BGAはんだ付けにどのフラックスを選択すればよいか。 中国からのフラックス: 比較レビュー

現代のエレクトロニクスでは、設置の高密度化が確実に進む傾向にあります。 その結果、BGA パッケージが登場しました。 この記事の枠組みでは、自宅でこれらの構造をはんだ付けすることを検討します。

一般情報

当初、多くのピンがチップ本体の下に配置されていました。 おかげで狭いエリアに収まりました。 これにより時間を節約し、より多くの作品を作成できるようになります。 小型デバイス。 しかし、製造現場でこのようなアプローチが存在すると、電子機器の修理時に不便が生じます。 BGAパッケージ。 この場合のはんだ付けは可能な限り注意し、技術に従って正確に実行する必要があります。

仕事に必要なものは何ですか？

備蓄する必要があります:

1. ホットエアガンはどこにありますか？
2. ピンセット付き。
3. 半田付け。
4. 電気テープ。
5. はんだ除去用の編組です。
6. フラックス（できれば松）。
7. ステンシル (チップにはんだペーストを塗布するため) またはスパチュラ (ただし、最初のオプションを使用することをお勧めします)。

BGA パッケージのはんだ付けは難しくありません。 ただし、それを正常に実装するには、作業領域を準備する必要があります。 また、記事で説明されているアクションを繰り返すことができるようにするには、機能について話す必要があります。 そうすれば、BGA パッケージに超小型回路をはんだ付けする技術は (プロセスを理解していれば) 難しくありません。

特徴

BGA パッケージのはんだ付け技術がどのようなものであるかを説明するとき、完全な繰り返しが可能になるための条件に注意する必要があります。 そのため、中国製のステンシルが使用されました。 それらの特徴は、ここではいくつかのチップが1つの大きなワークピース上に組み立てられていることです。 このため、加熱するとステンシルが曲がり始めます。 ビッグサイズパネルは加熱すると熱を奪うという事実につながります かなりの量熱が発生します（つまり、ラジエーター効果が発生します）。 このため、チップのウォームアップに時間がかかります (パフォーマンスに悪影響を及ぼします)。 また、このようなステンシルは化学エッチングを使用して作成されます。 したがって、ペーストはレーザーカットされたサンプルほど簡単には塗布されません。 サーマルシームがあれば良いのですが。 こうすることで、ステンシルが加熱しても曲がるのを防ぎます。 そして最後に、以下を使用して製造された製品に注目してください。 レーザー切断、提供します 高い正確性(偏差は 5 μm を超えません)。 このおかげで、デザインを意図した目的に簡単かつ便利に使用できます。 前置きはこれで終わりですが、家庭でBGAケースをはんだ付けする技術がどのようなものかを勉強していきます。

準備

マイクロ回路のはんだ付けを開始する前に、本体の端に沿ってストロークを適用する必要があります。 位置を示すシルクスクリーン印刷がない場合は、これを行う必要があります。 電子部品。 これは、後でチップをボードに戻すのを容易にするために行う必要があります。 ヘアドライヤーは摂氏 320 ～ 350 度の熱を持つ空気を生成する必要があります。 この場合、空気速度は最小限にする必要があります（そうでない場合は、近くに配置された小さなアイテムをはんだ付けする必要があります）。 ヘアドライヤーはボードに対して垂直になるように持ちます。 この状態で1分ほど温めます。 さらに、空気はボードの中心ではなく、ボードの周囲（エッジ）に沿って送られる必要があります。 これは結晶の過熱を避けるために必要です。 記憶は特にこれに敏感です。 次に、チップの一方の端をこじってボードの上に持ち上げます。 ただし、力いっぱい引き裂こうとしてはいけません。 結局のところ、はんだが完全に溶けていない場合、トラックが剥がれる危険があります。 フラックスを塗布して加熱すると、はんだがボールを形成し始めることがあります。 この場合、サイズは不均一になります。 そして、BGA パッケージ内の超小型回路のはんだ付けは失敗します。

クリーニング

アルコールロジンを塗布し、加熱して集めたゴミを回収します。 はんだ付け作業時には、いかなる場合でもこのような機構を使用しないでください。 これは比係数が低いためです。 次に、作業エリアを洗浄する必要があります。 良い場所。 次に、結論の状態を検査し、それらを元の場所に設置できるかどうかを評価する必要があります。 答えが否定的であれば、交換する必要があります。 したがって、古いはんだからボードとチップを掃除する必要があります。 また、基板上の「ニッケル」が剥がれる可能性もございます（編み込み使用時）。 この場合、簡単なはんだごてが非常に役立ちます。 三つ編みとドライヤーを併用する人もいますが。 操作を実行するときは、はんだマスクの完全性を監視する必要があります。 損傷すると、はんだが線路に沿って広がります。 そしてBGAのはんだ付けが失敗します。

