BGA返修台温度曲線

預熱區

預熱區(Preheating stage)，也叫斜坡區，使温度從周圍環境温度提升到焊料活性温度，破壞金屬氧化膜使焊料合金粉表面清潔，有利於焊料的浸潤和焊點合金的生成。這個區的升温速率要控制在適當範圍以內，如果過快，會產生熱衝擊，基板和器件都有可能受損；如果過慢，則沒有足夠的時間使PCB達到活性温度，導致溶劑揮發不充分，影響焊接質量。一般規定最大温度為4℃/sec，通常温度速率為1～3℃/sec。

活性區

活性區(Soak stage)，有時叫做保温區，指温度從140℃上升到170℃的過程，主要目的是使PCB元件的温度趨於均勻，儘量減少温差；允許助焊劑活性化，將焊盤、焊料球及元件引腳上的氧化物除去。這個區一般佔加熱通道的33~50%，此階段需要40~120s。

迴流區

迴流區(Reflow stage) ，主要目的是防止焊料或金屬繼續氧化、增加焊料的流動性、進一步提高焊料和焊盤之間的浸潤能力、並將PCB裝配的温度從活性温度提高到所推薦的峯值温度。在此階段的迴流不能過長，一般温度時為30～60s。温度速率升為3℃/sec，典型峯值温度一般為205～230℃，達到峯值的時間為10～20s。不同焊料的熔點温度不同，如63Sn37Pb為183℃，而62Sn/36Pb/2Ag為179℃，因此在設定參數時要考慮到焊膏的性能。活性温度總是比合金的熔點温度低一點，而峯值温度總是在熔點上。

冷卻區

冷卻區(Cooling stage)，在這段的焊膏中的錫鉛粉末已經熔化並充分潤濕被連接表面，應該用盡可能快的速度來進行冷卻，這樣將有助於得到明亮的焊點，並有好的完整性和低的接觸角度。然而過快的冷卻將導致元件和基板間太高的温度梯度，產生熱膨脹的不匹配，導致焊接點與焊盤的分裂及基板的變形，一般情況下可容許的最大冷卻率是由元件對熱衝擊的容忍度決定的。綜合以上因素，冷卻區降温速率一般在4℃/sec左右。

圖一

圖1所示的曲線應用非常廣泛，可稱之為升温-保温型曲線，焊膏由起始温度快速上升至140～170℃範圍內某一預熱温度，並保持40～120s左右當作保温區，然後再快速升温至迴流區，最後迅速冷卻進入冷卻區完成焊接。

迴流曲線是保證BGA焊接質量的關鍵。確定迴流曲線之前，還需要明確：不同金屬含量的焊膏有不同的温度曲線，首先應按照焊膏製造商推薦的温度曲線進行設置，因為焊膏中的焊料合金決定了熔點，助焊劑決定了活化温度。另外，要根據PCB板的材料類型、厚度、層數、尺寸大小對焊膏曲線進行局部調整。

BGA返修台的温度控制系統需要保證在拆卸與焊接時不能損壞需返修元器件、周圍元器件或部件及PCB焊盤。迴流焊加熱方式一般可分為熱風加熱和紅外加熱兩種。熱風加熱在小範圍內加熱均勻，大範圍會有局部冷區；而紅外加熱在大範圍温度均勻，缺點是由於物體顏色的深淺，所吸收與反射熱量不均勻。由於BGA返修工作站的體積受到限制，因此其温控系統必須採取特殊的設計，