آموزش کار با دستگاه بی جی ای ماشین (BGA Machine)

دستگاه‌های BGA Rework Machine برای تعمیر و تعویض قطعات BGA (Ball Grid Array) در انواع مادربردها PCB طراحی شده‌اند و یکی از ابزارهای ضروری در تعمیرات مینبردها محسوب می‌شوند. این دستگاه‌ها با استفاده از تکنولوژی‌های پیشرفته گرمایشی، مانند گرمایش با هوای داغ و مادون قرمز (IR)، امکان لحیم‌کاری مجدد و تعمیر قطعات حساس را با دقت بالا فراهم می‌آورند. در آموزش تعمیر لپ تاپ و تعمیر برد تمامی کالاهای دیجیتال که دارای چیپست هستند از این دستگاه استفاده میشود.

در فرآیند کار با دستگاه‌های بی جی ای ماشین، ابتدا برد الکترونیکی روی صفحه مخصوص دستگاه قرار می‌گیرد. سپس دما به‌طور دقیق کنترل می‌شود تا لحیم‌های روی قطعه BGA به نقطه ذوب برسند و بتوان قطعه را از برد جدا کرد. در این مرحله، سیستم‌های پیش‌گرمایش و توزیع یکنواخت حرارت به‌کار می‌روند تا مطمئن شویم که تمام قسمت‌های برد به‌طور یکسان گرم می‌شوند و خطر آسیب به سایر اجزای برد کاهش می‌یابد.

آموزش کار با دستگاه بی جی ای ماشین BGA Machine

پس از جدا کردن قطعه آسیب‌دیده، قطعه جدید BGA به‌طور دقیق جایگزین می‌شود و سپس با استفاده از دستگاه، لحیم‌کاری مجدد صورت می‌گیرد. دستگاه BGA Rework Station قادر به تنظیم دقیق زمان و دما برای هر نوع قطعه BGA است، این ویژگی به‌ویژه در تعمیرات حساس و پیچیده بردهای الکترونیکی مانند لپ‌تاپ‌ها، موبایل‌ها، کنسول بازی، تلویزیون، گرافیک و مادربرد اهمیت زیادی دارد.

این دستگاه‌ها به دلیل توانایی کنترل دمای دقیق و توزیع یکنواخت حرارت، قادر به جلوگیری از مشکلاتی مانند آسیب به قطعات مجاور و سوختگی برد هستند. همچنین، بسیاری از مدل‌ها به سیستم وکیوم تجهیز شده‌اند که به‌وسیله آن می‌توان قطعه BGA را به‌طور دقیق و بدون آسیب به برد، جابجا و نصب کرد.

در نهایت، استفاده از دستگاه بی جی ای ماشین نیازمند مهارت و دقت بالاست، زیرا هر اشتباه در تنظیمات دما یا زمان می‌تواند به خرابی قطعه یا برد الکترونیکی منجر شود. بنابراین، آگاهی از نحوه عملکرد و اصول کار با این دستگاه‌ها برای تکنسین‌های تعمیر بردهای الکترونیکی بسیار ضروری است.

مشکلات رایج در تعمیر چیپ‌های BGA بر روی مادربرد

در تعمیرات قطعات الکترونیکی چیپ BGA (Ball Grid Array) به‌عنوان یکی از فناوری‌های پیشرفته در اتصال چیپ‌ها به بردهای مدار چاپی (PCB) شناخته می‌شود. این قطعات به‌دلیل طراحی پیچیده و تعداد زیاد پایه‌ها، حساسیت بالایی به دما و فرآیندهای تعمیر دارند. در اینجا به بررسی مشکلات رایج در تعمیر چیپ‌های BGA و روش‌های پیشرفته برای حل این مشکلات می‌پردازیم.

لحیم سرد (Cold Soldering)

لحیم سرد یکی از مشکلات رایج در تعمیر چیپ‌های BGA است که به‌خاطر اتصال ضعیف یا ناقص پایه‌ها به برد ایجاد می‌شود. این مشکل به دلیل تغییرات حرارتی و دمای نامتعادل در فرآیند لحیم‌کاری به وجود می‌آید. با گذشت زمان، پایه‌ها از موقعیت اصلی خود خارج شده و اتصال صحیح برقرار نمی‌شود، که باعث عملکرد ضعیف یا عدم عملکرد قطعه می‌گردد.

برای رفع این مشکل، باید دستگاه BGA حرارت دقیقی را وارد کند تا پایه‌های قلع به نقطه ذوب برسند و اتصال مجدد برقرار شود. این فرآیند نیازمند کنترل دقیق دما و زمان است تا از آسیب به سایر قسمت‌های برد جلوگیری شود و کیفیت اتصال برقرار گردد.

پایه‌های جدا شده (Pad Lift)

این مشکل به‌طور فیزیکی رخ می‌دهد و در آن یک یا چند پایه از چیپ به‌طور کامل از سطح برد جدا می‌شوند، که منجر به قطع اتصال چیپ به برد می‌شود. این اتفاق معمولاً به دلیل فشار زیاد یا ضربه به مادربرد ایجاد می‌شود.

در این وضعیت، با استفاده از روش Reballing می‌توان پایه‌ها را بازسازی کرد. ابتدا چیپ با دستگاه بی جی ای از برد جدا می‌شود و سطح اتصال تمیز می‌گردد. سپس از خمیر لحیم Amtech برای نگه‌داشتن توپ‌های قلع استفاده شده و توپ‌ها به‌دقت در سوراخ‌های شابلون قرار می‌گیرند. پس از آن، چیپ جدید به برد وصل شده و با استفاده از دستگاه BGA در محل دقیق خود قرار می‌گیرد.

