Stacja lutownicza BGA

Kontrola temperatury stacji naprawczej BGA jest bardzo ważna

Stacje naprawcze o najbardziej przyjaznych dla użytkownika projektach to te, które są wyposażone w precyzyjne grzałki na górze i na dole. Dzięki tej konstrukcji możesz utrzymać stałą temperaturę na obu końcach płytki PCB. Stacje naprawcze na gorące powietrze zazwyczaj wykorzystują skupione, ogrzane powietrze na górze i nieskoncentrowany grzałkę płytki w dolnej części obszaru grzewczego. Przepływ powietrza będzie ogrzewał również nad BGA i pod płytką. Dolna część komory grzewczej będzie składać się z grzałki płytowej lub grzałki podczerwieni. W niektórych modelach płyta będzie wyposażona w otwory, które umożliwiają przepływ ogrzanego powietrza. Jeśli obszar, który zamierzasz ogrzać, jest mały, może być konieczne umieszczenie obszaru bezpośrednio nad jednym z otworów w płycie, z którego emitowane jest ciepło. Może być nawet konieczne oznaczenie miejsca, w którym umieszczono płytkę PCB. Jeśli otwór i punkt nie są prawidłowo wyrównane, lut może zostać ogrzany do niewłaściwej temperatury. Ponadto stacje naprawcze powinny być wyposażone w program komputerowy do ustawiania temperatur i dostosowywania temperatury dla każdego z grzałek do dokładnych stopni niezbędnych do danego projektu. Jeśli stacja naprawcza jest prawidłowo zaprojektowana, skalibruje ustawienie temperatury oprogramowania i temperaturę ciepła wydobywającego się z dyszy. Głównym problemem jest to, że dolne powietrze jest nieskoncentrowane, co utrudnia zagwarantowanie równomiernego rozprowadzania ciepła między górą a dołem danej płytki. Bez żadnej funkcji, która skupi powietrze wzdłuż dolnej części płytki drukowanej, może być konieczne ręczne dostosowanie temperatury wzdłuż dolnej części komory grzewczej. Dolne grzejniki w modelach stacji naprawczych IR są zaprojektowane bez dolnego skupienia podgrzewanego powietrza. Niektóre stacje naprawcze IR wykorzystują lampę grzewczą wyposażoną w czarny dyfuzor, który ułatwia równomierne podgrzewanie płytki drukowanej od jednego końca do drugiego. Ze względu na brak możliwości kalibracji oprogramowania z ciepłem na podczerwonym dolnym grzejniku, w niektórych jednostkach może występować rozbieżność temperatury sięgająca nawet 100 stopni Celsjusza. W niektórych modelach oprogramowanie nie pozwala nawet na ustawienie ciepła w stopniach. Zamiast tego można ustawić ciepło tylko w procentach, co może jeszcze bardziej utrudnić prawidłowe ustawienie ustawień. Może być konieczne umieszczenie termopar na płytce drukowanej i częste sprawdzanie temperatur. Gdy tylko opanujesz ten proces, niektóre chipy mogą się spalić.