新しいボールを転がす

すでに用意されているブランクを使用できます。 この場合、それらをコンタクトパッド上に配置して溶かすだけで済みます。 しかし、これは少数のピンにのみ適しています (250 本の「脚」を持つ超小型回路を想像できますか?)。 したがって、さらに多くのこととして、 簡単な方法ステンシル技術が使われています。 彼女のおかげで、仕事はより速く、同じ品質で完了します。 ここで重要なのは、高品質のものを使用することです。すぐに光沢のある滑らかなボールになります。 低品質のコピーは崩壊してしまいます。 たくさんの小さな丸い「破片」。 そしてこの場合、400度に加熱してフラックスと混合することが効果があるということさえ事実ではありません。 操作を容易にするために、超小型回路はステンシルに固定されています。 その後スパチュラを使って塗布していきます 半田付け(指を使っても構いません)。 次に、ステンシルをピンセットで持ち、ペーストを溶かす必要があります。 ヘアドライヤーの温度は摂氏 300 度を超えないようにしてください。 この場合、デバイス自体がペーストに対して垂直である必要があります。 ステンシルは、はんだが完全に硬化するまで維持する必要があります。 この後、固定絶縁テープを取り外し、ヘアドライヤーを使用して空気を150℃に加熱し、フラックスが溶け始めるまで穏やかに加熱します。 この後、マイクロ回路をステンシルから切断できます。 最終的には滑らかなボールになります。 マイクロ回路はボードに取り付ける準備が完全に整いました。 ご覧のとおり、BGA パッケージのはんだ付けは家庭では難しくありません。

ファスナー

1. ピンが上を向くようにチップを裏返します。
2. ニッケルがボールと一致するようにエッジを当てます。
3. マイクロ回路の端があるべき場所を修正します（このために、針で小さな傷を付けることができます）。
4. まず片側を固定し、次にそれに垂直に固定します。 したがって、スクラッチは 2 つで十分です。
5. 指定に従ってマイクロ回路を配置し、ボールの最大の高さでタッチでニッケルをキャッチしようとします。
6. 温めるべきです 作業エリアはんだが溶けるまで。 前の手順に正確に従えば、マイクロ回路は問題なく所定の位置に収まるはずです。 はんだの持つ力が彼女を助けてくれるだろう。 この場合、フラックスを少量塗布するだけで済みます。

結論

これらはすべて「BGAパッケージ内に超小型回路をはんだ付けする技術」と呼ばれます。 ここで使用するのはアマチュア無線家によく知られているはんだごてではなく、ヘアドライヤーであることに注意してください。 しかし、それにもかかわらず、BGA のはんだ付けは次のことを示します。 良い結果。 したがって、彼らはそれを使い続け、非常に成功しています。 新しいものは常に多くの人を怖がらせますが、実際の経験を積むと、このテクノロジーはおなじみのツールになります。

BGA チップを良好にはんだ付けするには、高品質のフラックスが必要です。一般に、はんだ付けの品質や可能性はこれに依存します。

初めてチップはんだ付けやリボールに慣れたとき、ほとんどの人は、人気のあるメーカーから本物のオリジナルフラックスを急いで購入することはなく、最初は中国製の類似品を試すだけで十分であると考えています。 はっきり言いますが、安価な中国産フラックスを使ったはんだ付けと純正フラックスを使ったはんだ付けは全くの別物です。 私は、ステンシルを通してビデオ カードのチップ上にボールを転がす最初の試みの際に、これを確信しました。 一番人気の中国製フラックス RMA-223 を使用しました。 aliexpressストアでの価格が最も魅力的です。 私にとっては何もうまくいきませんでした。いくつかのボールは常にその上に横たわろうとしませんでした コンタクトパッド, そのため、この手順を何度か繰り返す必要がありました。 さらに、ボールを溶かす最初の試みでボールがプラットフォームにくっつかなかった場合、いくら加熱しても役に立ちません。

これにより、私は迅速な解決策を探すことになりました。 まず、アルコールロジンで手順を繰り返してみました。 ロジンが燃えてしまい、ボールが溶ける時間がなかったため、うまくいきませんでした。 しかし、すぐに溶けたものがホームに落ちていることに気づきました。

BGAはんだ付け用フラックスの主な特徴は、 長い間高温および沸騰のない状態でもその特性を維持します。 中国製フラックスに関しては、高温でも黒ずんだり燃え尽きることはありませんが、そのフラックス特性にはまだ改善の余地がたくさんあります。

