電路闆和元器件在焊接過程中産生翹曲，由于應力變形而産生虛焊、短路等缺陷。翹曲往往是由于電路闆的上下部分溫度不平衡造成的。
對大的PCB,由于闆自 身重量下墜也會産生翹曲。普通的PBGA器件距離印刷電路闆約0.5mm,如果電路闆上器件較大，随着線路闆降溫後恢複正常形狀，焊點将長時間處于應力作 用之下，如果器件擡高0.1mm就足以導緻虛焊開路。
3、電路闆的設計影響焊接質量
在布局上，電路闆尺寸過大時，雖然焊接較容易控制，但印刷線條長，阻抗增大，抗噪聲能力下降，成本 增加；過小時，則散熱下降，焊接不易控制，易出現相鄰 線條相互幹擾，如線路闆的電磁幹擾等情況。因此，必須優化PCB闆設計：
（1）縮短高頻元件之間的連線、減少EMI幹擾。
（2）重量大的（如超過20g） 元件，應以支架固定，然後焊接。
（3）發熱元件應考慮散熱問題，防止元件表面有較大的ΔT産生缺陷與返工，熱敏元件應遠離發熱源。
（4）元件的排列盡可能 平行，這樣不但美觀而且易焊接，宜進行大批量生産。電路闆設計為4∶3的矩形最佳。導線寬度不要突變，以避免布線的不連續性。電路闆長時間受熱時，銅箔容 易發生膨脹和脫落，因此，應避免使用大面積銅箔。
崗位職責
專業： 無專業要求，有電子電氣等專業基礎優先；n學曆： 高中/中專/大專；n素質能力要求：n正直守信，具有良好的職業道德；n服從管理，保質保量完成生産工作任務；n工作積極主動，有責任心；n自律性強，遵守公司制度和工作流程；n專業能力要求：n掌握基本焊接技能、熟識各類電子元器件；n踏實、好學、服從安排；n從事過電子電氣類相關工作者優先考慮。
