如何从印刷电路板 (PCB) 移除塑封球栅阵列封装 (PBGA)，ADI给出一套从PCB移除PBGA 封装的建议返修程序。

    PBGA是一种封装形式，其主要区别性特征是利用焊球阵列来与基板（如PCB）接触。此特性使得PBGA相对于其他引脚配置不同的封装形式（如单列、双列直插、四列型）有一个优势，那就是能够实现更高的引脚密度。PBGA封装内部的互连通过线焊或倒装芯片技术实现。包含集成电路的PBGA芯片封装在塑封材料中。

    图1. PBGA器件示意图PBGA器件返修将PBGA器件装配到PCB上之后，若发现缺陷，应当返修以移除不良器件，并换上工作正常的器件。移除器件之前，应加热不良器件直至焊接接头液化，以便于从电路板上移除不良器件。

    常规返修程序如下

    ❶ 准备板子

    ❷ 移除器件

    ❸ 清洁PCB焊盘

    ❹ 涂敷焊膏

    ❺ 器件对齐和贴片

    ❻ 固定器件

    ❼ 检查

    具体介绍以上7个步骤前，先来说说移除器件和分层该注意的事儿。

    移除器件时，可能会在PBGA和/或PCB上产生机械应力。应小心移除不良器件，避免损伤PCB、邻近器件及不良器件本身，尤其是若用户打算对不良器件进行故障分析时。

    PBGA器件上若有过大应力，例如将器件加热到额定峰值温度以上或过度暴露于高温下，可能导致封装分层或外部物理损坏（参见图2和图3）。对于要做进一步分析的器件，移除不当所引起的分层会加大找出真正故障机制的难度。因此，为了进行有效的故障分析，妥善移除不良器件是十分必要的。

图2. 过度加热引起PBGA器件的基板和塑封材料之间分层 （通过扫描声学显微镜观测）

图3. 过度加热导致PBGA上出现裂纹的低放大率图像 （侧视图）准备板子

    强烈建议在返修开始前对PCB组件进行干烘，以消除残留水分。若不消除，在回流期间，残留水分可能会因为“爆米花效应”而损伤器件。在125°C下烘烤PCB组件至少4小时，只要这些条件不超过PCB上其他器件的额定限值。如果这些条件超过其他器件的额定限值，则应使用联合行业标准IPC/JEDEC J-STD-033中说明的备选烘烤条件。

    移除器件

    可使用不同的工具来移除器件。为了移除器件，可能要加热器件，直至焊料回流，然后在焊料仍处于液态时通过机械手段移除器件。可编程热空气返修系统可提供受控温度和时间设置。返修时应遵循器件装配所用的温度曲线。返修温度不得超过湿度灵敏度等级 (MSL) 标签上规定的峰值温度。加热时间可以缩短（例如针对液化区），只要实现了焊料完全回流即可。焊料回流区处于峰值温度的时间应小于60秒。拾取工具的真空压力应小于0.5 kg/cm2，以防器件在达到完全回流之前顶出，并且避免焊盘浮离。请勿再使用从PCB上移除的器件。

    控制返修温度以免损坏PBGA器件和PCB。应当考虑由于热质量不同，相比基于引线框的封装，例如标准外形集成电路 (SOIC) 和引线框芯片级封装 (LFCSP)，PBGA的加热速度可能更快。注意，用耐热带盖住器件周围的区域可提供进一步的保护。此外，建议加热PCB下方以降低PCB上下两面的温差，使板弯曲最小。

    定义返修工具设置时，应标定温度曲线。首次返修特定器件时，这种标定尤其重要。还需要利用不同的主体尺寸、焊料成分或不同的PCB材料、配置、尺寸和厚度对PBGA器件进行标定，因为它们可能有不同的热质量值。

    标定必须包括对温度、时间和设备工具的其他设置进行监控（参见图4）。应将热电偶装配到板组件的不同部分，如PBGA器件上部和PCB上部（参见图5）。分析时间和温度曲线数据，从评估中获得器件移除的有效参数。

图4. 器件移除评估的简化流程图

图5. 器件移除标定设置示意图清洁PCB焊盘

    将器件精准贴放到电路板上是很重要的。带分光束光学系统的贴片设备有助于PBGA和电路板的对齐。此类成像系统涉及到将PBGA焊球镜像叠放在PCB焊盘镜像上（参见图10）。贴片机必须具有支持用户沿x轴和y轴进行微调（包括旋转）的能力。