事例紹介のブログ記事

　今回は特殊な部品実装の事例紹介です。

　実物の写真でも出せればわかりやすいのですが、

　PGAソケットです。

　上部がPGAを刺す真鍮の菅が並んだ形になっていて、

　下部が基板に実装する半田ボールが並んでいます。

　今回もモジュールのリワーク。

　モジュールのリワークはかなり難しい部類の作業です。

　理由は二つ。

　①モジュール自体がLGAタイプやQFNタイプで扱いが難しい。

　大きめのLGAやQFNはそれだけでリワークが難しいです。

　部品下の半田のブリッジや未半田等問題が多いですね。

　②モジュール内に部品が載っている。

　モジュールのリワークでは、その下の半田を融かす必要がありますが

　その加熱をすることでモジュール内の部品の半田も融けてしまいます。

　こちらは前回のブログでご紹介させていただきました。

　逆にモジュール内の部品のリワークでは、

　モジュールと基板の間の半田も融けてしまいます。

　融けた状態で何かの作業を行うと半田ブリッジが起きるかもしれません。

　という事で、今回はモジュール内の部品のリワークです。

　久々のブログになってしまいました。

　今回は事例紹介。

　とある企業の開発担当者さんからのご依頼で、

　基板に実装されたモジュールを別基板に移植してほしい、とのこと。

　モジュールってざっくり図にするとこんな感じの物。

　色々部品の載った部品。

　当然モジュールは基板に多数のピンで繋がっているので、

　取り外しや実装時に端子の半田を一度に加熱して溶かす必要があります。

　となると作業を行うのはリワークシステムで、ということになりますね。

　裏面はこんな感じ。

　このモジュールだと端子形状としてはLGAと同じですので

　基本的には作業もLGAと同様になります。

　他にはQFNのように裏面から側面に端子が伸びているものや、

　コネクタで基板に挿入するタイプがあります。

　今回は少し珍しい事例がありましたのでご紹介いたします。

　ご依頼は、BGAのリワーク等でお取引のある企業の担当者さんからでした。

　BGAのブリッジがあり、再実装か交換を検討されているということでした。

　費用的には

　再実装＝取り外し＋BGAリボール＋実装

　交換　＝取り外し＋実装

　ということで、交換の方がリボールが無い分安く済むため、交換作業に。

　ブリッジが起きているということでしたので、

　その原因を調べるべく、届いた基板にＸ線検査を行います。

　その結果がこちら。

　格子状に並んでいるのがBGAと基板を接続している半田ボール。

　その他の長方形は基板裏面のコンデンサ等のチップ部品です。

　はっきりとした異常があるのがわかります。

　少し解説していきましょう。

　これまで数週にわたりBGAの改造についてをブログにしてきましたが、

　そろそろ別の物もということで、今回はQFNについて。

　このQFNを見たことがありますか？

　スイッチング電圧レギュレータだそうです。(型番は消しています)

　基板のリワークをしていると比較的よく見るQFNですね。

　類似の形状のものは多くあります。

　この形のQFNが非常に大きな問題を抱えています。

　今回のブログは事例紹介です。

　そろそろBGA以外のものをご紹介しようかと思っていたんですが、

　ネタが集まらなかったので延期しました。

　基板の実装工場からの依頼で、

　組み立てた基板のBGA部分に異物がありそうだ、取り除いて欲しい、

　という内容でした。

　お預かりした基板はこんな状態。

　ぱっと見正常に見えますが、右側が少しだけ浮いています。

　今回は以前工房やまだでご依頼を受けた事例のご紹介。

　BGAのピン入れ替えです。

　回路を設計して、基板を作って、試作品を実装してみて、

　そこでBGAのピンを入れ替える必要がでてきたら、、、

　そんなご依頼に対応しました。

　生板の状態で、上の図の様なBGAのパターンがあったとします。

　この赤い丸の2カ所のピンを入れ替えなければならない。

　しかも試作基板はすでに部品を全て実装してしまった。

　そんな状態でのご依頼がありました。

　工房やまだでは試作基板の改造を承っています。

　中にはかなりお急ぎの場合も多々ありますが、

　基板そのものを改造する方法で比較的短い納期で対応可能。

　今回のブログは事例紹介です。

　開発中の基板での、DDRメモリチップの評価の為にプローブ基板を挟み込んで欲しい、というご依頼です。

　DDRメモリのプローブ基板ってこういうヤツです。

　基板とDDRメモリチップの間に挟み込んで、

　パッドから伸びている端子から信号を取り出せるようにする基板。

　前回の記事ではLGAについて書きましたが、

　今回は実際のご依頼についてご紹介します。

　難易度の高いLGAの実装。各社さんなかなかご苦労されているようです。

　基板の実装工場さんより、

「このLGAが動かなくて原因確認中です。

　とりあえず交換してみてもらえませんか？」

　というご依頼。

　取り外し前にX線で検査をしてみたところ下のような写真が撮れました。

　見慣れないとわかりにくい写真かと思いますが、

　このX線写真ではX線が透過しにくい箇所が黒く写ります。

　格子状に並んでいるグレーの丸や四角が基板とLGAをつなぐ半田。

　その他の真っ黒の四角やグレーの模様はLGA内部の構造や基板裏面に実装されたコンデンサなどの部品です。

　前回BGAの内部でパターンの修正作業を行い、無事に動作するようになったという記事を書きました。(事例紹介：BGAパターン修正)

　通常工房やまだへの基板改造のご依頼は、郵送でやり取りしてさせていただくのですが、この件では直接設計担当者さんが持ち込みされました。

　まずは事前にメールで打ち合わせをして作業内容も確認していたBGAのパターン修正をジャンパ配線で行いました。

　それを設計担当者さんが検査治具につないで動作確認をして改造箇所が問題なかったの検証をしていたところ、新たに別の個所に問題があることが分かったわけです。

 　基板の動作確認と不具合箇所の解析に時間がかかるということでしたので

近くのホテル(工房やまだの裏がビジネスホテルです)に滞在されて、昼間の作業スペースとして弊社の敷地内にある別棟の部屋をお貸ししました。

　社長の趣味部屋なのですが、作業スペースが必要なお客様にはご利用いただいています。

　ここで基板の確認をされた結果、部品の交換と基板上のパターン変更が必要であることが分かったようです。

　急所部品交換と基板のパターンカット、ジャンパ配線作業を追加で行い、動作するように詰めていきます。

　途中ケーブルが届かずに検査できない箇所があったため、基板のコネクタに直接ジャンパ線をつなげてケーブルの代わりを作り検査まで進められるようにする場面も。