説明
BGA リワークでは、パッドの温度曲線がはんだペースト曲線に近くなるように、さまざまなはんだペースト曲線に従って温度曲線を設定する必要があります。 一般的には（図1）に示す多温度帯加熱方式が採用されており、温度曲線は予熱帯、活性帯、リフロー帯、冷却帯に分けられます。
写真1
1.予熱ゾーン
スロープゾーンとも呼ばれる予熱段階（予熱段階）は、周囲温度からはんだ活性温度まで温度を上げ、金属酸化膜を破壊し、はんだ合金粉末の表面をきれいにします。これは、はんだの浸透とはんだ接合合金の形成。 この領域の温度上昇率は、適切な範囲内に制御する必要があります。 速すぎると熱衝撃が発生し、基板やデバイスが損傷する可能性があります。 遅すぎると、PCB が活性温度に達するのに十分な時間がなく、溶媒の揮発が不十分になります。 、溶接品質に影響を与えます。 通常、最高温度は 4 度/秒、昇温速度は通常 1 ～ 3 度/秒と規定されています。
2.アクティブエリア
アクティブ ゾーン (ソーク ステージ) は、保温ゾーンとも呼ばれ、温度が 140 度から 170 度に上昇するプロセスを指します。 主な目的は、PCB コンポーネントの温度を均一にし、温度差を最小限に抑えることです。 フラックスの活性化、パッド、はんだボールとコンポーネントリードの酸化物除去を可能にします。 この領域は通常、加熱チャネルの 33 ～ 50% を占め、この段階には 40 ～ 120 秒かかります。
3. リフローゾーン
リフロー段階の主な目的は、はんだまたは金属が酸化し続けるのを防ぎ、はんだの流動性を高め、はんだとパッド間の濡れ性をさらに改善し、PCB アセンブリの温度をアクティブ温度から上昇させることです。推奨ピーク値温度まで。 この段階での還流は長すぎてはいけません。通常、高温で30-60秒です。 温度率は 3 度/秒に上昇し、典型的なピーク温度は一般に 205-230 度であり、ピークに達するまでの時間は 10-20 秒です。 63Sn37Pb は 183 ℃、62Sn/36Pb/2Ag は 179 ℃ など、さまざまなはんだの融点温度が異なるため、パラメータを設定する際には、はんだペーストの性能を考慮する必要があります。 活性化温度は常に合金の融点温度より少し低く、ピーク温度は常に融点にあります。
4.冷却ゾーン
冷却段階 (冷却段階)、はんだペーストのこのセクションのスズ-鉛粉末が溶融し、接続する表面を完全に濡らします。できるだけ早く冷却する必要があります。これにより、明るいはんだ接合部を得るのに役立ちます。良好な完全性と低い接触角。 ただし、冷却が速すぎると、コンポーネントと基板の間の温度勾配が高くなりすぎて、熱膨張の不一致が生じ、はんだ接合部とパッドが裂け、基板が変形します。 一般に、最大許容冷却速度は、熱に対するコンポーネントの応答によって決まります。 耐衝撃性により異なります。 以上のことから、冷却帯での冷却速度は概ね4℃/秒前後となります。
図1に示す曲線は非常に広く使われており、加熱保持型曲線と言えます。 はんだペーストは、初期温度から140-170度の範囲の特定の予熱温度まで急速に上昇し、約40-120秒間保温します。 その後急速にリフローゾーンまで加熱し、最後に急速に冷却して冷却ゾーンに入り、はんだ付けが完了します。
リフロー プロファイルは、BGA はんだ付けの品質を確保するための鍵です。 リフロー曲線を決定する前に、明確にする必要があります。異なる金属含有量のはんだペーストは、異なる温度曲線を持っています。 まず、はんだペーストのはんだ合金が融点を決定し、フラックスが温度曲線を決定するため、はんだペーストメーカーが推奨する温度曲線に従って設定する必要があります。 活性化温度。 また、PCB の材料の種類、厚さ、層数、およびサイズに応じて、はんだペーストの曲線を局所的に調整する必要があります。
BGA リワーク ステーションの温度制御システムは、リワークするコンポーネント、周囲のコンポーネントまたはコンポーネント、PCB パッドが分解およびはんだ付け中に損傷を受けないようにする必要があります。 リフローはんだ付けの加熱方法は、大きく分けて熱風加熱と赤外線加熱の2種類があります。 熱風暖房は狭い範囲では均一で、広い範囲では局所的な寒冷地があります。 赤外線加熱は広い範囲で均一ですが、物体の色の濃さにより、吸収熱と反射熱が均一ではないという欠点があります。 BGA リワーク ワークステーションの容積が限られているため、その温度制御システムは特別な設計を採用する必要があります。
