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