سوختگی چیپ (Chip Burnout)

این خرابی معمولاً به‌دلیل حرارت بیش از حد، ضربه فیزیکی یا نوسانات برق رخ می‌دهد. در این حالت، چیپ به‌طور کامل از کار می‌افتد و نمی‌تواند وظیفه خود را به درستی انجام دهد.

برای رفع این مشکل، چیپ خراب از روی برد برداشته شده و محل اتصال تمیز می‌شود. سپس چیپ جدید با دقت در محل خود نصب می‌شود و دستگاه BGA حرارت دقیقاً به‌مقدار لازم وارد می‌کند تا چیپ جدید به‌درستی نصب گردد.

اتصال ضعیف (Weak Connection)

گاهی اوقات بعد از تعمیر، اتصال بین چیپ و برد ضعیف باقی می‌ماند و عملکرد درست قطعه مختل می‌شود. این مشکل به دلیل توزیع نادرست حرارت یا استفاده از دمای پایین در فرآیند لحیم‌کاری اتفاق می‌افتد.

برای حل این مشکل، باید از دستگاه‌های BGA با کنترل دقیق دما استفاده شود. حرارت باید به‌طور یکنواخت به سطح چیپ و برد اعمال شود تا اتصال به‌درستی برقرار شود. همچنین از خمیر لحیم با کیفیت بالا مانند Amtech باید استفاده شود تا کیفیت اتصال تضمین گردد.

آسیب به برد (Board Damage)

گاهی اوقات، حرارت زیاد یا مدت زمان طولانی حرارت‌دهی ممکن است به برد آسیب بزند. این آسیب‌ها معمولاً به‌صورت ترک خوردن لایه‌ها یا افتادگی لایه‌های مدار (Delamination) ظاهر می‌شوند.

برای جلوگیری از آسیب به برد، باید از پروفایل حرارتی مناسب استفاده شود و فرآیند حرارت‌دهی باید به‌صورت تدریجی و کنترل‌شده انجام شود. استفاده از سیستم‌های پیش‌گرمایی و پروفایل‌های حرارتی تدریجی در دستگاه‌های BGA می‌تواند از وارد شدن شوک حرارتی به برد جلوگیری کند و عملکرد صحیح برد را حفظ نماید.

نشتی لحیم (Soldering Leaks)

پس از لحیم‌کاری یا تعویض چیپ، گاهی اوقات ممکن است لحیم اضافی از اطراف پایه‌ها بیرون بزند و موجب اتصال ناخواسته بین پایه‌ها و مدارهای دیگر شود.

برای رفع این مشکل، از سیم لحیم‌بردار (Desoldering Wire) یا پمپ خلا برای برداشتن لحیم اضافی استفاده می‌شود. دستگاه BGA باید حرارت را به‌طور دقیق کنترل کرده و از انباشت لحیم اضافی جلوگیری کند. همچنین استفاده از پروفایل حرارتی دقیق برای پیشگیری از این مشکل ضروری است.

مشکلات در Reballing (تعویض توپ‌های لحیم)

یکی از چالش‌های اصلی در تعمیرات BGA، Reballing یا بازسازی پایه‌ها است. در این فرآیند، توپ‌های قلع ممکن است به‌طور ناصحیح در جای خود قرار گیرند یا برخی از آن‌ها شکسته شوند که باعث اختلال در اتصال صحیح می‌شود.

در آموزش ریبالینگ چیپ ، باید از شابلون‌های دقیق و مناسب استفاده شود تا توپ‌های قلع به‌طور یکنواخت در سوراخ‌های شابلون قرار بگیرند. همچنین، استفاده از دستگاه‌های BGA با پروفایل حرارتی دقیق برای تثبیت توپ‌های قلع و نصب چیپ جدید ضروری است.

تعمیر چیپ‌های BGA بر روی مادربرد نیازمند دقت و مهارت بسیار بالا است. استفاده از دستگاه‌های BGA Rework Station با کنترل دقیق دما و زمان امکان تعمیرات با کیفیت بالا را فراهم می‌کند. این دستگاه‌ها به‌ویژه در جلوگیری از مشکلات متداول تعمیرات BGA و حفظ عملکرد صحیح مادربرد نقش بسیار مهمی دارند.

انواع دستگاه بی جی ای ماشین (BGA machine)

دستگاه‌های BGA (Ball Grid Array) Rework، یکی از مهم‌ترین ابزارها در تعمیر و تعویض قطعات BGA، QFN، CSP، و دیگر قطعات SMD بر روی بردهای مدار چاپی (PCB) هستند. این دستگاه‌ها به‌طور گسترده در تعمیرات الکترونیکی، به ویژه در تعمیر مادربردهای کامپیوتر، لپ‌تاپ، موبایل، تبلت، و دستگاه‌های صنعتی استفاده می‌شوند. هر مدل از دستگاه‌های BGA ویژگی‌ها و کارایی‌های خاص خود را دارد که آن را برای استفاده در شرایط مختلف و تعمیرات دقیق مناسب می‌سازد. در اینجا به بررسی کارایی و ویژگی‌های انواع مدل‌های دستگاه‌های بی جی ای می‌پردازیم.

