BGA-Reballing: Auslöten, neu bekugeln, sicher aufsetzen
BGA-Bauteile haben ihre Lötkontakte unter dem Gehäuse und lassen sich nur mit Heissluft und einem sauberen Temperaturprofil bearbeiten. Dieser Ratgeber erklärt das Auslöten, das Reballing mit Schablone und Lotkugeln sowie das kontrollierte Wiederaufsetzen an der Rework-Station.
Rework-Technik ansehenWie wird ein BGA sauber ausgelötet?
Das Auslöten beginnt mit dem Vorheizen der Baugruppe von unten, damit die Platine nicht verzieht und benachbarte Bauteile nicht ausfallen. Über der Vorwärmzone von etwa 150‑180 °C führt die Heissluftdüse das eigentliche Lötprofil, bis alle Kugeln unter dem BGA gleichzeitig aufschmelzen. Erst dann wird das Bauteil mit dem Vakuumheber gerade nach oben abgehoben.
Ein Unterheizer (IR oder Konvektion) ist Pflicht: Ohne ihn müsste die Oberhitze so hoch werden, dass Delamination und Popcorn-Effekt drohen. Ein Thermoelement (Typ K) am Lötspalt liefert die Ist-Temperatur und macht das Profil reproduzierbar.
- Von unten vorheizen, um Verzug und Delta-T über die Platine klein zu halten.
- Thermoelement am Ball-Feld platzieren und Ist-Profil aufzeichnen.
- Bauteil erst nach vollständigem Aufschmelzen senkrecht abheben, nie hebeln.
- Ausgelötete BGAs sind Einweg, wenn sie nicht neu bekugelt werden.
Was passiert beim Reballing genau?
Beim Reballing werden die alten Lotreste vom Pad-Feld entfernt und ein frisches, gleichmässiges Kugelfeld aufgesetzt. Zuerst zieht man das Restlot mit Entlötlitze und Flussmittel ab, bis die Pads plan und blank sind. Danach setzt eine Reballing-Schablone die neuen Lotkugeln lagegenau in jedes Rasterfeld.
- Legierung passend wählen: SAC305 (bleifrei) oder Sn63Pb37, nie mischen.
- Flussmittel dünn und gleichmässig auftragen, damit die Kugeln greifen.
- Nach dem Anschmelzen Rückstände reinigen und die Kugeln optisch prüfen.
- Fehlende oder verschmolzene Kugeln vor dem Aufsetzen korrigieren.
Wie gelingt das kontrollierte Wiederaufsetzen?
Das Wiederaufsetzen erfolgt an der Rework-Station mit Optik oder Splitprisma, das Bauteil und Landefläche gleichzeitig zeigt. So wird das Kugelfeld exakt über den Pads ausgerichtet, bevor das Reflow-Profil startet. Die Selbstzentrierung der schmelzenden Balls korrigiert kleine Versätze, ersetzt aber keine saubere Grobausrichtung.
Das Lötprofil folgt vier Phasen: Vorheizen, Soak (Aktivierung des Flussmittels), Reflow über Liquidus und geregeltes Abkühlen. Für bleifreies SAC-Lot liegt der Peak typisch bei 235‑245 °C, die Zeit über Liquidus (TAL) bei 45‑90 Sekunden.
Häufige Fragen
Warum kann man ein ausgelötetes BGA nicht einfach neu einsetzen?
Nach dem Auslöten sind die Kugeln unregelmässig oder teils an der Platine geblieben. Ohne frisches, gleichmässiges Kugelfeld werden die Kontakte ungleichmässig hoch und einzelne Verbindungen bleiben offen. Deshalb ist Reballing nötig.
Welche Lotlegierung nehme ich beim Reballing?
Richten Sie sich nach dem Originaldesign: bleifreies SAC305 schmilzt bei rund 217‑220 °C, das bleihaltige Sn63Pb37 bei 183 °C. Legierungen nie mischen, da sich Schmelzpunkt und Festigkeit sonst verschlechtern.
Brauche ich zwingend einen Unterheizer?
Für zuverlässiges BGA-Rework ja. Der Unterheizer bringt die Baugruppe gleichmässig auf Vorwärmtemperatur, senkt das Delta-T und verhindert Platinenverzug sowie thermischen Schock an Nachbarbauteilen.
Wie prüfe ich die Lötstellen unter dem BGA?
Sichtbar sind nur die Randkugeln per Endoskop. Die inneren Verbindungen, Voids und Kurzschlüsse zeigt zuverlässig nur eine Röntgeninspektion nach IPC-7095/IPC-A-610.
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