BGA芯片器件的返修過程中,設(shè)定合適的溫度曲線是BGA返修臺(tái)焊接芯片成功的關(guān)鍵因素。和正常生產(chǎn)的再流焊溫度曲線設(shè)置相比,BGA返修過程對(duì)溫度控制的要求要更高。正常情況下BGA 返修溫度曲線圖可以拆分為預(yù)熱、升溫、恒溫、熔焊、回焊、降溫六個(gè)部分。

1、現(xiàn)在SMT常用的錫有兩種一種是有鉛和無一種是無鉛成份為:鉛Pb錫 SN 銀AG 銅CU。有鉛的焊膏熔點(diǎn)是183℃/,無鉛的是217℃/.也就是說當(dāng)溫度達(dá)到183度的時(shí)候,有鉛的錫膏開始熔化。目前使用較廣的是無鉛芯片的預(yù)熱區(qū)溫度升溫速率一般控制在1.2~5℃/s(秒),保溫區(qū)溫度控制在160~190℃,回流焊區(qū)峰值溫度設(shè)置為235~245℃之間,加熱時(shí)間10~45秒,從升溫到峰值溫度的時(shí)間保持在一分半到二分鐘左右即可。

2、焊接時(shí),由于每個(gè)廠家對(duì)于溫度控溫的定義不同和BGA芯片本身因傳熱的原因,傳到BGA芯片錫珠部分的溫度會(huì)比熱風(fēng)出口處相差一定的溫度。所以在調(diào)整檢測(cè)溫度時(shí)我們要把測(cè)溫線插進(jìn)入BGA和PCB之間,并且保證測(cè)溫線前端裸露的部分都插進(jìn)去。然后再根據(jù)需要調(diào)整風(fēng)量、風(fēng)速達(dá)到均勻可控的加熱目的。這樣測(cè)出來的BGA返修臺(tái)加熱精度溫度才是最精確的,這個(gè)方法大家在操作過程中務(wù)必注意。

1. 預(yù)熱:前期的預(yù)熱和升溫段的主要作用在于去除PCB 板上的濕氣,防止起泡,對(duì)整塊PCB 起到預(yù)熱作用,防止熱損壞。一般溫度要求是:在預(yù)熱階段,溫度可以設(shè)置在60℃-100℃之間,一般設(shè)置70-80℃,45s 左右可以起到預(yù)熱的作用。如果偏高,就說明我們?cè)O(shè)定的升溫段溫度偏高,可以將升溫段的溫度降低些或時(shí)間縮短些。如果偏低,可以將預(yù)熱段和升溫段的溫度加高些或時(shí)間加長(zhǎng)些。

2、 恒溫:溫度設(shè)定要比升溫段要低些,這個(gè)部分的作用在于活化助焊劑,去除待焊金屬表面的氧化物和表面膜以及焊劑本身的揮發(fā)物,增強(qiáng)潤濕效果,減少溫差的作用。那一般恒溫段的實(shí)際測(cè)試錫的溫度要求控制在(無鉛:170~185℃,有鉛145~160℃)如果偏高,可將恒溫溫度降低一些,如果偏低可以將恒溫溫度加高一些。如果在我們測(cè)得的溫度分析出預(yù)熱時(shí)間過長(zhǎng)或過短,可以通過加長(zhǎng)或縮短恒溫段時(shí)間來調(diào)整解決。

3、 升溫:在第二段恒溫時(shí)間運(yùn)行結(jié)束要讓BGA 的溫度保持在(無鉛:150~190℃,有鉛:150-183℃)之間,如果偏高,就說明我們?cè)O(shè)定的升溫段溫度偏高,可以將該段的溫度設(shè)置低一些或者縮短時(shí)間。如果偏低,可以將預(yù)熱段和升溫段的溫度加高些或時(shí)間加長(zhǎng)些。 (無鉛150-190℃,時(shí)間60-90s ;有鉛150-183℃,時(shí)間是60-120s ),升溫溫度設(shè)置比恒溫溫度設(shè)置要稍微高一些。

4、融焊我們主要把焊接溫度峰值達(dá)到無鉛: 235~245℃,有鉛: 210~220℃。如果測(cè)得溫度偏高,可以適當(dāng)降低融焊段溫度或縮短融焊段的時(shí)間。如果測(cè)得溫度偏低,可以加高融焊段溫度或加長(zhǎng)融焊段的時(shí)間。由于機(jī)器的上部風(fēng)嘴是直接對(duì)著BGA 加熱,而下部風(fēng)嘴則是隔著PCB 板加熱,所以下部的溫度設(shè)定在融焊段開始后溫度的設(shè)置應(yīng)該比上部還要高。

5、回焊可以當(dāng)成降溫設(shè)置,設(shè)置的溫度要比錫球的熔點(diǎn)低。其作用是防止BGA 降溫太快,造成損傷。一般可以根據(jù)板子的厚度來設(shè)置底部回焊溫度,可以設(shè)置在80-130℃之間。因?yàn)榈撞康淖饔檬菍?duì)整塊PCB 板起到預(yù)熱的作用,防止加熱部分與周邊溫度相差過大而造成板子變形。所以這也是三溫區(qū)BGA返修臺(tái)返修良率更高的原因之一。

通過以上五個(gè)步驟可以結(jié)合PCB 板來調(diào)節(jié)相關(guān)溫度,如東芝、索尼的板子就比較薄,更容易受熱且更容易變形,這時(shí)候就可以適當(dāng)調(diào)低一下溫度或者加熱時(shí)間。將調(diào)整好的溫度曲線,等加熱結(jié)束后,其最高溫度,預(yù)熱時(shí)間,回焊時(shí)間是否符合要求,如果不符合,可以按上述方法進(jìn)行調(diào)整,然后把最佳溫度曲線參數(shù)保存使用。

1、BGA表面涂的助焊膏過多,鋼網(wǎng) 、錫球、植球臺(tái)沒有清潔干燥。

2、助焊膏和錫膏沒有存放在10℃的冰箱中,PCB和BGA有潮氣,沒有烘烤過。

3、在焊接BGA時(shí),PCB的支撐卡板太緊,沒有預(yù)留出PCB受熱膨脹的間隙,造成板變形損壞。

4、有鉛錫與無鉛錫的主要區(qū)別:(有鉛183℃無鉛217℃)有鉛流動(dòng)性好,無鉛較差。危害性。無鉛即環(huán)保,有鉛非環(huán)保。

5、底部暗紅外發(fā)熱板清潔時(shí)不能用液體物質(zhì)清洗,可以用干布、鑷子、進(jìn)行清潔。

6、第2段(升溫段)曲線結(jié)束后,如果測(cè)量溫度沒有達(dá)到150℃,則可以將第2段溫度曲線中的目標(biāo)溫度(上部、下部曲線)適當(dāng)提高或?qū)⑵浜銣貢r(shí)間適當(dāng)延長(zhǎng),一般要求第2段曲線運(yùn)行結(jié)束后,測(cè)溫線檢測(cè)溫度能夠達(dá)到150℃。

7、BGA 表面所能承受的最高溫

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