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贴片回流焊接中BGA焊接和双面板焊接两种温度曲线的设定 发布时间:2022-01-26 阅读人数:

   回流焊接是SMT工艺中的核心工艺。回流焊接质量的优劣直接影响到产品的质量和可靠性。而回流焊接的温度曲线与回流焊接质量密切相关,因此研究回流焊接的温度曲线并掌握温度曲线的设定方法是贴片工程师和必须掌握的基本技能。本文重点讨论BGA焊接温度曲线和双面板焊接温度曲线的设定。

BGA焊接和双面板焊接


  (一)BGA焊接温度曲线的设定  

    BGA封装的器件是近几年使用较多的组装器件,它的引脚均处于封装本体的下方,虽然在焊点间距较大(比如1.27mm等尺寸)焊接后不易出现短路缺陷,但也带来一些新问题。

    即焊点易出现空洞或气泡,修复也很困难,而在QFP或PLCC元件的焊接中,这类缺陷相对的要少得多。就其原因来说这与BGA焊点在其下部阴影效应大有关系。故会出现实际焊接温度比其它元器件焊接温度要低的现状,此时锡膏中溶剂得不到有效的挥发,包裹在焊料中。

BGA表面与焊点的温度曲线

图一 BGA表面与焊点的温度曲线

图一为实际测量到的BGA器件焊接温度。图一中,第一根温度曲线为BGA外侧表面,第二根温度曲线为BGA焊盘上,它是通过在PCB上开一小槽,并将热电偶伸入其中,两温度上升为同步上升,但第二根温度曲线显示出的温度要低8℃左右(有的相差更远),这是BGA体积较大,其热容量也较大的缘故,故反映出组件体内的温度要低。这就告诉我们,尽管热电偶放在BGA体的外侧仍不能如实地反映出BGA焊点处的温度。因此实际工作中应尽可能地将热电偶伸入到BGA体下方,并调节BGA的焊接温度使它与其它元件温度相兼容。


    (二)双面板焊接温度的设定  

    一般的双面板回流焊接时,通常要求设计人员将大的元件放在PCB的一侧,而将阻容组件放在另一侧,其目的是防止第二面焊接时元件在二次高温时会脱落。

双面板焊接温度曲线

    图二双面板焊接温度曲线

    但随着布线密度的增大或SMA功能的增多,PCB双面布有大元件的产品越来越多,这就要求我们在调节炉温曲线时,不仅在焊接面设定热电偶而且在反面也应设定热电偶,并做到在焊接面的温度曲线符合要求的同时,SMA反面的温度最高值不应超过锡膏熔化温度(有铅锡一般在179℃左右),见图二。

    从图二中看出当焊接面的温度达到215℃时反面最高温度仅为165℃,未达到锡膏熔化温度。此时SMA反面即使有大的元器件,也并不会出现脱落现象。

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