BGA芯片器件的返修過程中,設定合適的溫度曲線是BGA返修臺焊接芯片成功的關鍵因素。和正常生產的再流焊溫度曲線設置相比,BGA返修過程對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熱、升溫、恒溫、熔焊、回焊、降溫六個部分。

1、現在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。有鉛的焊膏熔點是183℃/,無鉛的是217℃/.也就是說當溫度達到183度的時候,有鉛的錫膏開始熔化。目前使用較廣的是無鉛芯片的預熱區溫度升溫速率一般控制在1.2~5℃/s(秒),保溫區溫度控制在160~190℃,回流焊區峰值溫度設置為235~245℃之間,加熱時間10~45秒,從升溫到峰值溫度的時間保持在一分半到二分鐘左右即可。

2、焊接時,由于每個廠家對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比熱風出口處相差一定的溫度。所以在調整檢測溫度時我們要把測溫線插進入BGA和PCB之間,并且保證測溫線前端裸露的部分都插進去。然后再根據需要調整風量、風速達到均勻可控的加熱目的。這樣測出來的BGA返修臺加熱精度溫度才是最精確的,這個方法大家在操作過程中務必注意。

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

2、 恒溫:溫度設定要比升溫段要低些,這個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物,增強潤濕效果,減少溫差的作用。那一般恒溫段的實際測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。如果在我們測得的溫度分析出預熱時間過長或過短,可以通過加長或縮短恒溫段時間來調整解決。

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

4、融焊我們主要把焊接溫度峰值達到無鉛: 235~245℃,有鉛: 210~220℃。如果測得溫度偏高,可以適當降低融焊段溫度或縮短融焊段的時間。如果測得溫度偏低,可以加高融焊段溫度或加長融焊段的時間。由于機器的上部風嘴是直接對著BGA 加熱,而下部風嘴則是隔著PCB 板加熱,所以下部的溫度設定在融焊段開始后溫度的設置應該比上部還要高。

5、回焊可以當成降溫設置,設置的溫度要比錫球的熔點低。其作用是防止BGA 降溫太快,造成損傷。一般可以根據板子的厚度來設置底部回焊溫度,可以設置在80-130℃之間。因為底部的作用是對整塊PCB 板起到預熱的作用,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BGA返修臺返修良率更高的原因之一。

通過以上五個步驟可以結合PCB 板來調節相關溫度,如東芝、索尼的板子就比較薄,更容易受熱且更容易變形,這時候就可以適當調低一下溫度或者加熱時間。將調整好的溫度曲線,等加熱結束后,其最高溫度,預熱時間,回焊時間是否符合要求,如果不符合,可以按上述方法進行調整,然后把最佳溫度曲線參數保存使用。

1、BGA表面涂的助焊膏過多,鋼網 、錫球、植球臺沒有清潔干燥。

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,PCB的支撐卡板太緊,沒有預留出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別:(有鉛183℃無鉛217℃)有鉛流動性好,無鉛較差。危害性。無鉛即環保,有鉛非環保。

5、底部暗紅外發熱板清潔時不能用液體物質清洗,可以用干布、鑷子、進行清潔。

6、第2段(升溫段)曲線結束后,如果測量溫度沒有達到150℃,則可以將第2段溫度曲線中的目標溫度(上部、下部曲線)適當提高或將其恒溫時間適當延長,一般要求第2段曲線運行結束后,測溫線檢測溫度能夠達到150℃。

7、BGA 表面所能承受的最高溫

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