Profili di rielaborazione BGA

La rilavorazione BGA deve impostare la curva della temperatura in base alle diverse curve della pasta saldante, in modo che la curva della temperatura sul pad sia vicina alla curva della pasta saldante. Generalmente, viene adottato il metodo di riscaldamento a zone multitemperatura mostrato nella (Figura 1) e la curva di temperatura è suddivisa in una zona di preriscaldamento, una zona attiva, una zona di riflusso e una zona di raffreddamento.

                                                      Immagine 1

1. zona di preriscaldamento

Fase di preriscaldamento (fase di preriscaldamento), chiamata anche zona di pendenza, aumenta la temperatura dalla temperatura ambiente alla temperatura di attivazione della saldatura, distrugge il film di ossido di metallo e pulisce la superficie della polvere della lega di saldatura, che favorisce l'infiltrazione di saldatura e il formazione della lega del giunto di saldatura. La velocità di aumento della temperatura in quest'area deve essere controllata entro un intervallo appropriato. Se è troppo veloce, si verificherà uno shock termico e il supporto e i dispositivi potrebbero essere danneggiati; se è troppo lento, non ci sarà abbastanza tempo perché il PCB raggiunga la temperatura attiva, con conseguente volatilizzazione insufficiente del solvente. , influenzando la qualità della saldatura. Generalmente, la temperatura massima specificata è di 4 gradi/sec e il tasso di temperatura è solitamente compreso tra 1 e 3 gradi/sec.

2. area attiva

La zona attiva (fase di ammollo), a volte chiamata zona di conservazione del calore, si riferisce al processo in cui la temperatura sale da 140 gradi a 170 gradi. Lo scopo principale è rendere uniforme la temperatura dei componenti del PCB e minimizzare la differenza di temperatura; per consentire l'attivazione del flusso, il pad, la rimozione dell'ossido sulle sfere di saldatura e sui cavi dei componenti. Quest'area rappresenta generalmente il 33~50 percento del canale di riscaldamento e questa fase richiede 40~120 secondi.

3. zona di riflusso

Lo scopo principale della fase di riflusso è impedire che la saldatura o il metallo continuino a ossidarsi, aumentare la fluidità della saldatura, migliorare ulteriormente la capacità di bagnatura tra la saldatura e il pad e aumentare la temperatura del gruppo PCB rispetto alla temperatura attiva alla temperatura del valore di picco consigliata. Il reflusso in questa fase non dovrebbe essere troppo lungo, generalmente 30-60s ad alta temperatura. Il tasso di temperatura sale a 3 gradi /sec, la temperatura di picco tipica è generalmente di 205-230 gradi e il tempo per raggiungere il picco è di 10-20 s. La temperatura del punto di fusione di diverse saldature è diversa, ad esempio 63Sn37Pb è 183 gradi C e 62Sn/36Pb/2Ag è 179 gradi C, quindi le prestazioni della pasta saldante devono essere prese in considerazione quando si impostano i parametri. La temperatura di attivazione è sempre leggermente inferiore alla temperatura del punto di fusione della lega e la temperatura di picco è sempre al punto di fusione.

4. zona di raffreddamento

Fase di raffreddamento (fase di raffreddamento), la polvere di stagno-piombo in questa sezione della pasta saldante si è sciolta e ha completamente bagnato la superficie da collegare, dovrebbe essere raffreddata il più velocemente possibile, il che aiuterà a ottenere giunti di saldatura brillanti, e avere buona integrità e basso angolo di contatto. Tuttavia, un raffreddamento troppo rapido porterà a un gradiente di temperatura troppo elevato tra il componente e il substrato, con conseguente disallineamento dell'espansione termica, con conseguente rottura del giunto di saldatura e del pad e deformazione del substrato. Generalmente, la velocità di raffreddamento massima consentita è determinata dalla risposta del componente al calore. Dipende dalla tolleranza agli urti. In base ai suddetti fattori, la velocità di raffreddamento nella zona di raffreddamento è generalmente di circa 4 gradi/sec.

La curva mostrata in Figura 1 è molto utilizzata e può essere chiamata curva di tipo mantenimento riscaldamento. La pasta saldante sale rapidamente dalla temperatura iniziale a una certa temperatura di preriscaldamento nell'intervallo di 140-170 gradi e la mantiene per circa 40-120 s come conservazione del calore. zona, quindi riscaldarsi rapidamente fino alla zona di riflusso e infine raffreddarsi rapidamente ed entrare nella zona di raffreddamento per completare la saldatura.

Il profilo di reflow è la chiave per garantire la qualità della saldatura BGA. Prima di determinare la curva di rifusione, è necessario chiarire: la pasta saldante con contenuto di metallo diverso ha curve di temperatura diverse. Innanzitutto, dovrebbe essere impostato in base alla curva di temperatura consigliata dal produttore della pasta saldante, poiché la lega di saldatura nella pasta saldante determina il punto di fusione e il flusso determina la curva di temperatura. Temperatura di attivazione. Inoltre, la curva della pasta saldante deve essere regolata localmente in base al tipo di materiale, allo spessore, al numero di strati e alle dimensioni del PCB.

Il sistema di controllo della temperatura della stazione di rilavorazione BGA deve garantire che i componenti da rilavorare, i componenti o i componenti circostanti e i pad PCB non possano essere danneggiati durante lo smontaggio e la saldatura. I metodi di riscaldamento della saldatura a rifusione possono generalmente essere suddivisi in due tipi: riscaldamento ad aria calda e riscaldamento a infrarossi. Il riscaldamento ad aria calda è uniforme in una piccola area e ci sarà un'area fredda locale in una vasta area; mentre il riscaldamento a infrarossi è uniforme su una vasta area, lo svantaggio è che a causa della profondità del colore dell'oggetto, il calore assorbito e riflesso non è uniforme. A causa del volume limitato della workstation di rilavorazione BGA, il suo sistema di controllo della temperatura deve adottare un design speciale.