آموزش دستگاه تعویض چیپ (BGA) تمام اتوماتیک ZM-R6200

مشخصات فنی دستگاه ZM-R6200

• توان کلی دستگاه: 5300 وات

• توان هیتر بالا و پایین: 1200 وات

• توان هیتر مادون قرمز (IR): 2700 وات

• حداکثر اندازه PCB: 410 × 370 میلی‌متر

• حداقل اندازه PCB: 65 × 65 میلی‌متر

• سیستم کنترل دما: ترموکوپل نوع K با دقت ±1 درجه سانتی‌گراد

• سیستم تصویربرداری: دوربین CCD با بزرگ‌نمایی تا 230 برابر

• صفحه نمایش: لمسی 12 اینچی با وضوح بالا

این دستگاه به صورت اتوماتیک عمل کرده و با بهره مندی از وکیوم مرکزی و دوربین دو کانونه و بازوی کاملا برقی میتواند با سهولت و دقت بالا اقدام به تعویض چیپ نماید. این دستگاه دارای دو هیتر گرمایشی بالا و پایین، کاملا قابل برنامه ریزی حرارتی و یک صفحه پری هیت از جنس سرامیک و صفحه تاچ، تنظیم کننده شدت باد هیتر بالا (air flow adjust) به همراه لیزر بوده و میتواند با کمترین زمان و بالاترین دقت ممکن تمامی چیپ های بردهای الکترونیکی را تعویض نماید.

روش کار با دستگاه بی جی ای ماشین ZM-R6200

دستگاه ZM-R6200 برای تعویض و تعمیر چیپ‌های BGA (Ball Grid Array) و دیگر قطعات حساس به‌کار می‌رود و برای انجام فرآیندهای لحیم‌کاری و تعویض قطعات از تکنولوژی‌های پیشرفته‌ای مانند گرمایش مادون قرمز (IR) و هوای داغ استفاده می‌کند. در دوره آموزش تعمیر لپ تاپ اینجا به صورت تخصصی به مراحل و نحوه کار با این دستگاه پرداخته می‌شود:

۱. آماده‌سازی برد و نصب در فیکسچر
ابتدا، برد مدار چاپی (PCB) را روی فیکسچر مخصوص دستگاه قرار دهید. فیکسچر باید برد را به‌طور دقیق و محکم نگه دارد تا از هرگونه حرکت غیرضروری جلوگیری شود. سیستم تنظیم موقعیت دستگاه ZM-R6200 به تکنسین این امکان را می‌دهد که برد را در موقعیت دقیق نسبت به سیستم حرارتی قرار دهد. این تنظیم موقعیت با دقت 0.01 میلی‌متر انجام می‌شود تا فرآیند تعمیر بدون مشکل و با حداکثر دقت انجام شود.

۲. تنظیم پروفایل حرارتی دقیق دستگاه بی جی ای
پروفایل حرارتی یکی از بخش‌های اصلی فرآیند تعمیر است که باید به‌طور دقیق تنظیم شود. دستگاه ZM-R6200 به شما این امکان را می‌دهد که پروفایل‌های حرارتی مختلف را برای هر نوع قطعه (BGA، QFN، CSP، LGA و غیره) ذخیره کرده و به‌طور اتوماتیک آن را در هنگام نیاز فراخوانی کنید. پروفایل حرارتی شامل چندین مرحله است:

• پیش‌گرمایش: این مرحله برای افزایش دمای برد به حدی است که از شوک حرارتی جلوگیری شود. این عمل از طریق هیتر مادون قرمز و هوای داغ انجام می‌شود.

• لحیم‌کاری یا ذوب پایه‌های لحیم: پس از پیش‌گرمایش، دمای قطعه به حدی افزایش می‌یابد که پایه‌های لحیم ذوب شوند و اتصالات جدید برقرار شوند.

• خنک‌سازی تدریجی: در این مرحله، دستگاه به‌طور تدریجی دما را کاهش می‌دهد تا از ایجاد تنش‌های حرارتی و آسیب به قطعه یا برد جلوگیری شود.

۳. شروع فرآیند تعمیر و تعویض چیپ
پس از تنظیم پروفایل حرارتی، دستگاه به‌صورت اتوماتیک فرآیند تعمیر را آغاز می‌کند. دستگاه ZM-R6200 از هیتر مادون قرمز برای گرم کردن زیر برد و از هوای داغ برای توزیع یکنواخت حرارت به سطح چیپ استفاده می‌کند. هیترهای پایین (IR) به‌طور خاص برای گرمایش یکنواخت و جلوگیری از آسیب به لایه‌های زیرین PCB طراحی شده‌اند، در حالی که هیتر هوای داغ برای ذوب سریع پایه‌های لحیم و حرکت قطعه در جهت درست مورد استفاده قرار می‌گیرد.

۴. نظارت و کنترل دما و زمان
در طول فرآیند، دستگاه به‌طور مداوم دما و زمان هر مرحله را کنترل می‌کند. صفحه نمایش لمسی 12 اینچی دستگاه به تکنسین این امکان را می‌دهد که وضعیت دما، زمان باقی‌مانده از هر مرحله، و پیشرفت کلی عملیات را مشاهده و بررسی کند. همچنین، دستگاه دارای سیستم جبران دما است که به طور خودکار دما را در صورت نیاز تنظیم می‌کند تا از تغییرات ناخواسته جلوگیری شود.

