Bij BGA rework moet je voldoende warmte inbrengen om alle soldeerverbindingen onder de component betrouwbaar te laten smelten. Tegelijk wil je de thermische belasting van de PCB, BGA en omliggende componenten beperken.<\/p>\n
Dat maakt het temperatuurprofiel een van de belangrijkste parameters van het reworkproces.<\/p>\n
Een standaardprofiel bestaat echter niet. De juiste instellingen hangen af van de PCB, component, soldeerlegering en de thermische situatie rond de BGA.<\/p>\n
De belangrijkste regel is daarom: vertrek niet van een vaste temperatuur, maar van het werkelijke temperatuurverloop op de assembly.<\/strong><\/p>\n Tijdens de oorspronkelijke assemblage doorloopt de volledige PCB een gecontroleerd reflowproces. Bij BGA rework is de situatie anders.<\/p>\n De printplaat is al volledig geassembleerd. Rond de BGA kunnen componenten zitten die oorspronkelijk na reflow zijn geplaatst of gevoeliger zijn voor een nieuwe thermische cyclus. Bovendien verwarm je lokaal, terwijl de rest van de PCB mee warmte opneemt en afvoert.<\/p>\n Een profiel dat geschikt was voor de oorspronkelijke reflow is daarom niet automatisch geschikt voor rework.<\/p>\n Ook het profiel voor desolderen<\/strong> en opnieuw solderen<\/strong> hoeft niet hetzelfde te zijn. Bij desolderen wil je de bestaande verbindingen voldoende laten smelten om de component veilig te verwijderen. Bij het plaatsen van een nieuwe BGA moet een nieuwe soldeerverbinding worden gevormd.<\/p>\n Een van de eerste factoren die je moet beoordelen is de thermische massa.<\/p>\n Een zware multilayer PCB met veel koper neemt meer energie op en verspreidt warmte anders dan een dunne PCB met weinig koper.<\/p>\n Dat heeft rechtstreeks invloed op hoe snel je kunt opwarmen.<\/p>\n Bij een PCB met een hoge thermische massa kan een lagere verwarmingsgradi\u00ebnt nodig zijn. Zo krijgt de warmte tijd om zich door de assembly te verspreiden en beperk je grote temperatuurverschillen.<\/p>\n Een dunne PCB met een lage thermische massa reageert sneller en vraagt dus een andere instelling.<\/p>\n Kijk daarom v\u00f3\u00f3r je een profiel opstelt onder meer naar:<\/p>\n Vooral vocht verdient aandacht. Te snel verwarmen kan interne druk en mechanische stress veroorzaken, met risico op beschadiging van component of PCB.<\/p>\n De ingestelde temperatuur van het verwarmingselement vertelt je niet welke temperatuur de BGA daadwerkelijk bereikt.<\/p>\n Daarom wordt een thermokoppel zo dicht mogelijk bij de component geplaatst. Zo kun je tijdens het proces volgen hoe de temperatuur op de assembly werkelijk evolueert.<\/p>\n Dat verschil is belangrijk.<\/p>\n Een heater kan bijvoorbeeld veel warmer zijn dan de gemeten temperatuur aan de BGA, omdat een deel van de energie door PCB en componenten wordt opgenomen.<\/p>\n Een goed reworkproces stuurt daarom niet alleen op heaterinstellingen, maar op het gemeten temperatuurverloop op de printplaat<\/strong>.<\/p>\n Bij BGA rework wordt doorgaans zowel boven als onder verwarmd.<\/p>\n Onderverwarming helpt de PCB geleidelijk op temperatuur te brengen. De bovenverwarming kan vervolgens gerichter energie toevoegen aan de BGA.<\/p>\n Vooral bij een PCB met veel thermische massa voorkomt dit dat alle benodigde energie lokaal van bovenaf moet worden ingebracht.<\/p>\n Het doel is een gecontroleerde warmteverdeling: voldoende energie bij de soldeerverbindingen, zonder de BGA of omliggende componenten onnodig zwaar te belasten.<\/p>\n Temperatuurgevoelige componenten in de buurt kunnen indien nodig worden afgeschermd of gekoeld.<\/p>\n Als vertrekpunt wordt bij BGA rework vaak een geleidelijk, vrijwel lineair temperatuurprofiel gebruikt.