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BGA焊接采用的回流焊的原理。这里介绍一下锡球在焊接过程中的回流机理。
当锡球至于一个加热的环境中,锡球回流分为三个阶段:
预热
,用于达到所需粘度和丝印性能的溶剂开始蒸发,温度上升必需慢(大约每秒5° C),以限制沸腾和飞溅,防止形成小锡珠,还有,一些元件对内部应力比较敏感,如果元件外部温度上升太快,会造成断裂。
助焊剂(膏)活跃,化学清洗行动开始,水溶性助焊剂(膏)和免洗型助焊剂(膏)都会发生同样的清洗行动,只不过温度稍微不同。将金属氧化物和某些污染从即将结合的金属和焊锡颗粒上清除。好的冶金学上的锡焊点要求“清洁”的表面。
当温度继续上升,焊锡颗粒单熔化,并开始液化和表面吸锡的“灯草”过程。这样在所有可能的表面上覆盖,并开始形成锡焊点。
回流
这个阶段为重要,当单个的焊锡颗粒全部熔化后,结合一起形成液态锡,这时表面张力作用开始形成焊脚表面,如果元件引脚与PCB焊盘的间隙超过4mil(1 mil = 千分之一英寸),则极可能由于表面张力使引脚和焊盘分开,即造成锡点开路。
冷却
冷却阶段,如果冷却快,锡点强度会稍微大一点,但不可以太快否则会引起元件内部的温度应力。
对于BGA的焊接,我们是采用BGA Rework Station(BGA返修工作站)进行焊接的。不同厂商生产的BGA返修工作站采用的工艺原理略有不同,但大致是相同的。这里先介绍一下温度曲线的概念。BGA上的锡球,分为无铅和有铅两种。有铅的锡球熔点在183℃~220℃,无铅的锡球熔点在235℃~245℃.
贴片焊接,指贴片式元件的焊接过程。焊接方法
贴片式元件的焊接方法有两类:
一种是手工式焊接,方法是先用电烙铁将焊盘镀锡,然后镊子夹住片式元件一端,用烙铁将元件另一端固定在器件相应焊盘上,待焊锡稍冷却后移开镊子,再用烙铁将元件的另一端焊接好。
第二种是机器焊接,方法是做一张漏印钢网,将锡膏印制在线路板上,然后采用手工或是机器贴装的方式将被焊接的片式元件摆放好,后通过高温焊接炉将贴片元件焊接好。
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