۵. جداسازی یا نصب چیپ جدید
در صورت تعویض چیپ، دستگاه با استفاده از سیستم وکیوم مخصوص خود، چیپ خراب را از برد جدا می‌کند. پس از آن، سطح اتصال برد تمیز می‌شود تا بقایای پایه‌های قبلی برداشته شوند. سپس، چیپ جدید با دقت در محل خود قرار می‌گیرد و دستگاه پروفایل حرارتی را مجدداً برای ذوب پایه‌های لحیم و تثبیت چیپ جدید اعمال می‌کند.

۶. تثبیت و خنک‌سازی نهایی
در مرحله آخر، پس از نصب چیپ جدید، دستگاه به‌طور تدریجی دمای برد را کاهش می‌دهد تا از ایجاد هرگونه شوک حرارتی و آسیب به چیپ یا برد جلوگیری شود. این مرحله به‌ویژه برای پایه‌های BGA حیاتی است زیرا دما باید به‌طور یکنواخت کاهش یابد تا از آسیب به اتصالات و برد جلوگیری شود.

۷. بررسی نهایی و تست کیفیت
پس از تکمیل عملیات، دستگاه به‌طور خودکار تست‌هایی مانند تست دمای چیپ و تست اتصالات انجام می‌دهد. دستگاه ZM-R6200 دارای سیستم تصویربرداری CCD با دقت بالا است که امکان مشاهده و بررسی دقیق اتصالات و کیفیت تعمیر را فراهم می‌کند.

نکات مهم دستگاه بی جی ای ماشین زد ام آر ۶۰۰۰:

• دستگاه ZM-R6200 قابلیت ذخیره پروفایل‌های مختلف برای انواع مختلف چیپ‌ها و بردها را دارد که امکان استفاده مجدد از آن‌ها در تعمیرات مشابه را فراهم می‌کند.

• استفاده از سیستم پیش‌گرمایش تدریجی و توزیع یکنواخت حرارت باعث افزایش عمر قطعات و جلوگیری از آسیب به اجزای حساس برد می‌شود.

• دستگاه با سیستم ایمنی از جمله آلارم دمای بیش از حد و خاموشی خودکار برای جلوگیری از خرابی و ایمنی بالاتر مجهز است.

آموزش دستگاه تعویض چیپ (BGA) نیمه اتوماتیک ZM-R6000

دستگاه ZM-R6000 یک دستگاه BGA Rework نیمه اتوماتیک است که برای تعویض و تعمیر قطعات BGA (Ball Grid Array)، QFN، CSP، LGA و دیگر قطعات SMD بر روی بردهای مدار چاپی (PCB) طراحی شده است. این دستگاه با استفاده از فناوری پیشرفته گرمایش هوای داغ و مادون قرمز (IR)، به تعمیرکاران این امکان را می‌دهد که با دقت بالا، فرآیندهای لحیم‌کاری و تعویض قطعات حساس را انجام دهند.

تنظیم پروفایل حرارتی یکی از مراحل کلیدی و حیاتی در فرآیند تعمیر و تعویض چیپ‌های BGA بر روی بردهای مدار چاپی (PCB) است. این پروفایل مشخص می‌کند که چگونه حرارت به‌طور دقیق و یکنواخت به برد و قطعه مورد نظر اعمال شود تا پایه‌های لحیم ذوب شده و قطعه بتواند بدون آسیب به برد یا قطعات دیگر نصب یا تعویض شود. دستگاه ZM-R6000 به‌ویژه برای انواع مین‌بردهای مختلف، قابلیت تنظیم دقیق پروفایل حرارتی را داراست.

تنظیم پروفایل حرارتی در دستگاه BGA نیمه اتوماتیک ZM-R6000

1. شناسایی نوع برد و قطعه

اولین گام در تنظیم پروفایل حرارتی، شناسایی نوع برد و قطعه مورد نظر است. به‌طور معمول، بردهای مختلف از مواد و لایه‌های مختلفی تشکیل شده‌اند که بر نحوه حرارت‌دهی تأثیر می‌گذارند. برای بردهای چند لایه (Multilayer PCB) یا بردهایی که دارای لایه‌های حساس هستند، نیاز به پروفایل حرارتی متفاوتی است تا از آسیب به لایه‌های داخلی یا قطعات حساس جلوگیری شود.

2. انتخاب یا تعریف پروفایل حرارتی

دستگاه ZM-R6000 به شما این امکان را می‌دهد که از پروفایل‌های حرارتی از پیش تعریف‌شده برای قطعات مختلف استفاده کنید یا پروفایل جدیدی بر اساس نیازهای خاص برد و قطعه تعریف کنید. پروفایل‌های حرارتی معمولاً به چهار مرحله اصلی تقسیم می‌شوند:

پیش‌گرمایش (Preheat):
در این مرحله، دستگاه حرارت را به‌طور یکنواخت به برد اعمال می‌کند تا از شوک حرارتی جلوگیری شود. این مرحله باید به‌گونه‌ای تنظیم شود که دمای برد به‌طور تدریجی افزایش یابد، زیرا افزایش ناگهانی دما می‌تواند به لایه‌های زیرین برد آسیب بزند. برای بردهای چند لایه، دمای پیش‌گرمایش باید به اندازه‌ای باشد که لایه‌ها به‌طور یکسان گرم شوند.

• بردهای یک لایه یا دستگاه‌های موبایل و تبلت: به‌طور معمول، دمای پیش‌گرمایش بین 120-150 درجه سانتی‌گراد مناسب است.
• بردهای چند لایه: این بردها نیاز به پیش‌گرمایی با دمای کمی بالاتر دارند، حدود 150-170 درجه سانتی‌گراد، که به گرمایش یکنواخت تمام لایه‌ها کمک می‌کند.

