Proseso sa pag-ayo sa PCBA

Ang proseso sa pag-rework sa PCBA (Printed Circuit Board Assembly) usa ka pamaagi sa pagpangita sa mga depekto sa mga assembly nga adunay dili maayo nga pagsolder o mga kapakyasan sa paggana, pagtangtang sa mga depektoso nga sangkap, ug pag-resolder sa mga kwalipikado nga sangkap. Ang estadistika nagpakita nga gibana-bana nga 5%-15% sa PCBA ang nanginahanglan og pag-rework atol sa paghimo og elektronik nga produkto.

Ang pag-rework nagtubag sa mga isyu sama sa mga depekto sa pagsolder ug mga pagkapakyas sa component atol sa produksiyon, diin ang giayo nga produkto kinahanglan nga makatuman sa orihinal nga mga sumbanan sa produksiyon; ang pag-ayo nagtubag sa mga depekto nga gipahinabo sa pagkatigulang, dili husto nga paggamit, ug uban pa, sa mga produkto nga gigamit na. Usa ka maayo kaayo nga sumbanan sa industriya mao ang pagkontrol sa rate sa depekto sa pag-rework sulod sa 3%.

Ang kasagarang proseso mao ang: pag-ila sa depekto → lokasyon sa depekto → pagtangtang sa component → paglimpyo sa pad → pagsolder sa bag-ong component → inspeksyon ug pag-verify. Lakip niini, ang pagtangtang ug pagsolder sa component nagkantidad og 60%-70% sa kinatibuk-ang oras sa proseso.

Bisan sa mga abante nga linya sa produksiyon sa SMT, aduna gihapoy rate sa depekto sa pagsolder nga 0.1%-1% (sama sa cold soldering ug bridging). Ang pag-rework makapauswag sa mga rate sa kwalipikasyon sa produkto, makapakunhod sa gasto sa produksiyon, ug malikayan ang pagkaguba sa tibuok board.

Mahimo niini nga mapaayo ang first-pass yield sa produkto, makunhuran ang gasto sa produksiyon, masiguro ang kalidad ug kasaligan sa produkto, ug makunhuran ang gasto sa pagmentinar pagkahuman sa pagbaligya. Gipakita sa mga pagtuon nga ang maayong mga proseso sa pag-rework makadugang sa kasaligan sa produkto og 20%-30%.

Kasagaran naglakip sa mga hot air rework station, infrared rework station, BGA rework station, desoldering pump, microscope, ug uban pa. Lakip niini, ang mga BGA rework station adunay katukma sa pagkontrol sa temperatura nga ±1℃, nga angay alang sa high-precision BGA component rework.

Momugna kini og init nga hangin pinaagi sa heating tube, ug mohuyop sa init nga hangin ngadto sa mga component nga i-rework pinaagi sa nozzle, nga magtunaw sa solder aron makuha o ma-solder. Ang temperatura sa init nga hangin kasagaran ma-adjust gikan sa 200-450℃, nga adunay airspeed nga 5-50L/min.

Ang mga BGA rework station adunay independente nga mga function sa pagkontrol sa temperatura para sa daghang mga sona sa temperatura, nga nagpaposible sa komplikado nga pagkontrol sa kurba sa temperatura, nga angay para sa mga pakete nga aparato sama sa BGA ug CSP; ang kasagarang mga hot air rework station kasagarang gigamit para sa naandan nga mga pakete sama sa QFP ug SOP. Ang presyo sa usa ka BGA rework station mga 3-5 ka pilo kaysa sa usa ka kasagarang hot air rework station.

Kini gibahin sa manual desoldering pumps, electric desoldering pumps, ug vacuum desoldering guns. Ang manual desoldering pumps angay alang sa pagtangtang sa gamay nga gidaghanon sa mga solder joints, ang electric desoldering pumps mas episyente, ug ang vacuum desoldering guns angay alang sa multi-pin components. Ang electric desoldering pumps makatangtang sa solder og 3-5 ka pilo nga mas paspas kaysa manual.

