Gründe für die hohe Kaltschweißrate von μBGA und CSP beim Heißluft-Reflow-Löten
Bei gleicher Spitzentemperatur und Reflow-Zeit ist die von den μBGA- und CSP-Lötstellen abgegebene Wärme im Vergleich zu anderen Bauteilen mit guten Lötstellen in heißer Luft erheblich unzureichend, was zu etwas μBGA, CSP führt. Die Temperatur der unteren Lotkugel-Lötstelle erreicht nicht die Benetzungstemperatur und es tritt kaltes Löten auf.
In dem obigen Zustand kann während des Reflow-Lötprozesses von μBGA und CSP die Wärmeübertragung nur durchgeführt werden, indem zuerst das μBGA, das CSP-Gehäuse und die Leiterplatte erwärmt werden und dann die Wärmeübertragung vom Gehäuse und dem Leiterplattensubstrat auf das Pad angewendet wird und μBGA, CSP-Lot. Kugel, die eine Lötstelle bildet. Wenn beispielsweise Heißluft mit 240 ° C auf die Oberfläche des Gehäuses einwirkt, erwärmen sich die Kontaktstellen und die μBGA-, CSP-Lötkugeln allmählich, und der Temperaturanstieg tritt im Vergleich zu anderen Bauteilen mit einer Verzögerung auf, wenn das Aufschmelzen erfolgt nicht benötigt. Kaltschweißen tritt auf, wenn die Zeit auf die erforderliche Benetzungstemperatur ansteigt.
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Mögliche Maßnahmen zur Lösung der hohen Inzidenz von μBGA- und CSP-Kaltschweißen
(1) Trapezförmige Temperaturkurve verwenden (verlängerte Spitzentemperaturzeit)
Eine angemessene Reduzierung der Reflow-Spitzentemperatur und eine Verlängerung der Spitzentemperaturzeit kann den Temperaturunterschied zwischen der Wärmeableitungskapazitätskomponente und der großen Wärmekapazitätskomponente verbessern und eine Überhitzung der kleineren Komponenten vermeiden.
Ein modernes Hybrid-Reflow-System reduziert den Temperaturunterschied zwischen einem 45-mm-BGA und einem Small Lead Package (SOP) auf 8 ° C.
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(2) Verbessern Sie die Zufuhrmethode für Reflow-Lötwärme
Reflow-Löten ist das Löten von Tausenden von Bauteilen auf ein Leiterplattensubstrat. Wenn sich auf einer Leiterplatte Komponenten unterschiedlicher Qualität, Wärmekapazität und Fläche befinden, kommt es zu einer Temperaturungleichmäßigkeit. Die zwei in der Branche am häufigsten verwendeten Reflow-Wärmeversorgungsmethoden und ihre Merkmale sind:
1 Zwangskonvektionsheizung. Forced Hot Air Convection-Reflow-Löten ist eine Reflow-Lötmethode, bei der eine Konvektionsstrahldüse verwendet wird, um den Luftstrom zum Umwälzen zu bringen, wodurch der gelötete Teil erwärmt wird (siehe Abbildung 16) auf die Gastemperatur einer gegebenen Heizzone, die den großen Temperaturunterschied zwischen Bauteilen aufgrund des Unterschieds in der Erscheinungsfarbe und der Oberflächenreflexion von Bauteilen aufgrund von Infrarotheizung überwindet. Das Problem.
2 Infrarotheizung. Infrarot (IR) ist eine elektromagnetische Welle mit einer Wellenlänge von 3 bis 10 μm. Üblicherweise werden Materialien wie PCBs, Flussmittel und Komponenten durch atomisch-chemisch gebundene molekulare Schichten verpackt, die aufgrund molekularer Expansion und Kontraktion konstant vibrieren. Wenn die Schwingungsfrequenzen dieser Moleküle mit ähnlichen elektromagnetischen Infrarotwellen in Kontakt stehen, schwingen diese Moleküle mit und die Schwingung wird intensiver. Häufige Vibrationen erzeugen Wärme und Wärme kann in kurzer Zeit schnell und gleichmäßig auf das gesamte Objekt übertragen werden. Daher muss das Objekt nicht von außen mit einer hohen Temperatur erwärmt werden, und das Objekt wird ausreichend erwärmt. Die Kühlung ist auch hilfreich.