زمان لحیم‌کاری (Reflow):
این مرحله زمانی است که پایه‌های لحیم به نقطه ذوب می‌رسند و چیپ‌ها به برد وصل می‌شوند. دمای این مرحله باید به‌گونه‌ای تنظیم شود که پایه‌های لحیم به‌طور کامل ذوب شوند ولی از آسیب به برد یا قطعه جلوگیری شود. این مرحله باید دقت بالایی داشته باشد، زیرا هرگونه نوسان دما می‌تواند باعث خرابی قطعه یا قطع اتصال شود.

• چیپ‌های BGA حساس: دمای نهایی برای لحیم‌کاری باید حدود 220-240 درجه سانتی‌گراد باشد.
• قطعات بزرگ‌تر (QFN یا CSP): ممکن است نیاز به دمای بالاتر تا حدود 250 درجه سانتی‌گراد داشته باشند.

زمان خنک‌سازی (Cool-down):
بعد از اینکه پایه‌ها ذوب شدند، برد باید به‌طور تدریجی خنک شود تا از تنش‌های حرارتی و آسیب به قطعات جلوگیری شود. برای خنک‌سازی، دستگاه باید دما را به‌طور تدریجی کاهش دهد. برای بردهای چند لایه، سرعت خنک‌سازی باید به‌گونه‌ای تنظیم شود که تمام لایه‌ها به‌طور یکنواخت خنک شوند.

3. تنظیمات خاص برای انواع مین‌بردها

مین‌بردهای موبایل و تبلت:
این بردها معمولاً دارای لایه‌های نازک و پیچیده هستند. تنظیمات پروفایل حرارتی برای این بردها باید به‌گونه‌ای باشد که هیچ‌گونه آسیب به قطعات کوچک و بردهای فشرده وارد نشود. دستگاه ZM-R6000 به شما این امکان را می‌دهد که دما را دقیقاً برای هر قطعه تنظیم کنید. برای بردهای موبایل، معمولاً پروفایل حرارتی با دمای 120-150 درجه سانتی‌گراد برای پیش‌گرمایش و دمای 220-240 درجه سانتی‌گراد برای لحیم‌کاری به‌کار می‌رود.

مین‌بردهای لپ‌تاپ و صوتی و تصویری:
این بردها معمولاً دارای چند لایه و قطعات حساس هستند. پروفایل حرارتی برای این نوع بردها باید شامل پیش‌گرمایش با دمای حدود 150 درجه سانتی‌گراد، لحیم‌کاری با دمای 230-250 درجه سانتی‌گراد و خنک‌سازی تدریجی باشد. این تنظیمات از آسیب به برد و قطعات جلوگیری می‌کند.

مین‌بردهای صنعتی و سرور:
بردهای صنعتی به دلیل استفاده از قطعات بزرگ‌تر و پیچیده‌تر نیاز به پروفایل حرارتی دقیق‌تری دارند. برای این نوع بردها، ممکن است نیاز به پروفایل حرارتی با دمای بالاتر و زمان‌های طولانی‌تر برای پیش‌گرمایش و لحیم‌کاری باشد تا از بروز مشکلات در اتصالات جلوگیری شود.

4. ذخیره پروفایل‌ها و استفاده از آن‌ها

دستگاه ZM-R6000 این امکان را به شما می‌دهد که پروفایل‌های حرارتی مختلف را ذخیره کرده و در صورت نیاز از آن‌ها استفاده مجدد کنید. این ویژگی به‌ویژه برای کارگاه‌های تعمیراتی با حجم بالا مفید است، زیرا امکان انتخاب سریع پروفایل مناسب برای بردهای مختلف را فراهم می‌آورد.

این دستگاه دارای دو هیتر گرمایشی بالا و پایین کاملا قابل برنامه ریزی حرارتی و یک صفحه ی پری هیت از جنس شیشه نشکن و قابلیت کنترل توسط کامپیوتر و لپ تاپ، تنظیم کننده ی هیتر بالا (air flow adjust) وکیوم برقی به همراه لیزر بوده و به وسیله قابلیت وکیوم مرکزی و دوربین میتواند با کمترین زمان و بالاترین دقت ممکن تمامی چیپ های بردهای موبایل، تبلت، کامپیوتر، لپ تاپ، Xbox و... را تعویض نماید.

آموزش دستگاه تعویض چیپ ZM-R5860

دستگاه ZM-R5860 یکی از دستگاه‌های پیشرفته و نیمه‌اتوماتیک BGA Rework است که برای تعمیر و تعویض چیپ‌های BGA (Ball Grid Array)، QFN، CSP، LGA و سایر قطعات SMD طراحی شده است. این دستگاه با استفاده از فناوری گرمایش مادون قرمز (IR) و هوای داغ به‌طور دقیق حرارت را به قطعه اعمال می‌کند تا فرآیند لحیم‌کاری و تعویض قطعه به‌طور ایمن و بدون آسیب به برد انجام شود. در این راهنما، روش کار با دستگاه ZM-R5860 به‌صورت تخصصی و دقیق توضیح داده شده است.