Para sa gagmay nga mga pakete nga mga aparato sama sa 0201 ug 01005, gikinahanglan ang usa ka mikroskopyo nga adunay magnification nga 50-100 ka beses; para sa naandan nga mga pakete nga aparato, igo na ang 10-30 ka beses nga magnification. Ang mga mikroskopyo nga adunay taas nga magnification mga 2-3 ka pilo nga mas mahal kaysa sa mga adunay ubos nga magnification.

Ibutang sumala sa packaging sa component ug klase sa solder. Para sa Sn63Pb37 solder, ang temperatura sa pagtangtang kasagaran 350-380℃, ug ang temperatura sa pagsolder kay 320-350℃; para sa lead-free solder (sama sa SAC305), ang temperatura sa pagtangtang kay 380-420℃, ug ang temperatura sa pagsolder kay 350-380℃. Ang sobra ka taas nga temperatura dali nga makadaot sa mga component, samtang ang sobra ka ubos nga temperatura makapugong sa pagtunaw sa solder.

Kasagaran kini naglakip sa usa ka preheating zone (heating rate 1-3℃/s, temperatura 120-150℃), usa ka soaking zone (150-180℃, 60-120s), usa ka reflow zone (peak temperature 217-235℃, gimentinar sulod sa 30-60s), ug usa ka cooling zone (cooling rate 2-4℃/s). Ang dili husto nga pag-set sa temperature curve mahimong hinungdan sa mga problema sama sa BGA cold soldering ug solder ball cracking.

Ang sobra ka taas nga airspeed mahimong mopalid sa gagmay nga mga sangkap o hinungdan sa pagsabwag sa solder; ang sobra ka ubos nga airspeed moresulta sa dili igo nga pagbalhin sa kainit. Kasagaran, ang airspeed para sa 0402 pataas nga mga pakete gitakda sa 10-20L/min, ug para sa 0201 paubos, kini 5-10L/min.

Girekomenda nga ang oras sa pagsolder para sa usa ka solder joint dili molapas sa 3 segundos, ug ang padayon nga pagsolder dili molapas sa 10 segundos. Ang sobra ka taas nga oras sa pagsolder nagdugang sa risgo sa pagkatangtang sa PCB copper foil og 30% ug ang posibilidad sa kadaot sa component og 25%.

I-adjust sumala sa gidak-on sa PCBA ug densidad sa component, kasagaran sa power density nga 1-3W/cm². Ang sobra nga taas nga power mahimong hinungdan sa lokal nga overheating ug deformation sa PCB, samtang ang sobra nga ubos nga power moresulta sa ubos nga heating efficiency.

Gamita ang hot air rework station, ipunting ang nozzle sa mga pin, ipainit sa 350-380℃ nga may airspeed nga 15-20L/min, ug kuhaa ang component gamit ang tweezers human matunaw ang solder. Human matangtang, limpyohi ang mga pad gamit ang desoldering wick.

Una, pagbutang og angay nga kurba sa temperatura. Human hingpit nga matunaw ang mga bola sa solder, hinayhinay nga kuhaa ang BGA gamit ang vacuum suction pen; limpyohi ang nahabilin nga solder sa mga pad ug i-reball gamit ang solder paste. Ang rate sa kalampusan sa pagtangtang sa BGA kay 85% tungod sa pagpares sa kurba sa temperatura.

Irekord ang direksyon sa polarity sa component aron malikayan ang baliktad nga pag-instalar; hatagi'g pagtagad ang parehas nga kainit atol sa pagtangtang aron malikayan ang pagbuto sa component tungod sa lokal nga sobrang pag-init. Ang dili husto nga pag-instalar sa polarity nagdugang sa rate sa pagkapakyas sa produkto og 40%.

Sa ingon nga mga kaso, gikinahanglan ang X-ray inspection aron mahibal-an ang posisyon sa solder joint, ug ang lokal nga mga pamaagi sa pagpainit (sama sa laser heating) gigamit alang sa pagtangtang. Kini medyo lisud, nga adunay rate sa kalampusan nga 60%-70% lamang.

Kontrolaha ang temperatura ug oras sa pagpainit, ug likayi ang balik-balik nga pagpainit sa samang posisyon; gamita ang angay nga mga himan, sama sa paggamit og pry bar aron makatabang sa pagtangtang sa dagkong mga sangkap aron makunhuran ang pagbira sa PCB. Ang hustong operasyon makapakunhod sa rate sa kadaot sa PCB og 50%.