Kluczowe cechy, które należy wziąć pod uwagę przy zakupie stacji lutowniczej BGA

Gorące powietrze BGA stosuje powietrze za pomocą pompy. W związku z tym stacje lutownicze gorącego powietrza zazwyczaj generują pewien stopień hałasu. Nowsze modele są zazwyczaj wyposażone w cichsze pompy, chociaż problem hałasu jest nadal czynnikiem, który musisz zaakceptować, jeśli używasz tego typu stacji lutowniczej. Stacje IR zazwyczaj nie generują żadnego hałasu. Jeśli musisz ograniczyć ilość hałasu wydobywającego się z maszyny do lutowania, lepszym wyborem będzie stacja IR. Hałas może być problemem w niektórych ustawieniach, szczególnie jeśli jest już kilka głośnych maszyn pracujących jednocześnie. Stacje lutownicze gorącego powietrza są wyposażone w dysze, które ułatwiają użytkownikom skupienie przepływu powietrza na różnych obszarach płytki drukowanej. Gdy proces jest przeprowadzany przez wykwalifikowany zestaw rąk, zadanie często można ukończyć szybciej w przypadku BGA gorącego powietrza, ponieważ takie jednostki ułatwiają izolowanie bardziej delikatnych detali, które mogą być trudne do ogrzania. W przypadku wiązki ogniskującej IR nie musisz kupować dysz grzewczych o różnych rozmiarach, ponieważ każda wiązka może ponownie skupić się na Twoje polecenie. Jednak często zajmie to więcej czasu, aby doprowadzić bardziej delikatne detale do pożądanej temperatury. Czasami wiązka podczerwieni nie może ogrzać lżejszych detali na siatce kulek. Szczególnym obszarem problematycznym w przypadku wiązek podczerwieni są srebrne plamki na BGA, które często wymagają czarnej taśmy, aby osiągnąć wymaganą temperaturę. Ponadto wskaźnik sukcesu w przypadku maszyny do przeróbek będzie zależał od tego, czy urządzenie jest wystarczające do ilości przeróbek, które chcesz wykonać w ciągu dnia. Najlepsza stacja do przeróbek BGA do prac o dużej objętości będzie zazwyczaj typu podgrzewanego powietrza. Stacja na gorące powietrze ułatwia podgrzewanie lutu i szybsze ukończenie pracy. Maszyny na gorące powietrze mają więcej części i akcesoriów, ponieważ potrzebujesz dysz o różnych rozmiarach. Może to sprawić, że ich naprawa i konserwacja będą bardziej skomplikowane. BGA IR składają się z mniejszej liczby skomplikowanych części, co pozwala na mniej skomplikowaną konserwację i naprawy. Z drugiej strony, te jednostki oferują całą gamę pod względem jakości, ponieważ niektóre tanie modele są zazwyczaj wyposażone w części niskiej jakości, które oferują słabą wydajność. Kiedy nadejdzie czas na wykonanie bardziej złożonego zestawu zadań przy użyciu stacji do przeróbek IR niższej klasy, często będą potrzebne dodatkowe narzędzia. Należy również wziąć pod uwagę częstotliwość, z jaką konserwacja danego urządzenia może być konieczna. Jeśli stacja naprawcza składa się z wielu skomplikowanych części, prawdopodobieństwo awarii może być realnym i kosztownym zagrożeniem. Jeśli maszyna naprawcza składa się z minimalnej liczby części, ale oferuje doskonałe wyniki, prawdopodobnie znalazłeś najlepszą stację naprawczą. Inną ważną cechą stacji naprawczej jest automatyczny wentylator chłodzący. Dzięki tej funkcji płytka drukowana i każdy z grzejników w maszynie będą chłodzone w razie potrzeby. Podczas pracy nad jedną płytką drukowaną po drugiej urządzenie będzie automatycznie chłodzone w razie potrzeby między każdą płytką. Wentylator chłodzący jest niezbędny do wydajności projektu na większości stacji naprawczych, które mają tendencję do powolnego chłodzenia między aplikacjami. Maszyny BGA wykorzystujące wiercone płyty metalowe mogą potrzebować szczególnie dużo czasu na schłodzenie. Rozmiar i czułość płytek mogą również wpływać na to, który typ stacji naprawczej jest najlepszy dla Twoich operacji. Niektóre maszyny mogą pomieścić płytki o długości do 36 cali. Przestrzeń wewnątrz grzejnika powinna pomieścić płytkę drukowaną na tyle dobrze, aby podgrzać całą płytkę drukowaną do 150 stopni Celsjusza. Powinno to pomóc zniwelować wszelkie możliwe efekty odkształceń. Wiek płytek może również wpływać na to, która maszyna jest najlepsza. W ciągu ostatnich dwóch dekad lutowanie bezołowiowe stało się nowym standardem w produkcji. W związku z tym przeróbka wymaga wyższych temperatur na nowszych płytkach drukowanych. W przypadku starszych płytek PCB do przeróbki potrzeba było mniej ciepła, ponieważ lut cynowo-ołowiowy topi się w niższych temperaturach. Jeśli pracujesz głównie z nowszymi płytkami PCB, możesz potrzebować mocniejszej stacji, która może osiągać wyższe temperatury.

Zasada działania stacji naprawczej BGA

Profesjonaliści, którzy pracowali na stacjach do przeróbek BGA wiedzą, że „rozgrzewanie” jest warunkiem wstępnym udanej przeróbki. Obróbka PCB w wysokiej temperaturze (315-426 stopni) przez długi czas może powodować wiele potencjalnych problemów. Uszkodzenia termiczne, takie jak odkształcenia padów i wyprowadzeń, rozwarstwienie podłoża, białe plamy lub pęcherze oraz odbarwienia. „Niewidoczne” uszkodzenia PCB spowodowane wysoką temperaturą są jeszcze poważniejsze niż problemy wymienione powyżej. Powodem ogromnego naprężenia termicznego jest to, że gdy elementy PCB w temperaturze pokojowej nagle zetkną się z lutownicą ze źródłem ciepła około 370 stopni, narzędziem do odlutowywania lub głowicą gorącego powietrza, aby zatrzymać lokalne nagrzewanie, na płytce drukowanej i jej elementach wystąpi różnica temperatur około 349 stopni, co spowoduje zjawisko „popcornu”. Dlatego też niezależnie od tego, czy zakład montażu PCB wykorzystuje lutowanie falowe, podczerwone lutowanie fazowe z parą czy lutowanie rozpływowe konwekcyjne, każda metoda wymaga na ogół wstępnego nagrzewania lub obróbki termicznej, a temperatura wynosi na ogół 140-160 stopni. Przed wdrożeniem lutowania rozpływowego, proste, krótkotrwałe podgrzewanie wstępne PCB może rozwiązać wiele problemów podczas przeróbek. Od kilku lat jest to skuteczne w procesie lutowania rozpływowego. Dlatego korzyści z zaprzestania podgrzewania wstępnego w powszechności komponentów PCB są wielorakie.