بی جی ای ماشین زد ام r5860 دارای دو هیتر گرمایشی بالا و پایین، کاملا قابل برنامه ریزی حرارتی و یک صفحه سرامیکی و صفحهی نمایش لمسی، تنظیم کننده شدت باد هیتر بالا (air flow adjust)، وکیوم برقی به همراه لیزر بوده و میتواند با کمترین زمان و بالاترین دقت ممکن تمامی چیپ های بردهای صنعتی، کامپیوتر، لپ تاپ، تلویزیون ، دی وی آر، کنسول بازی را تعویض نماید.

روش کار با دستگاه ZM-R5860

1. آماده‌سازی برد و نصب در فیکسچر
اولین گام در فرآیند تعمیر، نصب صحیح برد الکترونیکی بر روی فیکسچر دستگاه است. فیکسچر باید به‌طور دقیق برد را در موقعیت صحیح قرار دهد تا از حرکت غیرضروری و لرزش جلوگیری کند، که ممکن است باعث بروز مشکلاتی در توزیع یکنواخت حرارت شود. سیستم تنظیم موقعیت خودکار دستگاه ZM-R5860 به‌طور خودکار موقعیت برد را تنظیم کرده و آن را در جای خود ثابت می‌کند. این کار باعث اطمینان از اعمال گرمایش یکنواخت به سطح برد و جلوگیری از آسیب به لایه‌های زیرین برد می‌شود.

2. تنظیم پروفایل حرارتی دقیق
تنظیم پروفایل حرارتی یکی از مهم‌ترین مراحل در کار با دستگاه‌های BGA است. دستگاه ZM-R5860 به شما این امکان را می‌دهد که پروفایل‌های حرارتی مختلفی را برای هر نوع برد و قطعه تعریف کرده و ذخیره کنید. این پروفایل‌ها شامل سه مرحله اصلی هستند:

پیش‌گرمایش (Preheat)
در این مرحله، دمای برد به‌طور تدریجی افزایش می‌یابد تا از وارد آمدن شوک حرارتی به برد جلوگیری شود. هیتر مادون قرمز (IR) برای گرمایش یکنواخت از زیر برد استفاده می‌شود، که به‌ویژه برای بردهای چند لایه ضروری است. این مرحله باعث می‌شود که لایه‌های داخلی برد به‌طور یکنواخت گرم شوند و از تنش‌های حرارتی و کاهش عمر برد جلوگیری می‌شود.

• برای بردهای یک لایه یا موبایل معمولاً دمای پیش‌گرمایش در حدود 120-150 درجه سانتی‌گراد تنظیم می‌شود.

• برای بردهای چند لایه یا بردهای صنعتی پیچیده، دمای پیش‌گرمایش باید در حدود 150-170 درجه سانتی‌گراد باشد تا تمامی لایه‌ها به‌طور یکنواخت گرم شوند.

لحیم‌کاری (Reflow)
در این مرحله، حرارت به‌طور دقیق به قطعه وارد می‌شود تا پایه‌های لحیم به نقطه ذوب برسند. دستگاه ZM-R5860 از سیستم مادون قرمز (IR) و هوای داغ به‌طور همزمان استفاده می‌کند. این سیستم‌ها به‌طور دقیق و یکنواخت حرارت را به قطعه وارد کرده و پایه‌های لحیم را ذوب می‌کنند. حرارت در این مرحله باید به‌طور دقیق تنظیم شود تا از ذوب بیش از حد و آسیب به برد یا قطعه جلوگیری شود.

• چیپ‌های BGA معمولاً به دمای 220-240 درجه سانتی‌گراد برای لحیم‌کاری نیاز دارند.

• قطعات SMD مانند QFN و CSP ممکن است نیاز به دمای بالاتری در حدود 250 درجه سانتی‌گراد داشته باشند.

خنک‌سازی تدریجی (Cool-down)
پس از لحیم‌کاری، دستگاه به‌طور خودکار دمای برد را به‌طور تدریجی کاهش می‌دهد تا از ایجاد تنش‌های حرارتی و آسیب به قطعات و اتصالات جلوگیری شود. سیستم‌های پیشرفته خنک‌سازی به‌طور دقیق دما را کاهش می‌دهند تا پایه‌های لحیم به‌طور کامل تثبیت شوند.

• سرعت و فرآیند خنک‌سازی به‌ویژه برای بردهای پیچیده و چند لایه حساس است و باید به‌طور تدریجی و بدون شوک حرارتی انجام شود.

3. اجرای فرآیند تعویض چیپ
بعد از تنظیم پروفایل حرارتی و آماده‌سازی برد، دستگاه ZM-R5860 به‌طور خودکار فرآیند لحیم‌کاری و تعویض چیپ را آغاز می‌کند.

سیستم گرمایشی مادون قرمز (IR)
در ابتدا، سیستم مادون قرمز برای گرمایش یکنواخت برد و قطعه از زیر استفاده می‌شود. هیتر مادون قرمز دمای برد را به‌طور یکنواخت و بدون آسیب به قطعات حساس افزایش می‌دهد. این مرحله به‌ویژه برای بردهای چند لایه اهمیت دارد، چرا که لایه‌های داخلی برد باید به‌طور یکنواخت گرم شوند.

سیستم هوای داغ
همزمان با سیستم IR، هوای داغ نیز برای ذوب پایه‌های لحیم و جابجایی قطعات به‌کار می‌رود. این سیستم قادر به توزیع یکنواخت حرارت است و از گرمای بیش از حد در یک نقطه خاص جلوگیری می‌کند. این امر از آسیب به برد یا اتصالات مجاور جلوگیری می‌کند.