Limpyohi ang nahibiling solder sa mga pad gamit ang desoldering wick gamit ang soldering iron: ihumol ang wick sa flux, ibutang kini sa pad, ug ipainit gamit ang plantsa aron masuhop ang solder. Ipares ang gilapdon sa wick sa pad aron malikayan ang sobra o dili igo nga paglimpyo.

Hinayhinaya nga liha ang na-oxidize nga layer gamit ang pino nga papel de liha, butangi og flux, ug ipainit aron mabalik ang pagka-solderable. Ang mga na-oxidize nga pad nga wala matambalan mahimong hinungdan sa 80% nga depekto sa pagsolder.

Para sa partial detachment, gamita ang jumper wires; para sa hingpit nga detachment, usba pag-usab ang pad (copper plating, solder mask coating) ug sulayi ang electrical performance human sa pag-ayo.

Gamita ang tumoy sa soldering iron nga porma og chisel aron patagason ang sobra nga solder, ug liha kon gikinahanglan. Ang flatness error kinahanglan nga sulod sa ±0.05mm aron malikayan ang mga problema sa pagsolder.

Oo. Gamita ang anhydrous ethanol o espesyal nga mga ahente sa pagpanglimpyo aron makuha ang nahabilin nga flux ug mga hugaw, aron malikayan ang 20% ​​nga pagtaas sa mga depekto sa pagsolder ug kaagnasan sa PCB.

Susiha ang mga detalye sa component, butangi og lata ang mga pads, ug andama ang angay nga mga himan ug flux. Ang dili igo nga pagpangandam mahimong hinungdan sa 30% nga rework rate.

Gamita ang mikroskopyo ug hot air rework station o pointed soldering iron. I-una ang usa ka pin, dayon i-solder ang nahabilin aron masiguro ang sakto nga posisyon.

Gamita ang X-ray aron susihon ang mga koneksyon sa solder ball (void rate ≤5%) ug usa ka multimeter para sa electrical continuity. Ang X-ray makamatikod og sobra sa 90% sa mga depekto.

Ipapilit ang mga component gamit ang adhesive o flux sa dili pa i-solder, ug ipainit kini nga parehas aron malikayan ang thermal stress. Ang pag-shift sa mga parte sa soldering maoy hinungdan sa 15%-20% sa mga depekto sa pagsolder.

Ang mga tumbaga nga lead dali ra i-solder; ang mga puthaw nga lead kinahanglan nga i-tinning daan; ang mga alloy lead kinahanglan nga parehas nga flux. Ang mga puthaw nga lead nga wala matambalan adunay 70% nga rate sa depekto sa pagsolder.

Apil niini ang biswal nga inspeksyon, mga pagsulay sa performance sa kuryente (continuity, insulation resistance), ug pagsulay sa paggana. Ang biswal nga inspeksyon nakakaplag og 70%-80% sa klaro nga mga depekto.

Susiha kon kompleto ug hamis ba ang mga solder joint nga walay cold soldering, bridging, o icicle; siguroha nga ang mga lead hingpit nga na-solder ug wala madaot. Gikinahanglan ang pagsunod sa mga sumbanan sa IPC-A-610.

Makamatikod sa kalidad sa internal solder joint sa mga BGA/CSP components, makaila sa cold soldering, mga liki nga solder balls, ug mga voids, nga adunay kapin sa 95% nga rate sa pag-detect sa depekto para sa mga internal nga isyu.

Mosulay sa electrical performance pinaagi sa bed-of-nails fixtures, mo-detect sa shorts, opens, ug mga isyu sa component parameter, nga motabon sa 80%-90% sa mga electrical connection.

I-integrate ang PCBA ngadto sa usa ka sistema aron masundog ang tinuod nga mga kondisyon sa pagtrabaho ug masulayan ang pagpaandar, nga makaila sa 90% sa mga kapakyasan sa pag-andar nga gipahinabo sa welding.

Mga Hinungdan: dili hinlo nga mga pad, dili igo nga temperatura, dili epektibo nga flux. Mga Solusyon: limpyohi pag-usab ang mga pad, i-adjust ang temperatura/oras, ug ilisi ang flux og mga alternatibo nga taas og kalidad.

