4.6.6.1 返修的概念
电子组装设备及制造工艺一直在努力提高一次组装通过率,但是100%的合格率仍然是一个可望而不可即的目标,总会存在一些由于组装制造中无法控制的因素而产生的不良品。PCB组装中必须对不良品率有一定的估计,并且通过返修工艺来弥补。
返修是指对存在电气、焊接等各种缺陷的不合格组装印制板按特定的工艺要求进行修理,使之恢复成合格的组装产品。返修时,返修操作人员借助返修工具对故障部分进行修理。因此,返修好坏决定于两个因素:返修操作人员的技术和返修工具。返修操作人员要经过培训,其技艺的高低往往对返修质量是决定性的。返修工具中,最常用最简单的是返修电烙铁,它与普通烙铁的主要区别在于:温度可以调节;控温精度高;低电压输出;具有静电防护功能;高级的还配有真空泵和吸锡头。“智能电烙铁”还能对不同的焊盘尺寸施以不同的加热能量,保证焊接温度的一致性。随着电子产品向着更小、更轻的方向发展,PCB上越来越多地采用精密组装微型元器件,如FP(Flip Chip,倒装芯片)、CSP、BGA等,对返修工艺提出更高的要求,需要使用更高级的返修设备,如返修工作站等。
4.6.6.2 返修过程
1.发现故障
PCB组装缺陷通过肉眼、视觉系统或自动检测技术来检查,找到缺陷区或损坏的元器件后做上标志,以待返修。
2.元器件的拆卸
拆卸前,先除去绝缘涂层,清除工作面的污物、氧化物、残留物或软钎剂,然后根据需要涂上软钎剂。
通孔元器件拆卸时,通过真空吸锡器从通孔上逐个吸走钎料,然后取掉元器件;表面贴装元器件的拆卸更为复杂,通常所有的元器件引脚必须同时加热,在钎料完全熔化之后取走元器件。由于表面贴装元器件形状、尺寸、引脚差别很大,因此需要采用不同的拆焊工具,特别是拆焊夹头的形式多种多样,其原则是必须能够均匀平稳地夹持待拆元器件。常用的加热方法有热空气对流加热和热传导加热。前者采用热气喷嘴吹出热空气加热待拆元器件的焊脚;后者则直接采用加热夹具对焊脚进行加热熔化。
拆卸表面贴装元器件,特别是细间距器件时,需要格外小心,因为它极容易损坏焊盘或刮伤板子。必须在所有引脚同时加热、所有焊点都处于熔化状态时再提起待拆元器件。反之,如果所有引脚加热不同步,或钎料还没有完全熔化就提起元器件,会损坏焊盘和印制线,这会影响贴装新元器件时PCB的共面性。另外,还要避免元器件、基板和邻近元器件过热。过热可导致邻近元器件的热损坏、焊点熔化,印制板走线剥离,印制板翘曲等缺陷。通常要求邻近元器件温度处在安全温度150℃以下,温度上升速率应小于30℃/s,必要时还要预热印制板。
提取元器件时,根据元器件的尺寸,操作者可使用真空吸取工具或镊子。对于多引脚的器件推荐使用真空工具,使用镊子则有可能拖动器件,在板子上留下钎料柱使清洗困难。另外,在使用镊子时,镊子头的形状必须能够接触元器件的硬区,且不损坏元器件和印制线。(www.xing528.com)
3.清理焊接区域
去掉损坏的元器件后,剩余的钎料也必须在元器件重贴之前去掉。这时可采用扁平的编织吸锡带或真空连续吸锡器吸走熔化的钎料。编织吸锡带由细直径铜线编织而成,将编织带端部放在焊盘上,再用烙铁加热时,编织带就吸取熔化的钎料。编织带可帮助消除多余的钎料、桥接和毛刺;真空吸锡器亦可以吸走熔化的多余钎料。
无论使用编织吸锡带还是真空吸锡器,钎料必须被迅速有效地去掉,否则熔化的钎料会流到板子上邻近的地方引起其他问题。
4.安装并焊接新元器件
对于通孔安装元件,可采用手工焊的方法返修。
对于表面贴装片式元件,可以在焊盘上使用注射点涂器滴涂钎料膏,再用镊子贴上新的元器件,用热风笔吹热风,直到钎料膏熔化铺满焊盘、元件在液态钎料中在表面张力作用下拉正为止。对于小尺寸焊盘和细间距器件(如QFP),可采用专门的返修工作台进行对中和贴放,以保证位置精度。具体的做法是:可以先滴涂钎料膏,然后贴放,再用热风笔预吹干后逐点回流,或采用专用的方形热风罩引导热风吹向引脚部位一次性全部回流;也可以先贴放,再用烙铁和焊锡丝焊接对角的两个引脚,以固定元件,然后逐点焊接。实际生产中,可根据实际遇到的情况及返修设备条件采取合适的方法做好返修工作。采用滴涂钎料膏的方法返修片式元件和QFP器件分别如图4-35和图4-36所示。
5.清洗PCB并测试
新的元器件焊好后,仍需要进行必要的清洗和测试工序,以保证产品满足要求。
此外,由于BGA器件具有高的I/O数量、小型化等优点,应用越来越广泛。但由于其焊点阵列面在器件底面不可见,返修操作比较困难,必须借助专用返修设备进行,如BGA返修工作站。
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。