سیستم وکیوم
پس از اعمال حرارت، دستگاه سیستم وکیوم خودکار را برای برداشتن چیپ خراب به‌کار می‌گیرد. این سیستم به‌طور دقیق و بدون آسیب به برد، چیپ‌های قدیمی را از محل خود جدا کرده و آن‌ها را برداشته و به‌طور ایمن از برد خارج می‌کند.

4. نظارت و کنترل دقیق فرآیند
دستگاه ZM-R5860 به‌طور مداوم دما، زمان و شرایط فرآیند تعمیر را از طریق صفحه نمایش لمسی 10 اینچی کنترل و نظارت می‌کند. این صفحه نمایش به تکنسین این امکان را می‌دهد که در هر مرحله از فرآیند لحیم‌کاری و تعویض چیپ، وضعیت دما و زمان باقی‌مانده را مشاهده کند و در صورت نیاز، تنظیمات لازم را اعمال کند.

سیستم جبران دما
دستگاه به‌طور خودکار دما را تنظیم کرده و از بروز تغییرات ناخواسته جلوگیری می‌کند. سیستم جبران دما به دستگاه این امکان را می‌دهد که در صورت بروز هرگونه تغییر غیرمنتظره در دما، آن را به‌طور خودکار اصلاح کند.

5. خنک‌سازی نهایی و تست کیفیت
پس از تکمیل فرآیند لحیم‌کاری و تعویض چیپ، دستگاه به‌طور خودکار دمای برد را کاهش می‌دهد تا از هرگونه آسیب ناشی از تنش‌های حرارتی جلوگیری شود. این فرآیند خنک‌سازی تدریجی به‌ویژه برای بردهای چند لایه و قطعات حساس بسیار مهم است.

دستگاه ZM-R5860 از سیستم تصویربرداری CCD برای بررسی اتصالات و کیفیت فرآیند استفاده می‌کند. این سیستم تصویربرداری به تکنسین این امکان را می‌دهد که اتصالات را بررسی کرده و از صحت عملیات لحیم‌کاری و تعویض چیپ اطمینان حاصل کند.

دستگاه ZM-R5860 با سیستم‌های پیشرفته و کنترل دقیق دما، فرآیند تعویض چیپ را با دقت بالا و ایمنی انجام می‌دهد. این دستگاه به‌ویژه برای تعمیر بردهای پیچیده، چند لایه و قطعات حساس مانند BGA، QFN و CSP مناسب است. با استفاده از سیستم گرمایشی مادون قرمز (IR)، هوای داغ و سیستم وکیوم، دستگاه ZM-R5860 قادر است که تعمیرات با کیفیت بالا را در سریع‌ترین زمان ممکن انجام دهد.

اشتباهات رایج در حین کار با دستگاه BGA و راه‌حل‌های آن

آسیب پد در حین فرآیند حذف BGA
یکی از مشکلات رایج در فرآیند تعویض چیپ‌های BGA، آسیب به پد (Pad) در هنگام برداشتن قطعه است. زمانی که پایه‌های لحیم چیپ BGA ذوب می‌شوند و چیپ از برد جدا می‌شود، ممکن است پدهای لحیم‌کاری به‌طور کامل یا جزئی از سطح برد جدا شوند، که این امر می‌تواند باعث اختلال در عملکرد و اتصالات برد شود. تعمیر پد آسیب‌دیده معمولاً یک فرآیند وقت‌گیر و دشوار است و نیاز به استفاده از پد جایگزین (Reballing) دارد تا اتصالات به‌طور صحیح برقرار شود. برای جلوگیری از این مشکل، توصیه می‌شود از سیستم وکیوم با دقت بالا و پروفایل حرارتی مناسب برای کاهش فشار و حرارت در حین برداشتن چیپ استفاده شود.

آموزش ناکافی اپراتور
عملکرد موفق دستگاه‌های BGA نیازمند تخصص و دقت بالا است. آموزش ناکافی اپراتورها می‌تواند منجر به خطاهای عمده در فرآیندهای پروفایل حرارتی، لحیم‌کاری و تعویض چیپ‌ها شود. اپراتور باید نه تنها با اصول کار دستگاه آشنا باشد، بلکه باید توانایی تنظیم پروفایل‌های حرارتی مختلف و درک دقیق اثرات دما بر روی برد و قطعات را نیز داشته باشد. به علاوه، مهارت‌های عملی و تجربه در استفاده از دستگاه باید به‌طور مداوم از طریق تمرین و آموزش‌های تخصصی به‌روز شوند تا از آسیب به برد و قطعات جلوگیری شود.

انتخاب تجهیزات نامناسب
انتخاب تجهیزات مناسب برای فرآیند Rework BGA بسیار حائز اهمیت است. دستگاه‌ها باید دارای انعطاف‌پذیری بالا، دقت در کنترل دما و قابلیت پیش‌بینی‌پذیری در فرآیند حرارت‌دهی باشند. برای این منظور، دستگاه‌های BGA باید به سیستم سنسور حرارتی حلقه بسته مجهز باشند که توانایی کنترل دقیق گرما در تمام مراحل فرآیند را دارد. این سیستم‌ها گرمای مورد نیاز برای لحیم‌کاری و تعویض قطعه را به‌طور دقیق تنظیم کرده و از نوسانات دما که می‌تواند به برد یا قطعه آسیب برساند، جلوگیری می‌کنند.