Kuhaa ang sobra nga solder gamit ang desoldering wick/iron, i-adjust ang temperatura sa pagsolder ug ang airspeed aron malikayan ang pagsabwag. Ang hustong pagdumala moabot ug 95% nga rate sa pag-ayo.

Posibleng mga hinungdan: kadaot sa component, sobrang pag-init atol sa pagsolder, reverse polarity. Ang estadistika nagpakita nga ang kadaot sa component maoy hinungdan sa 40%, ug ang sobrang pag-init maoy hinungdan sa 30%.

Korektaha ang ginagmay nga deformasyon pinaagi sa pagpainit; ilisi ang mga PCB para sa grabe nga deformasyon. Ang pagkontrol sa temperatura/oras makapakunhod sa rate sa deformasyon og 60%.

Gamita ang mga workbench, wrist strap, ug sipit nga luwas sa ESD; ipadayon ang 40%-60% nga RH humidity aron makunhuran ang kadaot sa ESD og 90%.

Kinahanglan magsul-ob og panalipod nga antipara/guwantes ang mga operator aron malikayan ang pagkapaso; i-ground ang mga kagamitan aron malikayan ang electric shock; markahan ang mga kagamitan nga taas og temperatura gamit ang mga pasidaan.

Ang mga sangkap sa basura, solder, ug flux mga delikado nga basura, nga kinahanglan ilabay sa mga kwalipikado nga yunit; ang paglimpyo sa wastewater kinahanglan nga makasunod sa mga sumbanan sa pagdiskarga sa GB 8978.

Kadaghanan sa mga fluxes dali masunog ug kinahanglan tipigan sa bugnaw, bentilasyon nga mga lugar nga layo sa mga tinubdan sa sunog; likayi ang pagkontak sa panit/mata ug hugasi dayon sa tubig kon maladlad.

Regular nga limpyohi ang salin sa solder ug flux gikan sa mga kagamitan; butangi og proteksyon batok sa sobrang kainit aron awtomatikong mapalong kung molapas sa limitasyon sa temperatura.

Kinahanglan nga motuman sa mga direktiba sa RoHS, limitahan ang mga delikado nga substansiya sama sa lead/mercury/cadmium, maminusan ang pag-alisngaw sa flux, ug mogamit og mga eco-friendly nga ahente sa pagpanglimpyo.

I-optimize ang mga proseso, pagsagop og automated nga kagamitan, ug pagbansay sa mga operator. Ang automated nga kagamitan makadugang sa kahusayan sa 30%-50%.

Bawasan ang ikaduhang pag-usab tungod sa dili hustong operasyon, pilia ang mga himan/materyales sa makatarunganong paagi, ug i-optimize ang mga proseso aron makunhuran ang inisyal nga gidaghanon sa depekto. Ang ikaduhang pag-usab nagkantidad og 25%-35% sa kinatibuk-ang gasto.

I-optimize ang mga parametro sa proseso, pilia ang angay nga flux/solder, ug palig-ona ang first-article inspection ug in-process sampling. Ang mga pag-uswag sa proseso makapakunhod sa mga rate sa depekto sa 40%-60%.

Mopauswag sa kalig-on sa kalidad, mokunhod sa sayop sa tawo, mopasayon ​​sa pagbansay sa bag-ong mga empleyado, ug mopausbaw sa kahusayan. Ang estandardisasyon makapakunhod sa pag-usab-usab sa rate sa depekto og 50%.

Pagpahigayon og mga aging test (24-100 ka oras) ug mga environmental test (taas nga temperatura/humidity/vibration) sa mga gi-rework nga produkto aron masusi ang kasaligan niini sa dugay nga panahon.

Kinahanglan nga tagdon ang mga kinahanglanon sa pag-rework sa parehong SMT ug THT nga mga sangkap. Kung magtangtang sa mga sangkap sa THT, kinahanglan nga hatagan ug pagtagad ang epekto niini sa mga aparato sa SMT. Ang kalisud sa pag-rework 30%-50% nga mas taas kaysa sa puro nga mga board sa SMT.

