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时间:2019-08-17
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1、深圳市效时实业有限公司BGA返修温度曲线BGA器件的维修(Rework)过程中,其中一个重要的环节就是温度曲线(ThemalProfiling)的设定。与正常生产的再流焊(Reflow)温度曲线相比,维修过程对温度控制的要求要更高。在常规的再流焊炉腔内,温度流失几乎没有。而对于维修而言,一般情况都是将PCB暴露在空气中对单个器件实施加热处理,在这种情况下,温度的流失相当严重,对此,决不能单靠升温来达到温度的补偿。这是因为一方面对于器件而言,过高的温度显然会损坏器件本身,而另一方面,升温必然造成BGA的
2、受热不均匀引起弯曲变形等负面影响。因此,设定合适的温度曲线是BGA维修的关键。另外,由于PCB的材质、厚度及散热情况都不同,对应BGA的温度敏感程度也有所不同。为了达到更好的维修效果,那么就需要针对不同的PCB板设定其对应最合适的返修温度曲线。图一BGA返修台返修时的温度曲线图像(无铅返修)(红色线条为测温线实时监测生成的温度曲线)深圳市效时实业有限公司图二BGA返修台温度设置(无铅返修,仅供参考)BGA返修时的温度曲线图可以拆分为预热、升温、恒温、熔焊、回焊、降温六个部分。但是一般情况下我们使用前五
3、段就够了,焊接与拆焊可以使用同一条温度曲线,但是我们把温度曲线可以拆分成6段来看。如图。深圳市效时实业有限公司BGA调节温度的时候要把测温线插入BGA内部,这样才可以检测锡球的实际温度。1.预热:前期的预热和升温段的主要作用在于去除PCB板上的湿气,防止起泡,对整块PCB起到预热作用,防止热损坏。一般温度要求是:在预热阶段,温度可以设置在60℃-100℃之间,一般设置70-80℃,45s左右可以起到预热的作用。同时该温度段可以根据实际情况适度延长预热时间,如长期裸露在空气中的PCB板或BGA则需要延长
4、时间。2.升温:在第二段恒温时间运行结束要让BGA的温度保持在(无铅:150~190℃,有铅:150-183℃)之间,如果偏高,就说明我们设定的升温段温度偏高,可以将该段的温度设置低一些或者缩短时间。如果偏低,可以将预热段和升温段的温度加高些或时间加长些。(无铅150-190℃,时间60-90s;有铅150-183℃,时间是60-120s)3.恒温:该温度段我们一般设置温度要比升温段的温度稍微低一些,目的在于均衡锡球内部的温度,让BGA整体的温度平均,让那些温度稍微低的缓慢升高。且该段能活化助焊剂,去
5、除待焊金属表面的氧化物和表面膜以及焊剂本身的挥发物,增强润湿效果,减少温差的作用。一般恒温段的实际测试锡球的温度要求控制在(无铅:170~185℃,有铅145~160℃)之间,时间可以是30-50s。深圳市效时实业有限公司4.融焊和回焊:这两个温度段可以结合为一个使用,该温度段可以直接设置成“融焊”。这个部分是让锡球与pcb焊盘良好的融合,那在这部分我们主要要达到的是焊接峰值(无铅:235~245℃有铅:210~220℃)如果测得温度偏高,可以适当降低融焊段温度或缩短融焊段的时间。如果测得温度偏低,可
6、以加高融焊段温度或加长融焊段的时间。常见的bga芯片融焊段的时间我们以100秒为限,也就是说温度偏低时我们加时间,超过100秒温度还是偏低时我们就选择加高融焊段温度,假如到75秒就达到了理想峰值那么我们可以在第四段时间更改为75秒即可。最后回焊可以当成降温设置,设置的温度要比锡球的熔点低。其作用是防止BGA降温太快,造成损伤。机器的上部风嘴是直接对着BGA加热,而下部风嘴则是隔着PCB板加热,所以下部的温度设定在融焊段开始后温度的设置应该比上部还要高。同时,当下部的温度比上部还要高的时候,能有效防止板
7、子因为重力的原因向下凹。所以在设置温度的时候是上部比下部更早停止加热。底部温度的话,一般可以根据板子的厚度来设置,一般可以设置在80-130℃之间。因为底部的作用是对整块PCB板起到预热的作用,防止加热部分与周边温度相差过大而造成板子变形。所以这也是现在为什么一般返修台都是三温区的原因。少了底部的预热的话,会降低BGA返修的成功率,且有可能会损害PCB。最后还要结合PCB板来调节相关温度,如东芝、索尼的板子就比较薄,更容易受热且更容易变形,这时候就可以适当调低一下温度或者加热时间。(对于一些灌胶的BG
8、A器件的话,可以适当延长加热时间,这样会比较好拆一点)其他需要注意的知识:1.BGA表面所能承受的最高温度:有铅小于250℃(标准为260℃),无铅小于260℃(标准为280℃)。可根据客户的BGA资料作参考。2.BGA返修后需要植球再装配。3.如果不知道机器的情况和BGA是否含铅,可以先把机器温度设定稍微低来试一遍。最后总结一下,BGA返修时的温度曲线主要根据返修的实际情况来设定,以BGA内部锡球的实测温度为准。机器毕竟是机器,也不可能完全达到没有任何
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