Perfis de Retrabalho BGA

O retrabalho BGA precisa definir a curva de temperatura de acordo com diferentes curvas de pasta de solda, de modo que a curva de temperatura na almofada esteja próxima da curva de pasta de solda. Geralmente, o método de aquecimento de zona multitemperatura mostrado na (Figura 1) é adotado e a curva de temperatura é dividida em uma zona de pré-aquecimento, uma zona ativa, uma zona de refluxo e uma zona de resfriamento.

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1. zona de pré-aquecimento

Estágio de pré-aquecimento (estágio de pré-aquecimento), também chamado de zona de inclinação, aumenta a temperatura da temperatura ambiente para a temperatura de ativação da solda, destrói o filme de óxido metálico e limpa a superfície do pó da liga de solda, o que é propício para a infiltração de solda e o formação de liga de junta de solda. A taxa de aumento de temperatura nesta área deve ser controlada dentro de uma faixa apropriada. Se for muito rápido, ocorrerá choque térmico e o substrato e os dispositivos poderão ser danificados; se for muito lenta, não haverá tempo suficiente para que a PCB atinja a temperatura ativa, resultando em volatilização insuficiente do solvente. , afetando a qualidade da soldagem. Geralmente, a temperatura máxima é especificada em 4 graus/seg, e a taxa de temperatura é geralmente de 1 a 3 graus/seg.

2. área ativa

A zona ativa (estágio de imersão), às vezes chamada de zona de preservação de calor, refere-se ao processo no qual a temperatura sobe de 140 graus para 170 graus. O objetivo principal é fazer com que a temperatura dos componentes do PCB tenda a ser uniforme e minimizar a diferença de temperatura; para permitir a ativação do fluxo, da almofada, remoção de óxido em esferas de solda e terminais de componentes. Essa área geralmente representa 33 a 50 por cento do canal de aquecimento e esse estágio leva de 40 a 120 segundos.

3. zona de refluxo

O principal objetivo do estágio de refluxo é evitar que a solda ou metal continue a oxidar, aumentar a fluidez da solda, melhorar ainda mais a capacidade de umedecimento entre a solda e a almofada e aumentar a temperatura do conjunto PCB da temperatura ativa para a temperatura de pico recomendada. O refluxo nesta fase não deve ser muito longo, geralmente 30-60s em alta temperatura. A taxa de temperatura sobe para 3 graus/seg, a temperatura de pico típica é geralmente 205-230 graus e o tempo para atingir o pico é de 10-20s. A temperatura do ponto de fusão de diferentes soldas é diferente, como 63Sn37Pb é 183 graus C e 62Sn/36Pb/2Ag é 179 graus C, portanto, o desempenho da pasta de solda deve ser levado em consideração ao definir os parâmetros. A temperatura de ativação é sempre um pouco menor que a temperatura do ponto de fusão da liga, e a temperatura de pico está sempre no ponto de fusão.

4. zona de resfriamento

Estágio de resfriamento (estágio de resfriamento), o pó de estanho-chumbo nesta seção da pasta de solda derreteu e molhou totalmente a superfície a ser conectada, deve ser resfriado o mais rápido possível, o que ajudará a obter juntas de solda brilhantes e ter boa integridade e baixo ângulo de contato. No entanto, um resfriamento muito rápido levará a um gradiente de temperatura muito alto entre o componente e o substrato, resultando em uma incompatibilidade de expansão térmica, resultando na divisão da junta de solda e da almofada e na deformação do substrato. Geralmente, a taxa de resfriamento máxima permitida é determinada pela resposta do componente ao calor. Depende da tolerância ao choque. Com base nos fatores acima, a taxa de resfriamento na zona de resfriamento é geralmente em torno de 4 graus/seg.

A curva mostrada na Figura 1 é muito utilizada e pode ser chamada de curva do tipo aquecimento-retenção. A pasta de solda sobe rapidamente da temperatura inicial para uma certa temperatura de pré-aquecimento na faixa de 140-170 graus e a mantém por cerca de 40-120s como preservação de calor. zona, em seguida, aqueça rapidamente até a zona de refluxo e, finalmente, esfrie rapidamente e entre na zona de resfriamento para concluir a soldagem.

O perfil de refluxo é a chave para garantir a qualidade da solda BGA. Antes de determinar a curva de refluxo, é necessário esclarecer: a pasta de solda com diferentes teores de metal tem diferentes curvas de temperatura. Primeiro, deve ser definido de acordo com a curva de temperatura recomendada pelo fabricante da pasta de solda, porque a liga de solda na pasta de solda determina o ponto de fusão e o fluxo determina a curva de temperatura. Temperatura de ativação. Além disso, a curva da pasta de solda deve ser ajustada localmente de acordo com o tipo de material, espessura, número de camadas e tamanho do PCB.

O sistema de controle de temperatura da estação de retrabalho BGA precisa garantir que os componentes a serem retrabalhados, componentes ou componentes circundantes e almofadas PCB não sejam danificados durante a desmontagem e soldagem. Os métodos de aquecimento por solda por refluxo geralmente podem ser divididos em dois tipos: aquecimento por ar quente e aquecimento por infravermelho. O aquecimento do ar quente é uniforme em uma área pequena e haverá uma área fria local em uma área grande; enquanto o aquecimento infravermelho é uniforme em uma grande área, a desvantagem é que, devido à profundidade da cor do objeto, o calor absorvido e refletido não é uniforme. Devido ao volume limitado da estação de trabalho de retrabalho BGA, seu sistema de controle de temperatura deve adotar um design especial.