Ang materyal humok ug dali nga mausab ang porma, busa gikinahanglan ang espesyal nga mga gamit para sa pag-ayo; ang temperatura sa pagpainit kinahanglan nga 10-20℃ nga mas ubos kaysa sa gahi nga PCB aron malikayan ang kadaot sa substrate.

Komplikado ang internal circuit, ug dili patas ang pagbalhin sa kainit atol sa pagpainit, nga dali nga hinungdan sa mubo nga circuit o bukas nga circuit sa sulod nga layer; lisod ang pag-ayo sa pad, ug ang rate sa kalampusan sa pag-rework 50%-60% ra.

Kuhaa una ang tabon sa panagang ug panalipdi ang mga internal nga sangkap. I-instalar kini pag-usab human sa pag-usab aron masiguro ang epekto sa panagang. Ang dili husto nga operasyon makaapekto sa electromagnetic compatibility.

Kini adunay maayo nga thermal conductivity ug taas nga brittleness. Kinahanglan kini nga paspas nga ipainit aron malikayan ang pagliki nga gipahinabo sa lokal nga stress concentration, ug ang heating rate mas maayo nga kontrolado sa 5-10℃/s.

Kinahanglan nilang ma-master ang mga kahanas sama sa pag-ila sa mga component, teknolohiya sa welding, operasyon sa kagamitan, ug pag-analisar sa depekto, ug kinahanglan nga pamilyar sa mga sumbanan sama sa IPC-A-61. Ang rate sa depekto sa mga propesyonal nga nabansay nga personahe 40% nga mas ubos kaysa sa mga bag-o.

Apil niini ang teoretikal nga pagbansay (kahibalo sa proseso, estandard nga mga detalye) ug praktikal nga pagbansay (operasyon sa kagamitan, praktis sa welding), uban ang pagtimbang-timbang human sa pagbansay, ug ang siklo kasagaran 1-2 ka semana.

Apil niini ang mga instruksyon sa proseso sa pag-rework, mga manwal sa operasyon sa kagamitan, mga sumbanan sa inspeksyon sa kalidad, mga rekord sa pag-rework, ug uban pa, nga makapauswag sa pagkasubay ug kaepektibo sa pag-analisar sa problema.

Ibutang ang mga importanteng control point (sama sa pagtangtang sa component, paglimpyo sa pad, welding, ug uban pa), ug ipahigayon ang first-piece inspection, patrol inspection ug finished product inspection, nga makapakunhod sa depekto rate og 30%-40%.

Mangolekta og datos sa pag-usab sa trabaho aron ma-analisa ang mga problema, mohimo og mga pagsulay sa proseso aron ma-optimize ang mga parametro, ug magpaila og bag-ong mga teknolohiya ug kagamitan, nga makadugang sa kahusayan og 10%-15% kada tuig.

Pagpili sumala sa orihinal nga klase sa PCBA solder, hatagi og prayoridad ang mga produkto nga adunay parehas nga komposisyon, ug hunahunaa ang performance sama sa melting point, wettability, ug kasaligan.

Kini gibahin sa no-clean flux, water-soluble flux ug rosin-based flux. Ang no-clean flux angay alang sa mga okasyon nga ubos ang panginahanglan sa kalimpyo, ug ang water-soluble flux sayon ​​limpyohan apan angayng timan-an ang mga nahibilin.

Gigamit kini sa pag-ayo sa gagmay nga mga sangkap o pagpugong sa pagbalhin niini atol sa pag-welding, ug kinahanglan nga adunay maayong kusog sa pagdikit (≥5N/mm²) ug resistensya sa temperatura.

Pagpili sumala sa klase sa flux (sama sa isopropyl alcohol para sa rosin-based), ug hunahunaa ang pagpanalipod sa kalikopan, kaagnasan, ug pagkausab-usab niini.

Kinahanglan nga susihon ang modelo, espesipikasyon, hitsura, elektrikal nga performance, ug uban pa aron masiguro ang pagkaparehas niini sa orihinal nga mga sangkap. Ang dili maayo nga mga materyales nga mosulod makadugang sa rate sa pagkapakyas sa pag-rework og 20%.

