BGA上加热风嘴距芯片高度探究

readeee 2012-10-14

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因为我们店铺维修师傅都是比较多的，而且自己都有自己BGA使用习惯，之前也进行过探讨，不过结果都是谁也说服不了谁，索性我做了一些实验，希望能给大家一些参考。
实验一：
台式机主板，无铅的945pe平台NB，上加热温度焊接段温度235（我们用来焊接主板的BGA设置温度和实际温度相差较大）实测芯片边缘温度 215-200之间（无铅焊接正常217度就可以化的），上加热风嘴距芯片高度5毫米，上加热风量开到最大，焊接段停留长达50秒，结果芯片没播动，但周围小电容电阻已经熔化了。
实验二：
台式机主板，无铅的945pe平台NB，上加热温度焊接段温度240，比第一次提高5度，实测芯片边缘温度218-206之间，上加热风嘴距芯片高度5毫米，上加热风量开到最大，焊接段停50秒，结果芯片依然没播动，（边角向下压能压下去，说明边缘化了）。
实验三：
台式机主板，无铅的945pe平台NB，上加热温度焊接段温度245，比第一次提高10度，实测芯片边缘温度217-210之间，上加热风嘴距芯片高度5毫米，上加热风量开到最大，这次芯片到焊接端快结束的时候化了。
实验四：
台式机主板，无铅的945pe平台NB，上加热温度焊接段温度235，采用实验一的温度，实测芯片边缘温度217-202之间，上加热风嘴距芯片高度提高到10毫米（比小拇指略小），上加热风量开到最大，这次芯片到焊接段大概20-30秒左右就化了。
实验五：
惠普V3000笔记本主板G86-630-A2显卡芯片，上加热温度焊接段235，实际测芯片边缘温度和实验一差不多，上加热风嘴距芯片高度5毫米，上加热风量开到一半，进入焊接段20秒左右，芯片熔化了。
实验六：
惠普V3000笔记本主板G86-630-A2显卡芯片，上加热温度焊接段235，上加热风嘴距芯片高度10毫米，上加热风量开到一半多一点，进入焊接段同样芯片熔化了。
通过如上实验能够说明如下几点：
1，在同样芯片外围达到焊接熔化温度的前提下，芯片中间区域不一定熔化，既芯片焊接时中央位置与外围存在温差。
2，实际实验中发现，适当调整风嘴高度能够减小这种温差的存在。
3，风嘴高度对小尺寸芯片影响较小。
对比如上结果，能够产生如上差距的原因应该是经过芯片边缘与中心位置的空气流速不同（大气压差）造成的温度差别（个人总结，希望批评指导），因此我认为做 BGA时应适当调节上加热风嘴高度和风量，以达到最好的焊接效果，力求用最贴近熔点的温度完成焊接操作(无铅焊接窗口温度范围相对狭窄)，进而在焊接过程中最大程度保护芯片，提高成功率的同时降低返修率。