reballing

El reballing es el proceso de retirar las esferas de soldadura de un microchip Ball Grid Array (BGA) y reemplazarlas con esferas de soldadura nuevas. Un BGA es un circuito integrado de montaje superficial con cientos o miles de pequeñas esferas de soldadura dispuestas en una cuadrícula en su parte inferior, que sirven tanto de fijación mecánica como de conexión eléctrica a una placa de circuito impreso. Cuando esas esferas se degradan, se agrietan o no hacen contacto, el reballing ofrece una forma de recuperar el componente en lugar de desecharlo.

El proceso comienza calentando el componente para fundir la soldadura existente, luego retirando físicamente las esferas viejas raspando o cepillando con alambre la matriz de almohadillas. Las almohadillas desnudas se limpian, a menudo con fundente, para eliminar la oxidación y los residuos. Las esferas de soldadura nuevas, típicamente de 0.5 mm a 1.5 mm de diámetro según el dispositivo, se colocan en cada almohadilla utilizando una plantilla o equipo de colocación automatizado. El conjunto se vuelve a fundir en un perfil térmico controlado: se eleva a unos 250°C, se mantiene brevemente, se eleva al punto de fusión de la aleación de soldadura (generalmente 217°C para soldadura sin plomo) y luego se enfría. Esto forma conexiones de soldadura limpias y uniformes.

Cuándo y por qué es importante el reballing

En los sistemas de energía, los BGA aparecen en circuitos de gestión de energía, inversores y módulos de control donde la fiabilidad no es negociable. El estrés ambiental, el ciclo térmico entre las temperaturas ambiente y de funcionamiento, y la vibración mecánica pueden hacer que las frágiles uniones de soldadura se agrieten o pierdan contacto. Los técnicos de campo o las instalaciones de retrabajo realizan el reballing en componentes valiosos y difíciles de conseguir en lugar de reemplazar una tarjeta de circuito completa. Esto es especialmente común en equipos antiguos donde las placas de reemplazo exactas ya no se fabrican.

El reballing exige equipos de precisión: un horno de reflujo controlado, herramientas adecuadas para el perfilado de temperatura y, a menudo, un sistema de inspección por rayos X para verificar que todas las esferas se hayan formado correctamente y hayan hecho contacto completo con sus almohadillas. Un reballing barato o descuidado es peor que inútil; las uniones insuficientemente fundidas fallan de nuevo en cuestión de meses, mientras que las uniones excesivamente fundidas pueden hacer puente con almohadillas adyacentes o dañar el sustrato subyacente. La aleación de soldadura elegida debe coincidir con la original (SAC305 sin plomo es el estándar para trabajos nuevos) y tolerar cualquier ciclo térmico posterior que experimente la placa.

El término aparece principalmente en los círculos de retrabajo y reparación de electrónica. Es distinto de rework, que se refiere a la categoría más amplia de soldadura y reemplazo de componentes, y de procesamiento de redistribution layer (RDL), que es un paso de fabricación en la propia oblea de silicio. El reballing es un procedimiento de campo o de taller, no un proceso de producción.