Профілі переробки BGA

Переробка BGA потребує встановлення температурної кривої відповідно до різних кривих паяльної пасти, щоб крива температури на майданчику була близькою до кривої паяльної пасти. Як правило, використовується метод нагріву з кількома температурними зонами, показаний на (рисунок 1), а температурна крива розділена на зону попереднього нагріву, активну зону, зону оплавлення та зону охолодження.

                                                      Малюнок 1

1. зона попереднього підігріву

Етап попереднього нагріву (етап попереднього нагріву), також званий зоною нахилу, підвищує температуру від температури навколишнього середовища до температури активації припою, руйнує плівку оксиду металу та очищає поверхню порошку сплаву припою, що сприяє інфільтрації припою та утворення сплаву паяного з’єднання. Швидкість підвищення температури в цій зоні слід контролювати у відповідних межах. Якщо це занадто швидко, виникне тепловий удар, і підкладка та пристрої можуть бути пошкоджені; якщо він занадто повільний, не буде достатньо часу, щоб друкована плата досягла активної температури, що призведе до недостатнього випаровування розчинника. , що впливає на якість зварювання. Як правило, максимальна температура становить 4 градуси/сек, а швидкість температури зазвичай становить від 1 до 3 градусів/сек.

2. активна зона

Активна зона (стадія замочування), яку іноді називають зоною збереження тепла, відноситься до процесу, під час якого температура підвищується від 140 градусів до 170 градусів. Основна мета полягає в тому, щоб зробити температуру компонентів друкованої плати рівномірною та мінімізувати різницю температур; для активації флюсу, контактної площадки, видалення оксиду з кульок припою та проводів компонентів. На цю область зазвичай припадає 33-50 відсотків нагрівального каналу, і ця стадія займає 40-120 с.

3. зона оплавлення

Основна мета етапу оплавлення полягає в тому, щоб запобігти подальшому окисленню припою або металу, збільшити текучість припою, ще більше покращити змочувальну здатність між припоєм і майданчиком і підвищити температуру вузла друкованої плати від активної температури до рекомендованої максимальної температури. Рефлюкс на цій стадії не має бути надто довгим, зазвичай 30-60 при високій температурі. Швидкість температури зростає до 3 градусів за секунду, типова пікова температура зазвичай становить 205-230 градусів, а час досягнення піку становить 10-20 с. Температура плавлення різних припоїв різна, наприклад 63Sn37Pb становить 183 градуси C, а 62Sn/36Pb/2Ag становить 179 градусів C, тому під час встановлення параметрів слід враховувати продуктивність паяльної пасти. Температура активації завжди трохи нижча за температуру плавлення сплаву, а пік температури завжди припадає на точку плавлення.

4. зона охолодження

Стадія охолодження (стадія охолодження), олов’яно-свинцевий порошок у цій частині паяльної пасти розплавився та повністю змочив поверхню, яку потрібно з’єднати, її слід охолоджувати якомога швидше, що допоможе отримати яскраві паяні з’єднання. хороша цілісність і низький кут контакту. Однак занадто швидке охолодження призведе до занадто високого градієнта температури між компонентом і підкладкою, що призведе до невідповідності теплового розширення, що призведе до розколювання паяного з’єднання та контактної площадки та деформації підкладки. Як правило, максимально допустима швидкість охолодження визначається реакцією компонента на тепло. Залежить від стійкості до ударів. Виходячи з наведених вище факторів, швидкість охолодження в зоні охолодження зазвичай становить близько 4 градусів / сек.

Крива, показана на малюнку 1, дуже широко використовується, і її можна назвати кривою типу утримування нагріву. Паяльна паста швидко піднімається від початкової температури до певної температури попереднього нагріву в діапазоні 140-170 градусів і підтримує її протягом приблизно 40-120 с для збереження тепла. зону, потім швидко нагріти до зони оплавлення, і, нарешті, швидко охолонути та увійти в зону охолодження, щоб завершити пайку.

Профіль оплавлення є ключем до забезпечення якості пайки BGA. Перед визначенням кривої оплавлення необхідно уточнити: паяльна паста з різним вмістом металу має різні температурні криві. По-перше, його слід встановити відповідно до температурної кривої, рекомендованої виробником паяльної пасти, оскільки припій у паяльній пасті визначає точку плавлення, а флюс визначає температурну криву. Температура активації. Крім того, криву паяльної пасти слід регулювати локально відповідно до типу матеріалу, товщини, кількості шарів і розміру друкованої плати.

Система контролю температури паяльної станції BGA повинна гарантувати, що компоненти, які потрібно переробити, навколишні компоненти або компоненти, а також площадки друкованої плати не можуть бути пошкоджені під час розбирання та пайки. Методи нагрівання паянням оплавленням загалом можна розділити на два типи: нагрівання гарячим повітрям та інфрачервоне нагрівання. Нагрівання гарячим повітрям є рівномірним на невеликій площі, а на великій території буде місцева холодна зона; хоча інфрачервоне нагрівання є рівномірним на великій площі, недоліком є ​​те, що через глибину кольору об’єкта поглинене та відбите тепло не є рівномірним. Через обмежений об’єм робочої станції для ремонту BGA її система контролю температури повинна мати особливий дизайн.