Montáž pouzder BGA
Montáž pouzder BGA probíhá ve dvou krocích: ch: 1. Sesouhlasení vývodů a osazení 2. Pájení provádí se buď automaticky spolu s další šími součástkami stkami nebo ručně pomocí stolních opravárenských renských stanic
Sesouhlasení vývodů a osazení optickým porovnáním: obrysu pouzdra s potiskem na DPS kuličkových kových vývodů s pájecp jecími ploškami na DPS sesouhlasená pouzdra se automaticky nebo mechanicky osazují do předem p nanešen eného tavidla nebo pájecp jecí pasty
Pájení pouzder BGA v přetavovacíchch pecích ch spolu s další šími součástkami stkami samostatně pomocí stolních opravárenských renských stanic při i pájenp jení se uplatňuj ují tři i významné jevy: efekt dvojího poklesu (hlavně při i osazení do pasty) samovstřeďovac ovací schopnost pouzder BGA teplotní a mechanická hystereze (kromě eutektických slitin)
Efekt dvojího poklesu 1 mm Stav A Před začátkem ohřevu
Efekt dvojího poklesu 0.8 mm Stav B Okamžik zahájen jení přetavení
Efekt dvojího poklesu 0.5 mm Stav C Vrchol teplotní křivky
Efekt dvojího poklesu 1. pokles 183 C 2. pokles 220 C Grafické znázornění dvojího poklesu (obě pájecí plošky bez nepájivé masky -větší pevnost a životnost spoje)
Samovystřeďovac ovací schopnost Samovystředění funguje do přesahu max. 50 % šířky pájecí plošky
Hystereze pouzder BGA spoje při p i ochlazování tuhnou při p i nižší teplotě než je bod tánít slitiny (neplatí pro eutektika) při i tuhnutí může e dojít t k mírnm rnému zdvihnutí pouzdra - závisí to na: velikosti pájecp jecích ch ploch povrchové úpravě pájecích ch ploch počtu a objemu spojů vlastnostech pájecp jecí slitiny hmotnosti pouzdra
Zkraty při p i pájenp jení BGA mohou vzniknout z důvodu: d příliš velké hmotnosti pouzdra příliš vysokého tlaku horkého vzduchu příliš vysoké pájecí teploty nadměrn rného množstv ství tavidla špatného nátisku n pájecp jecí pasty navlhlého ho substrátu tu nebo BGA pouzdra a jejich následnému prohnutí
BGA a bezolovnaté slitiny Přechod na bezolovnaté pájky se projeví hlavně změnou teplotních profilů (prodloužen ení předehřevu, evu, vyšší teploty, ), a změnou povrchu pájených p spojů (hrubší povrch, menší lesklost, ) Při i kombinaci olovnatých a bezolovnatých slitin (pasta x kuličky ky x HAL) budou pájecp jecí teploty kolísat mezi oběma druhy slitin, podle procentního zastoupení olova v celkovém m objemu spoje
Stolní opravárensk renské stanice určeny pro ruční montáž,, demontáž a opravy pouzder BGA dle způsobu ohřevu se dají rozdělit na dvě základní skupiny: 1. Horkovzdušné stanice 2. Stanice s IR ohřevem
Horkovzdušné stanice součástky stky jsou při p i pájenp jení ofukovány horkým vzduchem ze speciáln lních trysek. trysky se liší podle typu a rozměrů součástek stek k dispozici bývá i spodní předehřevev klíčem k úspěchu je správn vné nastavení teploty a tlaku horkého vzduchu, teploty spodního předehp edehřevu, evu, a délky d trvání jednotlivých fázíf pájecího profilu
Horkovzdušné stanice
Horkovzdušné stanice J - nižší cena, široká nabídka modelů L - kvalita zap kvalita zapájení závisí na mnoha provázaných parametrech (tlak, teplota, čas, tvar trysky, ) - horký vzduch působp sobí i na okolní součástky stky - kvůli turbulencím m v trysce lze jen těžt ěžko zajistit rovnoměrný rný ohřev (hrozí poškozen kození součástky) stky) - tryska při p i pájenp jení zakrývá součástku stku - nelze opticky kontrolovat průběh h pájenp jení (dvojí pokles)
Horkovzdušné stanice Dynamika proudění vzduchu v trysce
Horkovzdušné stanice Test distribuce tepla horkovzdušných trysek tryska typu A tryska typu B tryska typu C Na speciáln lně upraveném substrátu byly postupně vyzkoušeny tři i různr zné horkovzdušné trysky při p i stejném m teplotním m cyklu. Nepravidelné tmavé plochy svědčí o nerovnoměrn rném m ohřevu evu.
Stanice s IR ohřevem místo horkého vzduchu se součástky stky ohřívaj vají pomocí IR zářenz ení na stejném m principu funguje i spodní předehřevev plocha zářiče z e se upravuje pomocí stínících ch lamel (dle velikosti pájenp jené součástky) stky)
Stanice s IR ohřevem ERSA IR/PL 550 A
Stanice s IR ohřevem ERSA IR/PL 550 A
Stanice s IR ohřevem J - IR zářenz ení rovnoměrn rně ohřívá celou plochu pouzdra - okolní součástky stky nejsou nijak ovlivňov ovány - skutečná teplota při p i pájenp jení je neustále porovnávána na se zadaným teplotním m profilem (nehrozí přehřátí součástky) stky) - optická kontrola pomocí kamery během b celého teplotního cyklu (ověř ěření dvojího poklesu) L - vyšší pořizovac izovací cena
Tmavé IR zářenz ení Horní a spodní tmavé IR zářiče ERSA jsou středovln edovlnné zářiče (λ = 2-8 µm), u nichž byl prokázán optimáln lní poměr absorpce / reflexe ve viditelném i tmavém m spektru. Pouzdro, DPS i vývody součástek jsou tak zahřívány rovnoměrně a bezpečně => minimální riziko poškození během pájecího procesu.
Tmavé IR zářenz ení Test distribuce tepla IR zářiče ERSA Distribuce tepla na povrchu BGA 169
Tmavé IR zářenz ení Test distribuce tepla IR zářiče ERSA Horkovzdušná tryska Tmavé IR záření.