Prucessu di riparazione di PCBA

U prucessu di rilavorazione di PCBA (Printed Circuit Board Assembly) hè una prucedura per localizà i difetti in l'assemblaggi cù una saldatura scarsa o fallimenti funziunali, rimuovere i cumpunenti difettosi è risuldà i cumpunenti qualificati. E statistiche mostranu chì circa u 5%-15% di i PCBA richiedenu una rilavorazione durante a fabricazione di prudutti elettronichi.

A rilavorazione affronta prublemi cum'è i difetti di saldatura è i guasti di i cumpunenti durante a pruduzzione, cù u pruduttu riparatu chì deve rispettà i standard di pruduzzione originali; a riparazione tratta i difetti causati da l'invecchiamentu, l'usu impropriu, ecc., in i prudutti digià usati. Un eccellente standard industriale hè di cuntrullà u tassu di difetti di rilavorazione in un 3%.

U prucessu tipicu hè: rilevazione di guasti → localizzazione di difetti → rimozione di cumpunenti → pulizia di pad → saldatura di novi cumpunenti → ispezione è verificazione. Frà questi, a rimozione è a saldatura di cumpunenti rapprisentanu u 60%-70% di u tempu tutale di u prucessu.

Ancu in e linee di pruduzzione SMT avanzate, ci hè sempre un tassu di difetti di saldatura di 0,1%-1% (cum'è a saldatura à fretu è u bridging). A rilavorazione pò migliurà i tassi di qualificazione di u produttu, riduce i costi di pruduzzione è evità di scartà tutta a scheda.

Pò migliurà u rendimentu di u primu passu di u produttu, riduce i costi di pruduzzione, assicurà a qualità è l'affidabilità di u produttu, è riduce i costi di manutenzione post-vendita. I studii mostranu chì i boni prucessi di rilavorazione ponu aumentà l'affidabilità di u produttu di 20%-30%.

Include principalmente stazioni di rilavorazione à aria calda, stazioni di rilavorazione à infrarossi, stazioni di rilavorazione BGA, pompe di dissaldatura, microscopi, ecc. Frà elle, e stazioni di rilavorazione BGA anu una precisione di cuntrollu di a temperatura di ± 1 ℃, adatta per a rilavorazione di cumpunenti BGA di alta precisione.

Genera aria calda per mezu di un tubu di riscaldamentu, è soffia l'aria calda nantu à i cumpunenti da rilavorà per mezu di una bocca, fundendu a saldatura per ottene a rimuzione o a saldatura. A temperatura di l'aria calda hè generalmente regulabile da 200-450 ℃, cù una velocità di l'aria di 5-50 L/min.

E stazioni di rilavorazione BGA anu funzioni di cuntrollu di temperatura indipendenti per parechje zone di temperatura, chì permettenu un cuntrollu cumplessu di a curva di temperatura, adattatu per i dispositivi imballati cum'è BGA è CSP; e stazioni di rilavorazione à aria calda cumuni sò aduprate principalmente per i pacchetti cunvinziunali cum'è QFP è SOP. U prezzu di una stazione di rilavorazione BGA hè circa 3-5 volte quellu di una stazione di rilavorazione à aria calda cumuna.

Sò divisi in pompe dissaldatura manuali, pompe dissaldatura elettriche è pistole dissaldatura a vuoto. E pompe dissaldatura manuali sò adatte per rimuovere un picculu numeru di giunti di saldatura, e pompe dissaldatura elettriche sò più efficienti è e pistole dissaldatura a vuoto sò adatte per cumpunenti multi-pin. E pompe dissaldatura elettriche rimuovenu a saldatura 3-5 volte più velocemente di quelle manuali.

Per i picculi dispositivi imballati cum'è 0201 è 01005, hè necessariu un microscopiu cù un ingrandimentu di 50-100 volte; per i dispositivi imballati cunvinziunali, un ingrandimentu di 10-30 volte hè sufficiente. I microscopi à ingrandimentu altu sò circa 2-3 volte più cari di quelli à ingrandimentu bassu.

Impostate secondu l'imballu di i cumpunenti è u tipu di saldatura. Per a saldatura Sn63Pb37, a temperatura di rimozione hè generalmente 350-380 ℃, è a temperatura di saldatura hè 320-350 ℃; per a saldatura senza piombu (cum'è SAC305), a temperatura di rimozione hè 380-420 ℃, è a temperatura di saldatura hè 350-380 ℃. Una temperatura eccessivamente alta danneghja facilmente i cumpunenti, mentre chì una temperatura troppu bassa impedisce a fusione di a saldatura.

