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发布人:wdsbga.com 新闻来源:深圳市智诚精展科技有限公司 发布时间:

        BGA返修台需要根据不同的焊膏曲线设定温度曲线,使焊盘处的温度曲线与焊膏曲线相接近。一般采用多温区加热方式,将温度曲线分为预热区、活性区、回流区、冷却区。 
(1)预热区(Preheating stage),也叫斜坡区,使温度从周围环境温度提升到焊料活性温度,破坏金属氧化膜使焊料合金粉表面清洁,有利于焊料的浸润和焊点合金的生成。这个区的升温速率要控制在适当范围以内,如果过快,会产生热冲击,基板和器件都有可能受损;如果过慢,则没有足够的时间使PCB达到活性温度,导致溶剂挥发不充分,影响焊接质量。一般规定最大温度为4℃/sec,通常温度速率为1~3℃/sec。 
(2)活性区(Soak stage),有时叫做保温区,指温度从140℃上升到170℃的过程,主要目的是使PCB元件的温度趋于均匀,尽量减少温差;允许助焊剂活性化,将焊盘、焊料球及元件引脚上的氧化物除去。这个区一般占加热通道的33~50%,此阶段需要40~120s。 
(3)回流区(Reflow stage) ,主要目的是防止焊料或金属继续氧化、增加焊料的流动性、进一步提高焊料和焊盘之间的浸润能力、并将PCB装配的温度从活性温度提高到所推荐的峰值温度。在此阶段的回流不能过长,一般温度时为30~60s。温度速率升为3℃/sec,典型峰值温度一般为205~230℃,达到峰值的时间为10~20s。不同焊料的熔点温度不同,如63Sn37Pb为183℃,而62Sn/36Pb/2Ag为179℃,因此在设定参数时要考虑到焊膏的性能。活性温度总是比合金的熔点温度低一点,而峰值温度总是在熔点上。 
(4)冷却区(Cooling stage), 在这段的焊膏中的锡铅粉末已经熔化并充分润湿被连接表面,应该用尽可能快的速度来进行冷却,这样将有助于得到明亮的焊点,并有好的完整性和低的接触角度。 然而过快的冷却将导致元件和基板间太高的温度梯度,产生热膨胀的不匹配,导致焊接点与焊盘的分裂及基板的变形,一般情况下可容许的最大冷却率是由元件对热 冲击的容忍度决定的。综合以上因素,冷却区降温速率一般在4℃/sec左右。 
        焊膏由起始温度快速上升至140~170℃范围内某一预热温度,并保持40~120s左右当作保温区,然后再快速升温至回流区,最后迅速冷却进入冷却区完成焊接。 
        回流曲线是保证BGA焊接质量的关键。确定回流曲线之前,还需要明确:不同金属含量的焊膏有不同的温度曲线,首先应按照焊膏制造商推荐的温度曲线进行设置,因为焊膏中的焊料合金决定了熔点,助焊剂决定了活化温度。另外,要根据PCB板的材料类型、厚度、层数、尺寸大小对焊膏曲线进行局部调整。 
         BGA返修台的温度控制系统需要保证在拆卸与焊接时不能损坏需返修元器件、周围元器件或部件及PCB焊盘。回流焊加热方式一般可分为热风加热和红外加热两种。热风加热在小范围内加热均匀,大范围会有局部冷区;而红外加热在大范围温度均匀,缺点是由于物体颜色的深浅,所吸收与反射热量不均匀。由于BGA返修工作站的体积受到限制,因此其温控系统必须采取特殊的设计, 一款好的BGA返修台的加热系统红外加热和热风加热两者的有效结合,多温区加热,取二者之长,既提高效率,又能确保回流焊的质量。对于该加热系统,可在各热风加热区和红外加热区分别设置K型热电偶进行温度测量,在工作时将测量值与预设值的差值作为PID控制器的输入参数,经过PID参数的调控,实现返修过程中各温区分阶段的独立温度控制。

 
 
深圳市智诚精展科技有限公司
2014-04-10