第一次温度的设定见表1。(Tn=150℃,Ti-150℃,Tj=210℃场合)
表1 红外线加热器温度设定标准 单位(℃)
基板厚/传送速度 | 0.6m/min | 0.8 | 1.0 | 1.2 |
0.6mm | 199/257 | 224/269 | 249/282 | 274/294 |
0.8mm | 217/267 | 242/281 | 267/295 | 292/310 |
1.0mm | 235/276 | 260/293 | 285/309 | 310/326 |
1.2mm | 253/286 | 278/304 | 303/323 | 328/342 |
1.6mm | 289/305 | 314/327 | 339/350 | 364/373 |
注:第一温区上下面加热器/第四温底区上加热器温度
˙温度加热曲线的测定:按前面所述的次序决定生产条件,测定实际的温度曲线。
测定点不可少于以下表示的三个测定点:
(1)基板温度(热容量最小的元件的接合部温度)。
(2)热容量最大的接合部
(3)对热应力最弱的,且温度容易上升的元件封装部
˙温度修正:作为测定数据和目标值误差的修正,其修正量标准为(目标温度一测定温度)*2到3倍,并给予第一、第四温区上下面加热器设定温度的相加,然后进行第2次的温度曲线测定。第二次温度设定,如果测得温度与目标值有很大差异时,可按线性修正来求得设定温度。
(4)传送带速度及强制热风流量的变化对CSP焊接效果的影响:
通过长时间的生产过程中总结出的经验,我们认为当所使用的焊膏瑾决定之后,热风加热器(回流炉)的温度设不定期值也就基本确定下来了。这些参数并不建议轻易修改,因为它们还影响着所有封装类型的元器件的焊接质量。所以,若想改进CSP的焊接效果,能够进行调整的参数就主要集中在传送带速度和强制热风流量上。实验证明,通过适当调整这些参数,是能够达到CSP的焊接要求,同时又不至于影响到其他封装类型的元器件的焊接质量的。
2.2实验过程
(1)实验用焊膏:
Multicore MB0046,主要参数为Sn63Cr32AgS89.5
(2)回流炉温度:
实验中使用的ERSA HOTFLOW11 回流炉各温区的温度设定如下:
第一升温区160℃,预热区175℃,第二升温区175℃,焊接区230℃,冷却区开启,实验中这些参数不再进行调整。
(3)实验对象:
为了保证实验条件的一致性,全部采用12层的多层板,板厚1.7mm。板上搭载255脚0.8mm间隙的CSP两块,356脚1.2mm间隙的BGA两块;为了验证参数的调整对其他类型的元器件的影响,每件实验样品上还搭载了240脚0.65mm间隙的QFP两片及部分型号的CHIP元件
(4)实验结果检测:
实验结果对裸露焊点采用10倍显微镜及目视检查;对隐藏焊点使用Nicolet公开的NXR-1400型X光检测仪进行检测。
实验结果的统计见下表
单位:速度mm/min,风量%
速度 | 风量 | CSP | BGA | QFP | CHIP |
85 | 80 | 焊膏未熔融 | 中心部位虚焊 | 焊膏未熔融 | 焊膏未熔融 |
90 | 80 | 焊膏未溶融 | 中心部位虚焊 | 焊膏未熔融 | 焊膏未熔融 |
95 | 80 | 焊膏未熔融 | 中心部位虚焊 | 焊膏未熔融 | 焊膏未熔融 |
85 | 95 | 桥联,位置漂移 | 桥联 | 无件引脚吸料 | 位置漂移 |
90 | 95 | 桥联,位置漂移 | 桥联 | 无件引脚吸料 | 无件引脚吸料 |
95 | 95 | 桥联,位置漂移 | 桥联 | 无件引脚吸料 | 无件引脚吸料 |
通过以上实验,我们发现原来认定的传送带速度及强制热风流量的改变会对焊接效果产生很大影响的观点是错误的。实际上传送带速度在一定范围内的变化并不会对焊接质量产生明显的影响,而强制热风流量的变化才是影响焊接效果的主要因互。因此,在以下的实验中将传送带速度固定在90mm/min,将重点集中在热风流量的调整个。
风量 | CSP | BGA | QFP | CHIP |
85 | 良好 | 中心部位虚焊 | 良好 | 良好 |
90 | 有焊料球产生 | 良好 | 良好 | 位置漂移 |
87 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 |
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