Di solitu include una zona di preriscaldamentu (velocità di riscaldamentu 1-3 ℃/s, temperatura 120-150 ℃), una zona di immersione (150-180 ℃, 60-120 s), una zona di rifusione (temperatura massima 217-235 ℃, mantenuta per 30-60 s), è una zona di raffreddamentu (velocità di raffreddamentu 2-4 ℃/s). Una impostazione impropria di a curva di temperatura pò causà prublemi cum'è a saldatura à fretu BGA è a frattura di a sfera di saldatura.

Una velocità di l'aria troppu alta pò soffià via i cumpunenti di piccula dimensione o causà schizzi di saldatura; una velocità di l'aria troppu bassa provoca un trasferimentu di calore insufficiente. In generale, a velocità di l'aria per i pacchetti 0402 è superiori hè fissata à 10-20 L/min, è per 0201 è inferiori, hè 5-10 L/min.

Hè cunsigliatu chì u tempu di saldatura per una sola giuntura di saldatura ùn superi micca i 3 secondi, è a saldatura cuntinua ùn superi micca i 10 secondi. Un tempu di saldatura eccessivamente longu aumenta u risicu di staccamentu di a lamina di rame di u PCB di 30% è a probabilità di danni à i cumpunenti di 25%.

Ajustate secondu a dimensione di u PCBA è a densità di i cumpunenti, generalmente cù una densità di putenza di 1-3W/cm². Una putenza troppu alta pò causà surriscaldamentu lucale è deformazione di u PCB, mentre chì una putenza troppu bassa si traduce in una bassa efficienza di riscaldamentu.

Aduprate una stazione di rilavorazione à aria calda, puntate l'ugellu versu i pin, riscaldate à 350-380 ℃ cù una velocità di l'aria di 15-20 L/min, è rimuovete u cumpunente cù una pinzetta dopu chì a saldatura si sia sciolta. Dopu a rimuzione, pulite i pad cù una mecha dissaldante.

Prima, impostate una curva di temperatura adatta. Dopu chì e palle di saldatura sò cumpletamente sciolte, cacciate cù cura u BGA cù una penna di aspirazione; pulite a saldatura residua nantu à i pad è riballate cù pasta di saldatura. U tassu di successu di a rimuzione di BGA hè di 85% per via di a currispundenza di a curva di temperatura.

Registrate a direzzione di polarità di u cumpunente per evità l'installazione inversa; fate attenzione à un riscaldamentu uniforme durante a rimuzione per impedisce l'esplosione di u cumpunente per via di u surriscaldamentu lucale. L'installazione cù una polarità incorretta aumenta u tassu di fallimentu di u produttu di 40%.

In tali casi, hè necessaria una ispezione à raggi X per determinà e pusizioni di i giunti di saldatura, è i metudi di riscaldamentu lucale (cum'è u riscaldamentu laser) sò aduprati per a rimuzione. Hè abbastanza difficiule, cù una percentuale di successu di solu 60%-70%.

Cuntrullà a temperatura è u tempu di riscaldamentu, è evite u riscaldamentu ripetutu di a listessa pusizione; aduprate strumenti adatti, cum'è l'usu di una barra di leva per aiutà à caccià i cumpunenti di grande dimensione per riduce a trazione nantu à u PCB. Un funziunamentu currettu pò riduce u tassu di danni à u PCB di 50%.

Pulite a saldatura residua nantu à i pads cù una mecha dissaldante cù un ferru di saldatura: immergete a mecha in u flussu, mettetela nantu à u pad è scaldate cù u ferru per assorbe a saldatura. Adattate a larghezza di a mecha à u pad per evità una pulizia eccessiva o insufficiente.

Carteggiate delicatamente u stratu ossidatu cù carta vetrata fina, applicate u flussu è riscaldate per restaurà a saldabilità. I ​​cuscinetti ossidati micca trattati ponu causà un tassu di difetti di saldatura di l'80%.

Per un distaccu parziale, aduprate fili di ponticellu; per un distaccu cumpletu, rifate u pad (rame, rivestimentu di maschera di saldatura) è pruvate e prestazioni elettriche dopu a riparazione.

Aduprate una punta di saldatore in forma di scalpello per livellà l'eccessu di saldatura, è carteggiate se necessariu. L'errore di planarità deve esse in ± 0,05 mm per evità prublemi di saldatura.

Iè. Aduprate etanolu anidru o agenti di pulizia spezializati per rimuovere u flussu residuale è l'impurità, evitendu un aumentu di 20% di difetti di saldatura è di corrosione di PCB.