そこで、中国製フラックスRMA-223にロジン（私の場合はアルコールロジン）を加えて改造するというアイデアが生まれましたが、そのためにはアルコールを除去する必要があり、フラックスが高温で沸騰してしまいます。気温。 このレシピ BGA のはんだ付けだけでなく、今でもそれを使用しています。 肉厚な構造なので、はんだ付け時のフラックス塗布に便利です。 SMD要素その他の詳細。 はんだ付け後は洗い流す必要はありません。

したがって、次のものが必要になります。

1. 中国フラックス RMA-223

2. アルコールロジン LTI-120（他のアルコールロジンでも代用可）

3. 加熱用の金属容器（写真フィルムの下からアルミフラスコを取り出しました）

4. ミキシングスパチュラ（私の場合は鉛筆）

手順：

1. RMA-223 フラックスを容器に押し込みます。

2. フラックスが液体になるまで加熱します。

3. アルコール ロジン LTI-120 を約 1:3 の比率で加えます (つまり、LTI-120 - 25%、RMA-223 - 75%)。

得られた液体を加熱し、軽く沸騰するまでスパチュラでかき混ぜます。 温めるためにヒートガンを使いました。

4. 沸騰が止まるか、非常に弱くなるまで加熱を続けます。 これは、アルコールが液体から蒸発したことを示します。

5. 得られたフラックスが熱く液体である間に、シリンジに引き込みます。

全て！ フラックスは準備が整い、冷却後は最初と同じ厚さになり、良好なフラックスの特性が得られます。 オリジナルのフラックスと比較して、個人的には違いに気づきませんでした。 また、高品質のはんだ付けが可能で、汚れや焼けを残さず簡単に洗い流せます。

このレシピがお役に立てば幸いです。

こんにちは、みんな。

今日のレビューは、私が eBay で購入した 3 つの中国製フラックスを取り上げます。 このはんだ付けアクセサリの家庭用品がなくなり始めた後に購入しました。 中国から来たから このタイプこれまで商品を注文したことがなかったし、中国製フラックスをまったく使用したこともなかったので、一度にいくつかの異なる瓶を購入することにしました。幸いなことに、それらの費用はすべてわずか 1 ペニーで、1 個あたり 0.99 ドルでした。

3回も郵便局に駆け込む必要がないように、3つのロットすべてを1つの店舗で注文しました。 それで注文と支払いが完了し、翌日には販売者がそれを追跡するためのトラックをくれました。 中国からベラルーシへの小包の移動に関するすべての情報を確認できます。

それで、すでに述べたように、3つの異なるフラックスを注文しました。


テストとして、銅の錫とはんだ付けに使用してみます。 より線。 確かに、ワイヤーはひどく酸化しています。 私は特に、断面が同一で、汚染が類似している 3 つの部品を探しました。


はんだ付け対象物は、長年ガレージに眠っていた自動車用コネクタのようなものになります。 また、かなり酸化して埃っぽくなってしまいました。 実験の純度を高めるため、「手順」を開始する前にワイヤもコネクタも清掃しません。 実際には、ワイヤを（金属アークに）はんだ付けしようとするコネクタ自体は次のとおりです。


しかし、レビューに直接移る前に、フラックスとは何か、そしてそれが何に必要なのかを思い出させてください。 フラックスは有機および無機起源の物質（通常は混合物）で、はんだ付けの表面から酸化物を除去し、表面張力を低下させ、液体はんだの広がりを改善し、および/または環境の影響から保護することを目的としています。
1 つ目は RMA 223 です、注文されました。

まるで注射器に入っているかのように見えますが、この注射器にはプランジャーも針もありません:) しかし、誤って漏れる心配はありません。

説明（Google翻訳）：

タイプ: RMA-223。

良いダイビングです。
容量: 10 ml / 10 cc;
サイズ：95×35×23mm。
RMA-223 は高粘度の不純フラックスで、PCB、BGA、PGA の加工に使用でき、コンピュータや電話チップのはんだ付けやリボールにも使用できます。 高品質の合金粉末と樹脂ペーストの流れを混合したもので、淡黄色の残留物を避けることができるため、基板を簡単に洗浄できます。

ジェル状のフラックスなので塗りやすいです。 見た目は淡い黄色ですが、光に透かすと曇っています。


加熱すると、完全に広がり、煙になります:) ワイヤーストランドの間にも積極的に浸透すると信じたいです。


2番目 - PPD PD-18、（瓶にはPD-10と書いてありますが）を注文しました。

最初のものとは異なり、それは金属製の瓶に入っており、「ズベズドチカ」バーム瓶をいくらか思い出させますが、数倍大きいです。 最初のケースで注射器が密封されていた場合、鉄の瓶はそれほど信頼できるパッケージではないことが判明しました。 受け取った時点では、内側も外側もゴムボイルで覆われていました。 彼はすべてを注意深く拭き取り、それを棚に放り投げました。 しばらくしてから出てきましたが、また同じ話です。 したがって、瓶をひっくり返さないように注意して保管する必要があります。そうしないと、はんだ付けするまで中身が残らない可能性があり、漏れてしまいます。