Limpyohi ang mga hugaw sa sulod sa air nozzle aron malikayan ang pagbara, susiha ang kahimtang sa heating tube ug i-calibrate ang temperatura kanunay, ug lubricate ang mga mekanikal nga sangkap. Ang pagbara sa air nozzle makadugang sa rate sa depekto sa welding og mga 15%.

Ang temperatura gi-calibrate kausa sa usa ka bulan (error ≤±1℃), ug ang gitas-on sa Z-axis gi-calibrate kausa sa usa ka quarter (katukma ≤±0.05mm). Ang wala ma-calibrate mahimong makadugang sa welding void rate og 20%.

Dili igo nga pagsuyop: ilisi ang seal ring para sa manual desoldering pump, susiha ang vacuum pump o limpyohi ang bara para sa electric desoldering pump; dili ma-desolder: susiha kung nadaot o nabara ang nozzle, ilisi ug limpyohi ang nahabilin nga solder.

Kasagaran, kini ilisan matag 1-2 ka tuig sumala sa kasubsob sa paggamit. Human sa pagkatigulang, ang pagkaparehas sa temperatura mokunhod, ug ang gidaghanon sa depekto sa welding motaas ug mga 12%.

Regular nga limpyohi ang lente gamit ang espesyal nga papel sa lente, likayi ang pagbangga aron malikayan ang pagbalhin sa mga optical component, ug i-calibrate ang focal length matag tuig aron masiguro ang klaro nga pag-image.

Una, gamita ang mga kemikal nga solvent (sama sa acetone) aron matunaw ang materyal nga encapsulation, i-rework kini sumala sa naandan nga proseso pagkahuman sa pagtangtang, ug i-re-encapsulate pagkahuman sa pagkompleto, nga gitagad ang fluidity ug mga kondisyon sa pag-ayo sa materyal.

Gihatagan og prayoridad ang pagtangtang sa mga dagkong piyesa ug mga sangkap nga makamugna og taas nga kainit aron malikayan ang pag-apekto sa mga giayo nga piyesa; sunda ang prinsipyo gikan sa sayon ​​ngadto sa lisod aron makunhuran ang mga risgo.

Gikinahanglan ang espesyal nga kagamitan (sama sa flip chip rework station), ug gigamit ang laser heating o ultrasonic welding technology. Ang mga parametro gitino pinaagi sa pre-testing, ug ang success rate kasagaran 60%-70%.

Gamita ang multimeter para sa continuity testing aron makit-an ang short circuit point, ug susiha ug sulbaron ang mga problema sama sa solder residue bridging, component pin misalignment, ug kadaot sa PCB circuit.

Susiha kon maayo ba ang grounding ug ang shielding cover na-install na sa lugar, susiha kon nadaot ba ang signal line atol sa welding, gamita ang spectrum analyzer aron mahibal-an ang tinubdan sa interference, ug paghimo og mga lakang sama sa shielding ug filtering.

Analisaha ang datos sa pag-rework pinaagi sa machine learning aron matagna ang mga depekto, gamita ang biswal nga pag-ila aron awtomatikong makit-an ang mga depektoso nga sangkap, ug maalamon nga i-adjust ang mga parameter sa kagamitan aron mapaayo ang kahusayan ug kalidad.

Molambo kini padulong sa high-precision ug multi-function integration (sama sa pag-integrate sa X-ray inspection, automatic ball planting, welding, ug uban pa), ug makaamgo sa interconnection sa MES system aron mapaayo ang intelihenteng pagdumala.

Pagpasiugda sa mga flux ug mga ahente sa pagpanglimpyo nga mahigalaon sa kalikupan, pagpalambo sa mga kagamitan nga ubos ang konsumo sa enerhiya, ug pagsuhid sa dili makadaot nga teknolohiya sa pag-rework aron makunhuran ang polusyon ug pag-usik sa kahinguhaan.

Dali ra kining makahimo og mga fixture para sa pag-rework aron makunhuran ang gasto, ug gigamit sa pag-ayo sa lokal nga kadaot sa PCB (sama sa pag-imprinta sa mga conductive lines) aron mapasayon ​​ang komplikado nga mga proseso.

Pagpatuman sa digital control ug remote monitoring sa mga rework equipment, pag-optimize sa mga proseso pinaagi sa big data analysis, ug pagtukod og product rework traceability systems aron mapaayo ang quality control.