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BGA焊接温度曲线该如何确定?

时间:2015-04-15 16:48:41 来源:鼎华科技 点击: 3594次

对于热风回流焊,回流焊温度曲线分成预热,保温,回流,冷却四部分,温度曲线需要综合考虑焊剂选择,PCB材料,器件属性以及器件布局来确定。(半自动焊接台)

  预热区

  完成将PCB的温度从室温提升到焊剂内助焊剂发挥作用所需的活性温度这一过程。当PCB进入预热区时,焊剂中的溶剂,气体蒸发掉,焊剂软化后覆盖焊盘,并将焊盘,元件焊端与氧气隔离。

  保温区

  主要是使PCB上的各个元器件温度大致相同,减少器件之间的相对温差,并使焊剂内部的助焊剂充分地发挥作用,提高 焊接质量。这个区域的温度和时间设置要非常关注,因为温度方面,设置偏高就会使助焊剂除污功能减弱,会在焊点留有杂质,温度设置偏低助焊剂则起不了除污作用;而时间方面,设置时间过长会使焊剂内助焊剂挥发过度,在回流区焊接时就会因缺少助焊剂而使焊点氧化,润湿能力差;时间设置短则又会因为回流区焊接时的助焊剂过多而出现锡珠等焊接不良现象。

  回流区

  这个区域的关键是将PCB的温度提升到焊剂的熔点温度以上并维持一定的时间,使焊剂,器件焊点,PCB焊盘之间相互形成合金,完成焊接过程。该区的温度设定同焊接工艺有关,有铅焊接工艺温度相对要低一些,在183-220℃之间,无铅焊接工艺温度相对要高一些,在200-240℃之间。

  回流区的时间和温度很关键,温度低或回流区时间短,可能存在焊剂溶解不充分,导致不能生成一定厚度的金属间合金层,形成焊接不良。而温度高或回流区时间长,就会使金属间合金层过厚,影响焊点强度,甚至会损坏元器件和PCB。(全自动BGA焊台)

  冷却区

  PCB在回流焊的最后阶段就是进入冷却区,使焊点凝固。冷却区的冷却速率是影响焊点质量的一个重要因素,冷却速率过快会使焊点表面粗糙,可靠性差。理想的冷却曲线相对回流区曲线呈类似镜像关系,达成镜像关系的曲线焊点结合紧密,可靠性高。

  温度曲线确定一般是根据选择的焊剂,PCB材料,器件属性以及器件布局这些因素来设定一个预估的曲线,然后采用预估曲线进行回流焊试焊,在试焊过程中使用热风炉炉温测试仪进行测量,得出各个区域的温度情况,最后根据试焊结果对焊接过程进行分析,然后对预估的曲线再进行调整,经过这3个步骤多次测试调整得到符合产品特点的温度曲线,才能确定实际生产中最终应用的回流焊温度曲线。优良的回流焊温度曲线可以极大的提高焊接的可靠性,实现生产高效。

  

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