آماده‌سازی مادربرد برای تعویض چیپ در دستگاه بی جی ای ماشین

دستگاه BGA Machine یکی از ابزارهای حیاتی در فرآیند تعویض چیپ‌های BGA بر روی مین‌بردها است. این دستگاه به‌ویژه در تعمیرات لپ‌تاپ‌ها، کنسول‌های بازی، تعمیر تبلت‌ها، بردهای صنعتی و ایسیوها کاربرد دارد. دستگاه‌های BGA پیشرفته، به‌ویژه مدل‌های اتوماتیک و نیمه‌اتوماتیک، از دقت و کارایی بالایی برخوردارند و نقش مهمی در فرآیند لحیم‌کاری مجدد و تعویض قطعات ایفا می‌کنند. هرچه دستگاه‌های BGA پیشرفته‌تر و دارای امکانات اتوماتیک بیشتری باشند، فرآیند تعویض چیپ‌ها سریع‌تر و با دقت بیشتری انجام خواهد شد.

نکات مهم پیش از حرارت دادن به چیپ BGA

گرفتن رطوبت دستگاه BGA
پیش از شروع فرآیند حرارت‌دهی، باید اطمینان حاصل شود که دستگاه BGA هیچ‌گونه رطوبت اضافی ندارد. رطوبت می‌تواند باعث آسیب به قطعات الکترونیکی شود و حتی منجر به آتش‌سوزی در حین فرآیند حرارت‌دهی شود. بنابراین، دستگاه باید قبل از استفاده به‌طور کامل خشک شود.

حفاظت از قطعات حساس به حرارت
در فرآیند تعویض چیپ، قطعات حساس به حرارت در نزدیکی چیپ باید به‌طور کامل حذف یا محافظت شوند. این قطعات ممکن است IC‌های حساس، مقاومت‌ها و خازن‌های کوچک باشند که در صورت تماس با حرارت زیاد، ممکن است آسیب دیده یا ذوب شوند. به همین دلیل، استفاده از لایه محافظ حرارتی برای جلوگیری از آسیب به این قطعات الزامی است.

انتخاب دقیق مواد لحیم‌کاری و آلیاژها
مواد و آلیاژهای مورد استفاده در فرآیند لحیم‌کاری باید به‌دقت انتخاب شوند. از جمله این مواد، می‌توان به خمیر لحیم‌کاری، استنسیل لحیم‌کاری و آلیاژهای لحیم اشاره کرد. انتخاب خمیر لحیم مناسب به‌طور خاص برای چیپ‌های BGA ضروری است تا اتصال محکم و بدون نقصی ایجاد شود.

ارزیابی دقیق برد PCB پیش از فرآیند دوباره
پیش از شروع چرخه دوباره یا لحیم‌کاری مجدد، لازم است تمامی مراحل به‌طور دقیق بررسی شوند. این شامل بررسی اندازه توپ‌های لحیم، آسیب‌های احتمالی به ماسک لحیم‌کاری، وجود پدهای گمشده یا آلوده و وضعیت اتصالات PCB است. هرگونه مشکل در این مراحل می‌تواند بر کیفیت تعمیرات تأثیر منفی بگذارد و حتی منجر به خرابی بیشتر قطعات شود.

نظارت بر سلامت اتصالات و توپ‌های لحیم
هنگام استفاده از دستگاه BGA، باید توجه ویژه‌ای به سلامت اتصالات و توپ‌های لحیم داشت. اندازه توپ‌های لحیم و تنظیمات دقیق آن‌ها باید مطابق با استانداردهای مشخص باشد تا اتصال دقیق و پایدار برقرار شود. این مرحله از اهمیت بالایی برخوردار است، زیرا توپ‌های لحیم ناهمسان یا نامناسب می‌توانند موجب اتصالات ضعیف و در نهایت خرابی برد شوند.

آماده‌سازی صحیح و رعایت نکات ایمنی پیش از استفاده از دستگاه BGA، از جمله گرفتن رطوبت دستگاه، حفاظت از قطعات حساس، انتخاب دقیق مواد لحیم‌کاری و ارزیابی دقیق برد PCB، به طور مستقیم بر کیفیت تعویض چیپ‌ها تأثیر می‌گذارد. با رعایت این موارد، می‌توان از آسیب به قطعات جلوگیری کرده و عملیات تعویض چیپ را به‌طور مؤثر و با دقت بالا انجام داد.

برای تمرین و کسب مهارت در برداشتن و جایگذاری چیپ‌ها، توصیه می‌شود روی بردهای معیوب و خراب کار کنید تا بتوانید به‌طور دقیق و با دقت بالا، بدون آسیب رساندن به دستگاه BGA Machine، فرآیند تعمیر را انجام دهید. تمرین و تسلط بر نحوه عملکرد دستگاه BGA در کلاس آموزش تعمیر کامپیوتر، شما را قادر می‌سازد تا تعمیرات چیپ‌های BGA را به‌طور حرفه‌ای و با کیفیت بالا انجام دهید.

در نهایت، دستگاه آی آر BGA Machine به‌عنوان یک ابزار ضروری در تعمیرات الکترونیکی پیشرفته، به‌ویژه در زمینه‌های مختلف صنعتی و تکنولوژیک، از جمله کنسول‌های بازی، تجهیزات پزشکی، روترها، و بردهای سرور، کاربردهای گسترده‌ای دارد که می‌تواند به‌طور قابل توجهی کیفیت و سرعت تعمیرات شما را افزایش دهد.