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在smt中日常的回流焊接温度在245-247℃之间,smt贴片焊接又分高温和低温两种,那么在贴片加工厂中什么才算是高温焊接工艺呢?
其实在工艺指导书中对高温焊接的说明是:“即焊接峰值温度大于220℃的焊接,一般在245~247℃。”在这个高温条件下,焊锡膏经过高温与BGA焊球能够达到基本完全融合,并在结合部形成均匀的焊点结构。在一般工艺条件下这种组织的可靠性是经过了品质的检验的,不会存在明显的工艺缺陷,但该工艺性的良品率是比较差的,容易出现IMC增加的风险。
高温焊接(>220℃)工艺中,有两个比较复杂的工艺难点,对于双面贴装的情况,BGA的焊锡球基本上要经过两次再流焊,大概率的情况下会出现第三次再流焊,此时的BGA焊球经过多次反复的热熔已经处在半熔化与熔化中,整个过程可以理解为“两次塌落、混合扩散”的过程。而且特殊工艺之下的基板也是一个考验,比如OSP工艺处理的基板。
第二,当高温过程比较多的时候会出现产品的品质异常,如果在焊接时间上进行控制,就是缩短焊接时间,这种情况下容易出现“微空洞”的情况产生。此微空洞是焊点在凝固过程中形成的,一般外形来评估就是接近圆形,跟空洞不良的焊点有一定细微的差别。
这种工艺情况下BGA焊球熔化并最终实现二次塌落,并实现BGA焊点成分均匀的分布。所以它的工艺稳定性是不错的。以此可以得出:
1、BGA焊点峰值温度中焊料与焊锡球要充分混合均匀并且能够实现二次塌落,这个温度应该在220~235℃范围内是比较合理的。这样既会减少空洞的发生,也能够减少偏析现象的发生。
2、时间上。过长的焊接时间会导致更大的形变,从而产生一些异常情况的发生。那么183℃以上的焊接时间应大于40s(般可取60~90s)。
这是smt贴片加工厂家经过了20年的加工经验积累总结出的,另外对于我们这种中小批量的pcba打样厂家来说,对于炉温曲线的控制不仅仅要根据经验积累,更多的是需要借助很多辅助的设备来保证我们焊接温度的精确性。
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