説明（Google翻訳）：

タイプ: PPD PD-18;
重量: 10 グラム;
特徴:
ジョイントの高強度。
良いダイビングです。
中性PH7±3;
毒はありません。
優れた断熱性。
滑らかな溶接面。
磨耗はありません。

一貫性においては、最初のものよりも厚く、より顕著です。 オレンジ色。 似たような匂いですが、正確にどのような匂いかを言うのは難しいです。 懐かしい匂いですが、正確には何の匂いなのか思い出せません。

オープン缶なので中身へのアクセスが良好です。 配線が必要な場合は、それを浸し、必要であれば、ボードを挿入してください:)


加熱すると美しく広がり、煙も完璧です。 最初の場合よりも煙が少し多く、刺激が増したように見えました。

3番目 - XY-5（ロジンはんだ付け）、注文されました。

2番目のオプションと同様に、金属ではなくプラスチックの瓶に入っています。


固体であるため、持ち運びが簡単で、ポケットに入れても常に保管できます。 何も漏れず、何も汚れません。

固体状態では、ロジンを扱ったことがある人なら誰でもよく知っている、豊かな琥珀色をしています。 加熱すると、樹脂のような匂いの煙が大量に放出されて溶けますが、これは驚くべきことではありません:) 正直に言うと、私のお気に入りのオプションです。 加熱するとよく伸びますが、冷めるのも早いです。 固まると崩れる。

説明（Google翻訳）：
名前: 固体ロジン;
重量: 22 グラム (箱を含む)。

厳格ですが、私たちが持っているものは私たちが持っているものです:)

最初の 2 つのサンプルとこのサンプルを比較するのは完全に正しいわけではないかもしれませんが、概して、1 番目、2 番目、および 3 番目はフラックスであり、同じ目的に使用されます。

それでは、始めましょう。

最初のワイヤはフラックス No.2 PPD PD-18 を使用してはんだ付けされました。 多量の汚染とワイヤの断面積がかなり大きいため、かなりの量のはんだを使用する必要がありました: (しかし、結果は長くはかかりませんでした - ワイヤははんだ付けされました:


フラックスを使用しないと、ブラケットのはんだが完全に付着しませんでした。 上の写真を見ると、そこから流れ出てプラスチック全体に広がっているのがわかります。

2本目のワイヤーはソリッドフラックスNo.3 XY-5（またはロジン）を使用してはんだ付けしました。 正直に言うと、最初の試みは完全に成功したわけではありませんでした。ワイヤがすべてのはんだと一緒にコネクタ ブラケットから落ちました:) しかし、すべての汚れがはんだ上にどのように蓄積し、汚れのない場所がブラケット上に現れたかがわかります。


しかし、2度目の試みで、彼はついに必要な場所に着いた。

最後に使用したフラックスは No. 1 RMA 223 でした。配線は何も使用せずに半田付けしました。 特別な問題そして「ハリネズミ」という展覧会を終えました:)


ハリネズミの話ですが、フラックスに求められる最も重要なことは、はんだ付け時の接合部の強化です。 したがって、結果を確認するために私の頭に浮かんだ最も簡単なことは、はんだ付けされたワイヤを引きはがしてみることです:) 結果:


ご覧のとおり、フラックス No. 2 は完璧に機能しました。はんだ自体は所定の位置に残りましたが、ワイヤーがそれを引き裂いただけでした。 確かに、かなりの労力をかけて引っ張る必要がありました。 フラックス No. 3 (ロジン) も非常に優れていることが判明しました。どんなに強く引っ張っても、ワイヤーは所定の位置に残りました。 私たちが分離できたのはコアからの絶縁だけでした :) しかし、フラックス No. 1 は失敗しました。 はんだは落ちただけなので、それほど苦労する必要はありませんでした:(

結論: RMA 223 は服用する価値がありません。フラックスとしての役割を果たしていません (フラックスそのものではなくワセリンであるため)。 しかし、XY-5 と PD-18 は、 良い面。 どちらかを選ぶときは、固体フラックスを優先します。理由は、固体フラックスの方が保管が便利で、香りがはるかに心地よいためです:) しかし、何を買うかは誰もが自分で決めます。

はい、結果を改善するには、ワイヤーに錫メッキをし、ブラケットをオルトリン酸で処理することが可能ですが、どのフラックスが最も過酷な条件下でより優れたパフォーマンスを発揮するかを知りたかったのです:)

おそらくそれだけです。 ご清聴ありがとうございました。