Station de retouche BGA

Le contrôle de la température de la station de retouche BGA est très important

Les stations de retouche les plus conviviales sont celles équipées de radiateurs de précision en haut et en bas. Grâce à cette conception, vous pouvez maintenir une température constante le long des deux extrémités du PCB. Les stations de retouche à air chaud utilisent généralement de l'air chauffé concentré sur le dessus et un radiateur de carte non focalisé pour la partie inférieure de la zone de chauffage. Le flux d'air chauffera également sur le BGA et sous la carte. La partie inférieure du compartiment de chauffage sera constituée soit d'un radiateur à plaque, soit d'un radiateur à lumière infrarouge. Sur certains modèles, la plaque sera équipée de trous permettant le passage de l'air chauffé. Si la zone que vous avez l'intention de chauffer est petite, vous devrez peut-être placer la zone directement au-dessus de l'un des trous de la plaque d'où la chaleur est émise. Il peut même être nécessaire de marquer l'endroit où le PCB a été placé. Si le trou et le point ne sont pas correctement alignés, la soudure pourrait être chauffée à la mauvaise température. De plus, les stations de retouche doivent être équipées d'un logiciel permettant de régler les températures et d'ajuster la température de chacun des radiateurs aux degrés exacts nécessaires au projet en cours. Si elle est correctement conçue, la station de retouche calibrera le réglage de température du logiciel et la température de la chaleur qui sort de la buse. Le principal problème est que l'air du dessous n'est pas focalisé, ce qui rend difficile de garantir une répartition uniforme de la chaleur entre le haut et le bas d'une carte donnée. Sans aucune fonction permettant de concentrer l'air le long du bas du PCB, vous devrez peut-être régler manuellement la température le long du dessous du compartiment de chauffage. Les éléments chauffants du dessous des modèles de station de retouche IR sont conçus sans focalisation du côté inférieur pour l'air chauffé. Certaines stations de retouche IR utilisent une lampe chauffante équipée d'un diffuseur noir qui facilite le chauffage uniforme du circuit imprimé d'un bout à l'autre. En raison de l'incapacité du logiciel à étalonner avec la chaleur du sous-chauffeur infrarouge, il peut y avoir une variation de température aussi large que 100 degrés C dans certaines unités. Sur certains modèles, le logiciel ne vous permettra même pas de régler la chaleur en degrés. Au lieu de cela, vous n'êtes autorisé à régler la chaleur qu'en pourcentage, ce qui peut rendre les paramètres encore plus difficiles à définir correctement. Vous devrez peut-être placer des thermocouples sur le circuit imprimé et vérifier fréquemment les températures. Au début du processus, certaines puces risquent de griller.

Principales caractéristiques à prendre en compte lors de l'achat d'une station de retouche BGA

