BGA ümbertöötamise profiilid

BGA ümbertöötlemisel tuleb temperatuurikõver seadistada vastavalt erinevatele jootepasta kõveratele, nii et padja temperatuurikõver oleks jootepasta kõvera lähedal. Üldiselt kasutatakse (joonis 1) näidatud mitme temperatuuriga tsooni kuumutamise meetodit ja temperatuurikõver jagatakse eelsoojendustsooniks, aktiivseks tsooniks, tagasivoolutsooniks ja jahutustsooniks.

                                                      1. pilt

1. eelsoojendustsoon

Eelsoojendusaste (eelsoojendusaste), mida nimetatakse ka kaldetsooniks, tõstab temperatuuri ümbritseva õhu temperatuurilt joote aktiveerimistemperatuurini, hävitab metalloksiidkile ja puhastab jootesulami pulbri pinna, mis soodustab joote- ja jooteaine imbumist. jootesulami moodustamine. Temperatuuri tõusu kiirust selles piirkonnas tuleks reguleerida sobivas vahemikus. Kui see on liiga kiire, tekib termiline šokk ning aluspind ja seadmed võivad kahjustuda; kui see on liiga aeglane, ei ole PCB-l piisavalt aega aktiivse temperatuuri saavutamiseks, mille tulemuseks on ebapiisav lahusti lendumine. , mis mõjutab keevitamise kvaliteeti. Üldiselt on maksimaalne temperatuur määratud 4 kraadi sekundis ja temperatuuri kiirus on tavaliselt 1 kuni 3 kraadi sekundis.

2. aktiivne ala

Aktiivne tsoon (leotamise staadium), mida mõnikord nimetatakse soojuse säilitamise tsooniks, viitab protsessile, mille käigus temperatuur tõuseb 140 kraadilt 170 kraadini. Peamine eesmärk on muuta PCB komponentide temperatuur ühtlaseks ja minimeerida temperatuuride erinevust; võimaldamaks räbusti aktiveerimist, padjakest, oksiidide eemaldamist jootekuulidelt ja komponentide juhtmetelt. See piirkond moodustab tavaliselt 33–50 protsenti küttekanalist ja see etapp võtab aega 40–120 sekundit.

3. reflow tsoon

Reflow etapi põhieesmärk on takistada joote või metalli jätkuvat oksüdeerumist, suurendada joodise voolavust, parandada veelgi joodise ja padja vahelist märgumisvõimet ning tõsta PCB koostu temperatuuri aktiivsest temperatuurist. soovitatud tippväärtuse temperatuurini. Refluks selles etapis ei tohiks olla liiga pikk, tavaliselt kõrgel temperatuuril 30-60s. Temperatuuri kiirus tõuseb 3 kraadini sekundis, tüüpiline tipptemperatuur on üldiselt 205-230 kraadi ja haripunkti jõudmise aeg on 10-20 s. Erinevate joodiste sulamistemperatuur on erinev, näiteks 63Sn37Pb on 183 kraadi C ja 62Sn/36Pb/2Ag on 179 kraadi C, seega tuleks parameetrite seadistamisel arvestada jootepasta jõudlust. Aktiveerimistemperatuur on alati veidi madalam kui sulami sulamistemperatuur ja tipptemperatuur on alati sulamistemperatuuril.

4. jahutustsoon

Jahutusaste (jahutusaste), jootepasta selles osas olev tina-pliipulber on sulanud ja ühendatava pinna täielikult märjaks teinud, seda tuleks võimalikult kiiresti jahutada, mis aitab saada heledaid jooteühendusi. hea terviklikkus ja madal kontaktnurk. Liiga kiire jahutamine põhjustab aga liiga kõrge temperatuurigradienti komponendi ja põhimiku vahel, mille tulemuseks on soojuspaisumise mittevastavus, mille tulemuseks on jootekoha ja padjandi lõhenemine ning põhimiku deformatsioon. Üldiselt määrab maksimaalse lubatud jahutuskiiruse komponendi reaktsioon kuumusele. Oleneb löögitaluvusest. Ülaltoodud tegurite põhjal on jahutuskiirus jahutustsoonis üldiselt umbes 4 kraadi sekundis.

Joonisel 1 kujutatud kõver on väga laialdaselt kasutatav ja seda võib nimetada kütte-hoidmise tüüpi kõveraks. Jootepasta tõuseb kiiresti algtemperatuurilt teatud eelsoojendustemperatuurini vahemikus 140-170 kraadi ja hoiab seda umbes 40-120 s soojuse säilitamise eesmärgil. tsooni, soojendage seejärel kiiresti tagasivoolutsooni ja lõpuks jahutage kiiresti ja sisenege jahutustsooni, et jootmine lõpule viia.

Reflow profiil on BGA-jootmise kvaliteedi tagamise võti. Enne tagasivoolukõvera määramist tuleb see selgitada: erineva metallisisaldusega jootepastal on erinevad temperatuurikõverad. Esiteks tuleks see seadistada vastavalt jootepasta tootja soovitatud temperatuurikõverale, sest jootepastas olev jootesulam määrab sulamistemperatuuri ja räbust määrab temperatuurikõvera. Aktiveerimistemperatuur. Lisaks tuleks jootepasta kõverat kohapeal kohandada vastavalt materjali tüübile, paksusele, kihtide arvule ja PCB suurusele.

BGA ümbertöötlemisjaama temperatuuri reguleerimise süsteem peab tagama, et ümbertöötatavad komponendid, ümbritsevad komponendid või komponendid ja PCB-padjad ei saaks lahtivõtmise ja jootmise ajal kahjustada. Reflow-jootmise küttemeetodid võib üldiselt jagada kahte tüüpi: kuumaõhuküte ja infrapunaküte. Kuuma õhu küte on väikeses piirkonnas ühtlane ja suurel alal tekib lokaalne külm piirkond; kui infrapunaküte on suurel alal ühtlane, siis puuduseks on see, et objekti värvi sügavuse tõttu ei ole neeldunud ja peegeldunud soojus ühtlane. BGA ümbertöötlemistööjaama piiratud mahu tõttu peab selle temperatuuri reguleerimise süsteem kasutama spetsiaalset disaini.