Verificate e specificazioni di i cumpunenti, stagnate i cuscinetti è preparate l'arnesi è u flussu adatti. Una preparazione inadeguata pò causà un tassu di rilavorazione di 30%.

Aduprate un microscopiu è una stazione di rilavorazione à aria calda o un ferru di saldatura appuntitu. Fissate prima un pin, poi saldate u restu per assicurà un pusizionamentu precisu.

Aduprate i raggi X per ispezionà e cunnessione di e sfere di saldatura (tassa di vuoti ≤5%) è un multimetru per a continuità elettrica. I raggi X rilevanu più di u 90% di i difetti.

Fissate i cumpunenti cù adesivo o flussu prima di saldà, è riscaldate uniformemente per evità u stress termicu. U spostamentu rapprisenta u 15%-20% di i difetti di saldatura.

I cavi di rame sò assai saldabili; i cavi di ferru necessitanu una pre-stagnatura; i cavi di lega necessitanu un flussu currispundente. I cavi di ferru micca trattati anu un tassu di difetti di saldatura di u 70%.

Include l'ispezione visuale, i testi di prestazione elettrica (cuntinuità, resistenza d'isolamentu) è i testi funziunali. L'ispezione visuale trova 70%-80% di difetti evidenti.

Verificate i giunti di saldatura cumpleti è lisci senza saldatura fredda, ponti o ghiaccioli; assicuratevi chì i cavi sianu cumpletamente saldati è senza danni. Hè necessaria a conformità cù e norme IPC-A-610.

Rileva a qualità di a saldatura interna di i cumpunenti BGA/CSP, identificendu a saldatura à fretu, e sfere di saldatura crepate è i vuoti, cù un tassu di rilevazione di difetti di più di 95% per i prublemi interni.

Testa e prestazioni elettriche per mezu di dispositivi à lettu di chiodi, rilevendu cortocircuiti, aperture è prublemi di parametri di cumpunenti, coprendu l'80%-90% di e cunnessione elettriche.

Integrate u PCBA in un sistema per simulà e cundizioni di travagliu reale è pruvà a funzionalità, identificendu u 90% di i guasti funziunali indotti da a saldatura.

Cause: cuscinetti sporchi, temperatura insufficiente, flussante inefficace. Soluzioni: pulisce di novu i cuscinetti, aghjustà a temperatura/u tempu è rimpiazzà u flussante cù alternative di alta qualità.

Eliminate l'eccessu di saldatura cù una mecha/ferru dissaldatore, aghjustate a temperatura di saldatura è a velocità di l'aria per impedisce schizzi. Una manipulazione curretta permette di ottene un tassu di riparazione di 95%.

Cause pussibili: danni à i cumpunenti, surriscaldamentu durante a saldatura, polarità inversa. E statistiche mostranu chì u dannu à i cumpunenti rapprisenta u 40%, u surriscaldamentu u 30%.

Curregge e deformazioni minori per riscaldamentu; rimpiazzà i PCB per deformazioni gravi. U cuntrollu di a temperatura / tempu riduce u tassu di deformazione di 60%.

Aduprate banchi di travagliu, cinturini da polsu è pinzette sicuri per l'ESD; mantene una umidità relativa di 40%-60% per riduce i danni ESD di 90%.

L'operatori devenu purtà occhiali / guanti di prutezzione per evità brusgiature; mette à terra l'attrezzatura per evità scosse elettriche; marcà l'attrezzatura à alta temperatura cù segnali d'avvertimentu.

I cumpunenti di scarto, a saldatura è u flussu sò rifiuti periculosi, chì necessitanu u smaltimentu da unità qualificate; l'acqua di scaricu di pulizia deve risponde à i standard di scaricu GB 8978.

A maiò parte di i flussi sò inflammabili è devenu esse almacenati in zone fresche è ventilate, luntanu da e fonti di focu; evitate u cuntattu cù a pelle / l'ochji è sciacquate subitu cù acqua s'ellu hè espostu.

Pulite regularmente i residui di saldatura è u flussu da l'attrezzatura; installate una prutezzione di surriscaldamentu per spegne automaticamente quandu i limiti di temperatura sò superati.

Deve rispettà e direttive RoHS, limità e sostanze periculose cum'è u piombu / u mercuriu / u cadmiu, minimizà a volatilizazione di u flussu è aduprà agenti di pulizia ecologichi.

Ottimizate i prucessi, aduttate apparecchiature automatizate è furmate l'operatori. L'apparecchiature automatizate ponu aumentà l'efficienza di 30%-50%.