<\/p>\n Voor een assembly met een hogere thermische massa kan bijvoorbeeld rond 1 \u00b0C per seconde of lager<\/strong> worden opgewarmd. Wanneer nog meer tijd nodig is om de warmte door het bord te laten verspreiden, kan de gradi\u00ebnt verder worden verlaagd, bijvoorbeeld richting 0,7 \u00b0C\/s.<\/p>\n Dit zijn geen universele instellingen.<\/p>\n De juiste gradi\u00ebnt wordt bepaald door wat de PCB en component daadwerkelijk nodig hebben. Materialen zetten tijdens het verwarmen bovendien niet allemaal even snel uit. Grote temperatuurverschillen kunnen daardoor mechanische spanningen veroorzaken.<\/p>\n Een zo snel mogelijke opwarming is dus niet het doel. Een voldoende gelijkmatige opwarming is belangrijker.<\/strong><\/p>\n Liquidus<\/em> is de temperatuur waarboven de gebruikte soldeerlegering volledig vloeibaar is.<\/p>\n Bij conventionele reflow worden vaak langere tijden boven liquidus gebruikt. Bij BGA rework kan de benodigde tijd korter zijn omdat er al soldeer aanwezig is.<\/p>\n Als praktische indicatie wordt voor BGA rework in het bronmateriaal een tijd boven liquidus van ongeveer 20 tot 40 seconden<\/strong> genoemd.<\/p>\n Ook dit is geen standaardinstelling om blind over te nemen. De benodigde tijd hangt af van de legering, thermische massa en het doel van het profiel.<\/p>\n Bij desolderen hoeft de verbinding bijvoorbeeld alleen voldoende lang vloeibaar te blijven om de BGA veilig te kunnen verwijderen.<\/p>\n De piektemperatuur wordt bepaald door de soldeerlegering en de temperatuurgrenzen van PCB en componenten.<\/p>\n Je moet voldoende boven het smeltpunt komen om een volledige reflow te bereiken, maar hoger verwarmen dan noodzakelijk verhoogt de thermische belasting.<\/p>\n Voor SAC305 wordt in het bronmateriaal bijvoorbeeld een smelttemperatuur rond 219 \u00b0C<\/strong> genoemd. Een mogelijke piek ligt dan rond 239 \u00b0C<\/strong>, waarbij als algemene bovengrens wordt geadviseerd om waar mogelijk onder ongeveer 245 \u00b0C<\/strong> te blijven.<\/p>\n Zie deze temperaturen als procesrichtwaarden, niet als universeel BGA-profiel.<\/p>\n De componentdatasheet, soldeerlegering en gemeten temperatuur op de daadwerkelijke assembly blijven bepalend.<\/p>\n De belangrijkste fout bij het opstellen van een BGA reworkprofiel is zoeken naar \u00e9\u00e9n set instellingen die op iedere PCB kan worden toegepast.<\/p>\n Die bestaat niet.<\/p>\n Een geschikt profiel ontstaat door de assembly te beoordelen, een uitgangsprofiel te kiezen, de werkelijke temperatuur dicht bij de BGA te meten en het profiel vervolgens bij te sturen.<\/p>\n Daarbij kijk je naar het samenspel tussen:<\/p>\n thermische massa \u2192 opwarmsnelheid \u2192 liquidus \u2192 piektemperatuur \u2192 thermische belasting.<\/strong><\/p>\n Smans kan ondersteunen bij het opstellen, meten en optimaliseren van temperatuurprofielen voor BGA rework. Zo wordt het profiel afgestemd op de PCB en component die je daadwerkelijk moet herwerken, in plaats van op een generieke instelling.<\/p>\n","protected":false},"featured_media":56543,"template":"","class_list":["post-56539","knowledgeportal","type-knowledgeportal","status-publish","has-post-thumbnail","hentry"],"acf":[],"yoast_head":"\nWaarom kun je niet gewoon het oorspronkelijke reflowprofiel gebruiken?<\/h2>\n
Begin bij de thermische massa van de PCB<\/h2>\n
\n
Meet de temperatuur op de PCB, niet alleen in de heater<\/h2>\n
Waarom boven en onder verwarmen?<\/h2>\n
Hoe snel mag je een BGA opwarmen?<\/h2>\n
Hoe lang moet het soldeer boven liquidus blijven?<\/h2>\n
Welke piektemperatuur gebruik je?<\/h2>\n
Een goed BGA-profiel wordt gemeten, niet gekopieerd<\/h2>\n