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概述
例 1
本文是来讨论如何成功在 BGA 和 CSP 芯片返工过程中
进行回流曲线参数的设定。
热风喷嘴温度 400°°C
在生产和返工过程中的电路板回流参数热风喷嘴温度 400 C
如果我们在考虑在生产中进行印刷线路板回流曲线参
数设置时,通常关心的是要在所有被焊的焊点得到尽
可能小并且恒定的温差∆T。达到这一点一般是通过对焊点温度 200°C
PCB 稳定的顶部和底部加热和多温区温度控制的回流
焊炉完成。回流焊炉的应适合电路板尺寸和热容量以
及生产量的要求。
当考虑对球栅陈列芯片(如 BGA,CSP)进行返工时,
我们应该意识到过程控制对成功的进行芯片返工的重
要性,标准的方法是对于单芯片的起拔和贴放尽可能
的模拟生产过程中的工艺和回流参数设置,这就意味
着我们要对一芯片进行返工时就必须在电路板的特定
区域进行加热。对不定区域进行加热有时会发生焊接
失败,尽管所有参数设定看起来都是正确的。下面讨底部加热器温度 150°C
论影响焊接的因素以及应避免的在焊接中的潜在缺
陷。例 2
成功率问题
顶部加热温度 300°C
在某些情况下,尤其是较大尺寸的电路板,即使在表
面看来进行返工的各项设定都是正确的,仍可能出现
问题,导致低成功率。一般来说焊接曲线的参数设定
以所使用的焊料(锡膏或助焊剂)作为依据,如使用焊点温度焊点温度 200200°°CC
63/37 焊膏在正常情况下参数设置如下:
温区迟续时间(秒) 焊点温度°C
预热区 60 ~ 90 100 to 120
吸热区 60 ~ 90 155 to 175
回流区 30 ~ 60 200 to 220
任何的回流系统都是对 PCB 的正反两面同时进行加底部加热器温度底部加热器温度 200200°°CC
热,根据焊点的温度要求,将适当的热量施加在 PCB
的顶部和底部。我们在进行返工焊接时很有可能通过
多种不同的温度设置达到相同的焊点温度。现举例如
下: 下图采用例 1 的温度设定在电脑主机板上焊接 PBGA
494 芯片时,热电偶测出焊点的温度变化曲线,我们
可以看到温度变化是正常的:在预热区、吸热区和回图 1
流区都达到了规定温度。但是在这种情况下无论是使
用焊锡膏还是助焊剂,焊接的成功率都非常低。
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图 1 显示的是由于 PCB 翘曲造成的焊点脱焊;芯片
翘曲也同样产生同样的问题。芯片中间的焊点脱离
PCB 板而不能形成良好焊点。这种情况一般在使用助
焊剂而不是焊锡膏进行焊接时比较容易出现,并且越
向芯片中间问题越严重。
下图是采用例 2 的温度设定,并将上图中热电偶曲线图 2
(绿色)叠加进来。我们看到两条热电偶曲线非常相
似,但参数设定则完全不同。不同点是在降低顶部热
风温度的时间提高了对整个电路板底部加热的温度设
定。在这种情况下焊接成功率较高。
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图 2 显示的是焊接桥接。这种情况是电路板变形引
起相邻焊点相连造成短接。此问题通常发生在芯片外
围焊点,特别是在四角上。