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无铅阵列器件返修技巧 |
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日期:2009-6-12 9:47:53 |
闭环反馈机制和专门的控制软件对提高阵列器件的返修质量、加快返修速度和降低成本也越来越重要。本文介绍如何更好地对大尺寸双面PCB上的阵列封装件进行返修。 若要避免出现诸如电路板翘曲,元器件熔 化,开路、短路、桥接,电路板分层,产生气孔,甚至元器件损坏之类的缺陷,就必须精确地设置和控制工艺温度曲线、加 热器尺寸及位置。现在的焊接需要更高的温度,而且,无 铅焊料必须加热到至少230OC来确保焊接点的可靠性。由于工艺温度有 +/- 5OC的容差,因此温度至少要达到235OC才可得到可靠的焊点。对于大尺寸的BGA,高温会使封装体的角部向下扭曲,使元器件很难被正确地焊好。造成这种情 况的原因可能是使用了劣质BGA基板材料。有些元器件生产厂家尚未针对无铅温度改造其原来的有铅封装工艺,只是简单地用无铅焊料进行植球;抑或是在向真正的无铅封装切换时,提供廉价的过渡性产品。 返修时要考虑的另一个因素是板卡上不同部件之间的温差。具有严格工艺控制的好的返修工艺,能确保被返修的焊球间的温差接近5OC但不超过10OC。同样地,为了避免板翘曲以及可能带来的可靠性问题,有些厂家专门规定整块板上的温差要小于7OC。工艺温度提高了。降温速率也会更快,这是为了确保处于熔化温度和峰值温度的时间尽可能短。工艺控制在这里仍然是关键。在对阵列封装器件加热时,对流式加热器比热传导方式加热器更实用,因为其见效快,而且可使整个组件和封装体逐渐升温。如果热量仅集中在待返修的区域,基板的温度将大大超过其可承受限度,而PCB的其余地方还是冷的。这样就会造成PCB产生翘曲,使板上的连线承受应力,同时,非常高的局部温度会使PCB上的阻焊膜起泡。 加热有铅PCB的标准方法不只是加热待返修的BGA,而是用最大可达220OC的热风对整个PCB加热,使其达到回流温度。这样,元器件表面温度可 能会达到190OC 至200OC,而焊料将达到220OC。从背面将无铅板预热到一个远低于熔点(217OC)的温度,然后再直接从正面加热,直到形成回流。虽然这比完全不预热好,但为了使其下面的焊球全部融化,BGA还是要暴露在超过其可以耐受的极限温度下,从而带来热损坏的风险。在对大尺寸双面板上的阵列封 装器件进行返修时,需要精心设计能够持续受控的工艺温 度曲线,使得足够大的回流装置能够容纳并支持PCB不产生 形变;并有足够的功率快速预热整块电路板;而且在准确的时间和温度范围内仅对被返修的部分进行回流。 对具体的电路板来说,最佳的温度曲线将取决于其尺寸、质量、元器件类型和密度。将PCB其它部分的温度保持在较低的190OC- 200OC范围,返修部位的温度就能快速、轻易地返回到安全温度,避免电路板局部形变的风险。
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