北京楚天鹰科技有限公司从事:电路板焊接、小批量pcb焊接、smt贴片加工、贴片焊接、线路板焊接加工等电子产品加工焊接服务,北京电路板加工厂
线路板,电路板, PCB板,pcb焊接技术近年来电子工业工艺发展历程,可以注意到一个很明显的趋势就是回流焊技术。原则上传统插装件也可用回流焊工艺,这就是通常所说的通孔回流焊接。其优点是有可能在同一时间内完成所有的焊点,使生产成本降到低。然而温度敏感元件却限制了回流焊接的应用,无论是插装件还是SMD.继而人们把目光转向选择焊接。大多数应用中都可以在回流焊接之后采用选择焊接。这将成为经济而有效地完成剩余插装件的焊接方法,而且与将来的无铅焊接完全兼容。
从以上两个曲线可以看出,焊接大致分为预热,保温,回流,冷却四个区间(不同的BGA返修工做站略有不同)无论有铅焊接还是无铅焊接,锡球融化阶段都是在回流区,只是温度有所不同,回流以前的曲线可以看作一个缓慢升温和保温的过程。明白了这个基本原理,任何BGA返修工作站都可以以此类推。这里,介绍一下这几个温区:
预热区
也叫斜坡区,用来将PCB的温度从周围环境温度提升到所须的活性温度。在这个区,电路板和元器件的热容不同,他们的实际温度提升速率不同。电路板和元器件的温度应不超过每秒2~5℃速度连续上升,如果过快,会产生热冲击,电路板和元器件都可能受损,如陶瓷电容的细微裂纹。而温度上升太慢,焊膏会感温过度,溶剂挥发不充分,影响焊接质量。炉的预热区一般占整个加热区长度的15~25 %。
保温区
有时叫做干燥或浸湿区,这个区一般占加热区的30 ~ 50 %。活性区的主要目的是使PCB上各元件的温度趋于稳定,尽量减少温差。在这个区域里给予足够的时间使热容大的元器件的温度赶上较小元件,并焊膏中的助焊剂得到充分挥发。到活性区结束,焊盘、焊料球及元件引脚上的氧化物被除去,整个电路板的温度达到平衡。应注意的是PCB上所有元件在这一区结束时应具有相同的温度,否则进入到回流区将会因为各部分温度不均产生各种不良焊接现象。一般普遍的活性温度范围是120~150℃,如果活性区的温度设定太高,助焊剂(膏)没有足够的时间活性化,温度曲线的斜率是一个向上递增的斜率。虽然有的焊膏制造商允许活性化期间一些温度的增加,但是理想的温度曲线应当是平稳的温度。
回流区
有时叫做峰值区或后升温区,这个区的作用是将PCB的温度从活性温度提高到所推荐的峰值温度。活性温度总是比合金的熔点温度低一点,而峰值温度总是在熔点上。典型的峰值温度范围是焊膏合金的熔点温度加40℃左右,回流区工作时间范围是20 - 50s。这个区的温度设定太高会使其温升斜率超过每秒2~5℃,或使回流峰值温度比推荐的高,或工作时间太长可能引起PCB的过分卷曲、脱层或烧损,并损害元件的完整性。回流峰值温度比推荐的低,工作时间太短可能出现冷焊等缺陷。
冷却区
这个区中焊膏的锡合金粉末已经熔化并充分润湿被连接表面,应该用尽可能快的速度来进行冷却,这样将有助于合金晶体的形成,得到明亮的焊点,并有较好的外形和低的接触角度。缓慢冷却会导致电路板的杂质更多分解而进入锡中,从而产生灰暗粗糙的焊点。在极端的情形下,其可能引起沾锡不良和减弱焊点结合力。冷却段降温速率一般为3~10 ℃/ S。
在生产和调试过程中,难免会因为BGA损坏或者其他原因更换BGA。BGA返修工作站同样可以完成拆卸BGA的工作。拆卸BGA可以看作是焊接BGA的逆向过程。所不同的是,待温度曲线完毕后,要用真空吸笔将BGA吸走,之所以不用其他工具,比如镊子,是因为要避免因为用力过大损坏焊盘。将取下BGA的PCB趁热进行除锡操作(将焊盘上的锡除去),为什么要趁热进行操作呢?因为热的PCB相当与预热的功能,可以除锡的工作更加容易。这里要用到吸锡线,操作过程中不要用力过大,以免损坏焊盘,PCB上焊盘平整后,便可以进行焊接BGA的操作了。
取下的BGA可否再次进行焊接呢?答案是肯定的。但在这之前有个关键步骤,那就是植球。植球的目的就是将锡球重新植在BGA的焊盘上,可以达到和新BGA同样的排列效果。这里详细介绍下植球。这里要用到两个工具钢网和吸锡线。
清除锡渣
我们要把BGA上多余的锡渣除去,要求是要使BGA表面光滑,无任何毛刺(锡形成的)。
步——涂抹助焊膏(剂)
把BGA放在导电垫上,在BGA表面涂抹少量的助焊膏(剂)。
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。