설명
BGA 재작업은 패드의 온도 곡선이 솔더 페이스트 곡선에 가까워지도록 서로 다른 솔더 페이스트 곡선에 따라 온도 곡선을 설정해야 합니다. 일반적으로 (그림 1)과 같은 다중 온도 영역 가열 방법이 채택되며 온도 곡선은 예열 영역, 활성 영역, 리플로 영역 및 냉각 영역으로 나뉩니다.
그림 1
1. 예열 구역
슬로프 존이라고도 불리는 예열 단계(Preheating stage)는 상온에서 솔더 활성화 온도까지 온도를 상승시켜 금속 산화막을 파괴하고 솔더 합금 분말의 표면을 세정하여 솔더의 침투와 솔더 조인트 합금의 형성. 이 영역의 온도 상승률은 적절한 범위 내에서 제어되어야 합니다. 너무 빠르면 열 충격이 발생하고 기판과 장치가 손상될 수 있습니다. 너무 느리면 PCB가 활성 온도에 도달할 시간이 충분하지 않아 용매 휘발이 불충분합니다. , 용접 품질에 영향을 미칩니다. 일반적으로 최고 온도는 4도/초로 규정되며 온도 비율은 일반적으로 1~3도/초입니다.
2. 활성 영역
열 보존 영역이라고도 하는 활성 영역(Soak 단계)은 온도가 140도에서 170도까지 상승하는 과정을 말합니다. 주요 목적은 PCB 구성 요소의 온도를 균일하게 만들고 온도 차이를 최소화하는 것입니다. 플럭스, 패드, 솔더 볼 및 구성 요소 리드의 산화물 제거를 활성화할 수 있습니다. 이 영역은 일반적으로 가열 채널의 33~50%를 차지하며 이 단계는 40~120초가 소요됩니다.
3. 리플로우 존
리플로우 단계의 주요 목적은 솔더 또는 금속이 계속해서 산화되는 것을 방지하고 솔더의 유동성을 증가시키며 솔더와 패드 사이의 습윤성을 추가로 개선하고 활성 온도에서 PCB 어셈블리의 온도를 높이는 것입니다. 권장 피크 값 온도로. 이 단계에서의 역류는 너무 길지 않아야 하며 일반적으로 30-60은(는) 고온입니다. 온도 속도는 3도/초로 상승하고, 일반적인 피크 온도는 일반적으로 205-230도이며 피크에 도달하는 시간은 10-20초입니다. 63Sn37Pb는 183도, 62Sn/36Pb/2Ag는 179도와 같이 서로 다른 땜납의 녹는점 온도가 다르므로 매개변수를 설정할 때 땜납 페이스트의 성능을 고려해야 합니다. 활성화 온도는 항상 합금의 융점 온도보다 약간 낮고 피크 온도는 항상 융점에 있습니다.
4. 냉각 구역
냉각 단계(냉각 단계), 솔더 페이스트의 이 섹션에 있는 주석-납 분말이 녹아 연결될 표면을 완전히 적시므로 가능한 한 빨리 냉각되어야 밝은 솔더 조인트를 얻는 데 도움이 됩니다. 우수한 무결성 및 낮은 접촉각. 그러나 너무 빠른 냉각은 부품과 기판 사이의 너무 높은 온도 구배로 이어져 열팽창 불일치로 이어져 솔더 조인트와 패드가 갈라지고 기판이 변형됩니다. 일반적으로 최대 허용 냉각 속도는 열에 대한 구성 요소의 반응에 따라 결정됩니다. 충격 내성에 따라 다릅니다. 위의 요인에 따라 냉각 영역의 냉각 속도는 일반적으로 약 4도/초입니다.
그림 1에 표시된 곡선은 매우 널리 사용되며 가열 유지 유형 곡선이라고 할 수 있습니다. 솔더 페이스트는 초기 온도에서 140-170도 범위의 특정 예열 온도까지 빠르게 상승하고 열 보존으로 약 40-120s 동안 유지합니다. 그런 다음 리플로 영역까지 빠르게 가열하고 마지막으로 빠르게 냉각하고 냉각 영역에 들어가 납땜을 완료합니다.
리플로우 프로파일은 BGA 솔더링의 품질을 보장하는 핵심입니다. 리플로우 곡선을 결정하기 전에 명확히 해야 합니다. 금속 함량이 다른 솔더 페이스트는 온도 곡선이 다릅니다. 첫째, 솔더 페이스트의 솔더 합금이 융점을 결정하고 플럭스가 온도 곡선을 결정하기 때문에 솔더 페이스트 제조업체에서 권장하는 온도 곡선에 따라 설정해야 합니다. 활성화 온도. 또한 솔더 페이스트 곡선은 재료 유형, 두께, 레이어 수 및 PCB 크기에 따라 국부적으로 조정되어야 합니다.
BGA 재작업 스테이션의 온도 제어 시스템은 재작업할 구성 요소, 주변 구성 요소 또는 구성 요소 및 PCB 패드가 분해 및 납땜 중에 손상되지 않도록 해야 합니다. 리플로 납땜 가열 방법은 일반적으로 열풍 가열과 적외선 가열의 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. 열풍 난방은 좁은 지역에서 균일하며 넓은 지역에는 국부적으로 추운 지역이 있습니다. 적외선 가열은 넓은 면적에서 균일하지만 물체의 색상 깊이로 인해 흡수 및 반사 열이 균일하지 않다는 단점이 있습니다. BGA 재작업 워크스테이션의 제한된 부피로 인해 온도 제어 시스템은 특수 설계를 채택해야 합니다.