Riduce a rilavorazione secundaria per via di un funziunamentu impropriu, selezziunate strumenti / materiali in modu razionale è ottimizate i prucessi per riduce i tassi di difetti iniziali. A rilavorazione secundaria rapprisenta u 25%-35% di i costi tutali.

Ottimizà i parametri di u prucessu, selezziunà u flussu / a saldatura adatta è rinfurzà l'ispezione di u primu articulu è u campionamentu in corsu di prucessu. I miglioramenti di u prucessu ponu riduce i tassi di difetti di 40%-60%.

Migliora a stabilità di a qualità, riduce l'errore umanu, facilita a furmazione di i novi impiegati è migliora l'efficienza. A standardizazione pò riduce e fluttuazioni di u tassu di difetti di u 50%.

Effettuà testi d'invecchiamentu (24-100 ore) è testi ambientali (alta temperatura/umidità/vibrazioni) nantu à i prudutti rilavorati per valutà l'affidabilità à longu andà.

Hè necessariu di cunsiderà i requisiti di rilavorazione di i cumpunenti SMT è THT. Quandu si rimuovenu i cumpunenti THT, ci vole à fà attenzione à l'impattu nantu à i dispositivi SMT. A difficultà di rilavorazione hè 30%-50% più alta chè quella di i circuiti stampati SMT puri.

U materiale hè dolce è faciule da deformà, dunque sò necessarii dispositivi speciali per u fissaggio; a temperatura di riscaldamentu deve esse 10-20 ℃ inferiore à quella di u PCB rigidu per evità di dannà u substratu.

U circuitu internu hè cumplessu, è u trasferimentu di calore hè irregulare durante u riscaldamentu, chì hè propensu à causà cortu circuitu o circuitu apertu di u stratu internu; a riparazione di u pad hè difficiule, è u tassu di successu di rilavorazione hè solu 50%-60%.

Eliminate prima a copertura di schermatura è pruteggete i cumpunenti interni. Reinstallatela dopu a rilavorazione per assicurà l'effettu di schermatura. Un funziunamentu impropriu affetterà a cumpatibilità elettromagnetica.

Hà una bona cunduttività termica è una alta fragilità. Hà bisognu di un riscaldamentu rapidu per evità e crepe causate da a cuncentrazione di stress lucale, è a velocità di riscaldamentu hè preferibilmente cuntrullata à 5-10 ℃ / s.

Anu bisognu di ammaestrà cumpetenze cum'è l'identificazione di i cumpunenti, a tecnulugia di saldatura, u funziunamentu di l'attrezzatura è l'analisi di i guasti, è esse familiarizati cù e norme cum'è IPC-A-61. U tassu di difetti di u persunale furmatu prufessiunalmente hè 40% più bassu di quellu di i principianti.

Include una furmazione teorica (cunniscenza di u prucessu, specifiche standard) è una furmazione pratica (funziunamentu di l'attrezzatura, pratica di saldatura), cù una valutazione dopu a furmazione, è u ciclu hè generalmente di 1-2 settimane.

Include struzzioni di prucessu di rilavorazione, manuali d'usu di l'attrezzatura, standard d'ispezione di qualità, registri di rilavorazione, ecc., chì ponu migliurà a tracciabilità è l'efficienza di l'analisi di i prublemi.

Stabilisce punti di cuntrollu chjave (cum'è a rimuzione di cumpunenti, a pulizia di i cuscinetti, a saldatura, ecc.), è eseguite l'ispezione di u primu pezzu, l'ispezione di pattuglia è l'ispezione di u pruduttu finitu, chì ponu riduce u tassu di difetti di 30%-40%.

Raccoglie dati di rilavorazione per analizà i prublemi, realizà testi di prucessu per ottimizà i parametri è introduce nuove tecnulugie è attrezzature, chì ponu aumentà l'efficienza di 10%-15% annu.

Sceglite secondu u tipu di saldatura PCBA originale, date priorità à i prudutti cù una cumpusizione simile, è cunsiderate e prestazioni cum'è u puntu di fusione, a bagnabilità è l'affidabilità.

Sò divisi in flussi senza pulizia, flussi solubili in acqua è flussi à basa di resina. U flussi senza pulizia hè adattatu per occasioni cù esigenze di pulizia basse, è u flussi solubili in acqua hè cunveniente per a pulizia, ma i residui devenu esse nutati.

Hè adupratu per riparà picculi cumpunenti o impedisce u spustamentu durante a saldatura, è deve avè una bona forza di legame (≥5N/mm²) è resistenza à a temperatura.

