Profils de reprise BGA

La reprise BGA doit définir la courbe de température en fonction de différentes courbes de pâte à souder, de sorte que la courbe de température au niveau du tampon soit proche de la courbe de pâte à souder. Généralement, la méthode de chauffage de zone multi-température illustrée à la (Figure 1) est adoptée et la courbe de température est divisée en une zone de préchauffage, une zone active, une zone de refusion et une zone de refroidissement.

                                                      Image 1

1. zone de préchauffage

L'étape de préchauffage (étape de préchauffage), également appelée zone de pente, élève la température de la température ambiante à la température d'activation de la soudure, détruit le film d'oxyde métallique et nettoie la surface de la poudre d'alliage de soudure, ce qui favorise l'infiltration de la soudure et la formation d'alliage de joint de soudure. Le taux d'augmentation de la température dans cette zone doit être contrôlé dans une plage appropriée. S'il est trop rapide, un choc thermique se produira et le substrat et les appareils risquent d'être endommagés. s'il est trop lent, il n'y aura pas assez de temps pour que le PCB atteigne la température active, ce qui entraînera une volatilisation insuffisante du solvant. , affectant la qualité du soudage. Généralement, la température maximale est spécifiée comme étant de 4 degrés/sec, et le taux de température est généralement de 1 à 3 degrés/sec.

2. zone active

La zone active (étape de trempage), parfois appelée zone de conservation de la chaleur, fait référence au processus dans lequel la température passe de 140 degrés à 170 degrés. L'objectif principal est de rendre la température des composants du PCB uniforme et de minimiser la différence de température ; pour permettre l'activation du flux, du tampon, de l'élimination des oxydes sur les billes de soudure et les fils des composants. Cette zone représente généralement 33 à 50 % du canal de chauffage et cette étape prend 40 à 120 s.

3. zone de refusion

L'objectif principal de l'étape de refusion est d'empêcher la soudure ou le métal de continuer à s'oxyder, d'augmenter la fluidité de la soudure, d'améliorer encore la capacité de mouillage entre la soudure et le tampon et d'augmenter la température de l'assemblage PCB à partir de la température active. à la température de pointe recommandée. Le reflux à ce stade ne doit pas être trop long, généralement 30-60s à haute température. Le taux de température monte à 3 degrés/sec, la température maximale typique est généralement de 205-230 degrés et le temps nécessaire pour atteindre le pic est de 10-20 s. La température du point de fusion de différentes soudures est différente, comme 63Sn37Pb est de 183 degrés C et 62Sn/36Pb/2Ag est de 179 degrés C, de sorte que les performances de la pâte à souder doivent être prises en compte lors du réglage des paramètres. La température d'activation est toujours un peu inférieure à la température de fusion de l'alliage, et la température maximale est toujours au point de fusion.

4. zone de refroidissement

Étape de refroidissement (étape de refroidissement), la poudre d'étain-plomb dans cette section de la pâte à souder a fondu et complètement mouillé la surface à connecter, elle doit être refroidie le plus rapidement possible, ce qui aidera à obtenir des joints de soudure brillants, et avoir bonne intégrité et faible angle de contact. Cependant, un refroidissement trop rapide conduira à un gradient de température trop important entre le composant et le substrat, entraînant un décalage de dilatation thermique, entraînant un dédoublement du joint de soudure et du plot et une déformation du substrat. Généralement, la vitesse de refroidissement maximale autorisée est déterminée par la réponse du composant à la chaleur. Dépend de la tolérance aux chocs. Sur la base des facteurs ci-dessus, la vitesse de refroidissement dans la zone de refroidissement est généralement d'environ 4 degrés/sec.

La courbe représentée sur la figure 1 est très largement utilisée et peut être qualifiée de courbe de type chauffage-maintien. La pâte à souder monte rapidement de la température initiale à une certaine température de préchauffage dans la plage de 140-170 degrés et la maintient pendant environ 40-120 s pour conserver la chaleur. zone, puis chauffez rapidement jusqu'à la zone de refusion, et enfin refroidissez rapidement et entrez dans la zone de refroidissement pour terminer la soudure.

Le profil de refusion est la clé pour assurer la qualité de la soudure BGA. Avant de déterminer la courbe de refusion, il convient de la clarifier : une pâte à souder avec une teneur en métal différente a des courbes de température différentes. Tout d'abord, il doit être réglé en fonction de la courbe de température recommandée par le fabricant de la pâte à souder, car l'alliage de soudure dans la pâte à souder détermine le point de fusion et le flux détermine la courbe de température. Température d'activation. De plus, la courbe de la pâte à souder doit être ajustée localement en fonction du type de matériau, de l'épaisseur, du nombre de couches et de la taille du PCB.

Le système de contrôle de la température de la station de reprise BGA doit garantir que les composants à retravailler, les composants ou composants environnants et les pastilles PCB ne peuvent pas être endommagés lors du démontage et du soudage. Les méthodes de chauffage par brasage par refusion peuvent généralement être divisées en deux types : le chauffage à air chaud et le chauffage infrarouge. Le chauffage à air chaud est uniforme dans une petite zone et il y aura une zone froide locale dans une grande zone; alors que le chauffage infrarouge est uniforme sur une grande surface, l'inconvénient est qu'en raison de la profondeur de la couleur de l'objet, la chaleur absorbée et réfléchie n'est pas uniforme. En raison du volume limité du poste de reprise BGA, son système de contrôle de la température doit adopter une conception particulière.