Les BGA à air chaud appliquent de l'air avec une pompe. Par conséquent, les stations de reprise à air chaud produisent généralement un certain degré de bruit. Les modèles plus récents sont généralement équipés de pompes plus silencieuses, bien que le problème du bruit soit toujours un facteur que vous devez accepter si vous utilisez ce type de station de reprise. Les stations IR ne produisent généralement aucun bruit. Si vous devez limiter la quantité de bruit provenant de votre machine de reprise, une station IR serait la meilleure option. Le bruit peut être un problème dans certains environnements, en particulier si plusieurs machines bruyantes fonctionnent déjà en même temps. Les stations de reprise à air chaud sont équipées de buses qui permettent aux utilisateurs de concentrer plus facilement le flux d'air sur différentes zones d'un circuit imprimé. Lorsque le processus est effectué par un ensemble de mains qualifiées, la tâche peut souvent être terminée plus tôt avec un BGA à air chaud, car ces unités permettent d'isoler facilement les détails les plus délicats qui peuvent être difficiles à chauffer. Avec un faisceau de focalisation IR, vous n'avez pas besoin d'acheter des buses de chaleur de différentes tailles, car chaque faisceau peut se recentrer à votre commande. Cependant, il faudra souvent plus de temps pour amener les détails les plus délicats à la température souhaitée. Parfois, le faisceau infrarouge ne peut pas chauffer les détails les plus clairs d'un réseau de billes. Les points argentés d'un BGA posent un problème particulier avec les faisceaux infrarouges. Ils nécessitent souvent du ruban adhésif noir pour les amener à la température nécessaire. De plus, votre taux de réussite avec une machine de retouche dépendra de la capacité de l'appareil à supporter le volume de retouches que vous espérez réaliser en une journée donnée. La meilleure station de retouche BGA pour les travaux à volume élevé sera généralement de type air chaud. Une station à air chaud facilite le chauffage de la soudure et permet de terminer le travail plus rapidement. Les machines à air chaud ont plus de pièces et d'accessoires, car vous avez besoin de buses de tailles différentes. Cela peut les rendre plus compliquées à réparer et à entretenir. Les BGA IR sont constitués de moins de pièces complexes, ce qui permet une maintenance et des réparations moins compliquées. En revanche, ces unités sont très variées en termes de qualité, car certains des modèles à bas prix sont généralement équipés de pièces de qualité inférieure qui offrent des performances inférieures à la moyenne. Lorsqu'il s'agit d'effectuer un ensemble de tâches plus complexes avec une station de retouche IR de qualité inférieure, des outils supplémentaires seront souvent nécessaires. Vous devez également tenir compte de la fréquence à laquelle l'entretien est susceptible d'être nécessaire pour l'unité concernée. Si une station de reprise se compose de nombreuses pièces complexes, la probabilité d'une panne peut être une menace réelle et coûteuse. Si la machine de reprise se compose d'un minimum de pièces mais offre d'excellents résultats, vous avez probablement trouvé la meilleure station de reprise. Une autre caractéristique importante d'une station de reprise est un ventilateur de refroidissement automatique. Grâce à cette fonction, le circuit imprimé et chacun des éléments chauffants de la machine seront tous refroidis lorsque cela est nécessaire. Lorsque vous travaillez sur un PCB après l'autre, l'unité refroidira automatiquement selon les besoins entre chaque carte. Un ventilateur de refroidissement est essentiel pour l'efficacité du projet sur la plupart des stations de reprise, qui ont tendance à refroidir lentement entre les applications. Les machines BGA qui utilisent des plaques métalliques percées peuvent prendre particulièrement longtemps à refroidir. La taille et la sensibilité de vos cartes peuvent également affecter le type de station de reprise le mieux adapté à vos opérations. Certaines machines peuvent contenir des cartes jusqu'à 36 pouces. L'espace à l'intérieur du radiateur doit accueillir suffisamment le circuit imprimé pour amener l'ensemble du PCB à 150 degrés C. Cela devrait aider à compenser les éventuels effets de déformation. L'âge de vos cartes peut également avoir une incidence sur le choix de la machine la plus adaptée. Au cours des deux dernières décennies, la soudure sans plomb est devenue la nouvelle norme dans le secteur manufacturier. Par conséquent, la retouche nécessite des températures plus élevées sur les cartes de circuits imprimés plus récentes. Sur les PCB plus anciens, la retouche nécessitait moins de chaleur car la soudure étain-plomb fond à des températures plus basses. Si vous travaillez principalement avec des PCB plus récents, vous aurez peut-être besoin d'une station plus puissante capable d'atteindre des températures plus élevées.

Principe de fonctionnement de la station de retouche BGA

Les professionnels qui ont effectué des travaux de retouche de BGA savent que le « réchauffement » est la condition préalable à une retouche réussie. Le traitement des PCB à haute température (315-426 degrés) pendant une longue période entraînera de nombreux problèmes potentiels. Dommages thermiques, tels que déformation des pastilles et des fils, délaminage du substrat, taches blanches ou cloques et décoloration. Les dommages « invisibles » causés aux PCB par une température élevée sont encore plus graves que les problèmes énumérés ci-dessus. La raison de l'énorme stress thermique est que lorsque les composants PCB à température ambiante entrent soudainement en contact avec un fer à souder avec une source de chaleur d'environ 370 degrés, un outil de dessoudage ou une tête à air chaud pour arrêter le chauffage local, il y aura une différence de température d'environ 349 degrés sur la carte de circuit imprimé et ses composants, ce qui entraînera le phénomène de « pop-corn ». Par conséquent, que l'usine d'assemblage de PCB utilise le brasage à la vague, la phase vapeur infrarouge ou le brasage par refusion par convection, chaque méthode nécessite généralement un préchauffage ou un traitement de conservation de la chaleur, et la température est généralement de 140-160 degrés. Avant la mise en œuvre du soudage par refusion, un simple préchauffage à court terme du PCB peut résoudre de nombreux problèmes lors de la reprise. Cela fonctionne depuis plusieurs années dans le processus de soudage par refusion. Par conséquent, les avantages de l'arrêt du préchauffage dans la prévalence des composants PCB sont multiples.