Sceglite secondu u tipu di flussu (cum'è l'alcol isopropilicu per quelli à basa di resina), è cunsiderate a prutezzione ambientale, a corrosione è a volatilità.

Hè necessariu verificà u mudellu, e specificazioni, l'aspettu, e prestazioni elettriche, ecc. per assicurà a coerenza cù i cumpunenti originali. I materiali in entrata di qualità scadente aumenteranu u tassu di fallimentu di a rilavorazione di 20%.

Pulite l'impurità in l'ugellu d'aria per impedisce u bloccu, verificate u statu di u tubu di riscaldamentu è calibrate a temperatura regularmente, è lubrificate i cumpunenti meccanichi. U bloccu di l'ugellu d'aria aumenterà u tassu di difetti di saldatura di circa u 15%.

A temperatura hè calibrata una volta à u mese (errore ≤±1℃), è l'altezza di l'asse Z hè calibrata una volta à u trimestre (precisione ≤±0.05mm). A mancanza di calibrazione pò aumentà u tassu di vuoti di saldatura di u 20%.

Aspirazione insufficiente: rimpiazzà l'anellu di tenuta per a pompa di dissaldatura manuale, verificà a pompa à vuoto o pulisce u bloccu per a pompa di dissaldatura elettrica; impussibile di dissaldà: verificà se l'ugellu hè dannighjatu o bluccatu, rimpiazzà è pulisce a saldatura residua.

In generale, hè rimpiazzatu ogni 1-2 anni secondu a frequenza d'usu. Dopu l'invecchiamentu, l'uniformità di a temperatura diminuisce, è u tassu di difetti di saldatura aumenta di circa u 12%.

Pulite regularmente l'obiettivo cù carta speciale per lenti, evitate collisioni per impedisce u spustamentu di cumpunenti ottici, è calibrate a lunghezza focale ogni annu per assicurà una visione chjara.

Prima aduprate solventi chimichi (cum'è l'acetone) per dissolve u materiale d'incapsulazione, rilavorate secondu u prucessu cunvinziunale dopu a rimuzione, è riincapsulate dopu u cumpletamentu, prestandu attenzione à a fluidità è à e cundizioni di polimerizazione di u materiale.

A priorità hè data à a rimuzione di cumpunenti di grande dimensione è chì generanu assai calore per evità di influenzà e parti riparate; seguitate u principiu da faciule à difficiule per riduce i risichi.

Hè necessariu un equipamentu speciale (cum'è una stazione di rilavorazione di chip flip), è si usa a tecnulugia di riscaldamentu laser o di saldatura à ultrasoni. I parametri sò determinati per mezu di pre-test, è u tassu di successu hè di solitu 60%-70%.

Aduprate un multimetru per pruvà a continuità per localizà u puntu di cortu circuitu, è verificà è risolve i prublemi cum'è u ponte di residui di saldatura, u disallineamentu di i pin di i cumpunenti è i danni à u circuitu PCB.

Verificate se a messa à terra hè bona è se a copertura di schermatura hè installata in u locu, verificate se a linea di signale hè dannighjata durante a saldatura, aduprate un analizzatore di spettru per rilevà a fonte di interferenza è pigliate misure cum'è a schermatura è u filtraggio.

Analizà i dati di rilavorazione per mezu di l'apprendimentu automaticu per prevede i difetti, aduprà u ricunniscimentu visuale per localizà automaticamente i cumpunenti difettosi è aghjustà intelligentemente i parametri di l'attrezzatura per migliurà l'efficienza è a qualità.

Si svilupperà versu una integrazione di alta precisione è multifunzione (cum'è l'integrazione di l'ispezione à raggi X, a piantazione automatica di palle, a saldatura, ecc.), è realizzerà l'interconnessione cù u sistema MES per migliurà a gestione intelligente.

Prumove flussi è agenti di pulizia rispettosi di l'ambiente, sviluppà apparecchiature à bassu cunsumu energeticu è esplorà tecnulugia di rilavorazione non distruttiva per riduce l'inquinamentu è u sprecu di risorse.

Pò fabricà rapidamente apparecchi per a rilavorazione per riduce i costi, è hè adupratu per riparà danni lucali di PCB (cum'è a stampa di linee conduttive) per simplificà prucessi cumplessi.

Realizà u cuntrollu digitale è u monitoraghju remotu di l'attrezzatura di rilavorazione, ottimizà i prucessi per mezu di l'analisi di big data è stabilisce sistemi di tracciabilità di a rilavorazione di u produttu per migliurà u cuntrollu di qualità.