PCBA konpontzeko prozesua

PCBA (Zirkuitu Inprimatuko Plaka Muntaketa) berregite-prozesua soldadura eskasa edo funtzionamendu-akatsak dituzten muntaketetan akatsak kokatzeko, osagai akastunak kentzeko eta osagai kualifikatuak berriro soldatzeko prozedura bat da. Estatistikek erakusten dute PCBAren % 5-15 inguru berregite-lana behar dela produktu elektronikoen fabrikazioan.

Berregite-lanek soldadura-akatsak eta ekoizpenean zeharreko osagaien matxurak bezalako arazoak konpontzen dituzte, konpondutako produktuak jatorrizko ekoizpen-arauak bete behar dituelarik; konponketak zahartzeak, erabilera desegokiak eta abarrek jada erabilitako produktuetan eragindako akatsak konpontzen ditu. Industria-arau bikaina berregite-lanen akatsen tasa % 3ren barruan kontrolatzea da.

Prozesu tipikoa hau da: akatsen detekzioa → akatsen kokapena → osagaien kentzea → plaken garbiketa → osagai berrien soldadura → ikuskapena eta egiaztapena. Horien artean, osagaien kentzeak eta soldadurak prozesu osoaren denboraren % 60-70 hartzen dute.

SMT ekoizpen-lerro aurreratuetan ere, % 0,1-% 1eko soldadura-akatsen tasa dago oraindik (soldadura hotza eta zubigintza, adibidez). Berriro lantzeak produktuen kalifikazio-tasak hobetu, ekoizpen-kostuak murriztu eta plaka osoa xahutzea saihestu dezake.

Produktuaren lehen pasabideko errendimendua hobetu, ekoizpen-kostuak murriztu, produktuaren kalitatea eta fidagarritasuna bermatu eta salmenta osteko mantentze-kostuak jaitsi ditzake. Ikerketek erakusten dute birmoldaketa-prozesu onek produktuaren fidagarritasuna % 20-% 30 handitu dezaketela.

Batez ere aire beroaren birlanketa estazioak, infragorrien birlanketa estazioak, BGA birlanketa estazioak, dessoldatzeko ponpak, mikroskopioak eta abar barne hartzen ditu. Horien artean, BGA birlanketa estazioek ±1 ℃-ko tenperatura kontrol zehaztasuna dute, BGA osagaien birlanketa zehatzerako egokiak.

Berogailu-hodi baten bidez aire beroa sortzen du, eta aire beroa tobera baten bidez berriro landu beharreko osagaietara botatzen du, soldadura urtuz kentzeko edo soldatzeko. Aire beroaren tenperatura, oro har, 200-450 ℃ artean erregula daiteke, 5-50 L/min-ko aire-abiadurarekin.

BGA birmoldaketa-estazioek tenperatura-kontrol funtzio independenteak dituzte tenperatura-zona anitzetarako, tenperatura-kurba konplexuen kontrolerako aukera emanez, BGA eta CSP bezalako gailu ontziratuetarako egokia; aire beroaren birmoldaketa-estazio arruntak gehienbat QFP eta SOP bezalako pakete konbentzionaletarako erabiltzen dira. BGA birmoldaketa-estazio baten prezioa aire beroaren birmoldaketa-estazio arrunt baten prezioa baino 3-5 aldiz handiagoa da gutxi gorabehera.

Eskuzko dessoldadura-ponpak, dessoldadura-ponpa elektrikoak eta hutseko dessoldadura-pistolak banatzen dira. Eskuzko dessoldadura-ponpak soldadura-juntura kopuru txiki bat kentzeko egokiak dira, dessoldadura-ponpa elektrikoak eraginkorragoak dira eta hutseko dessoldadura-pistolak pin anitzeko osagaietarako egokiak dira. Dessoldadura-ponpa elektrikoek soldadura eskuzkoek baino 3-5 aldiz azkarrago kentzen dute.

0201 eta 01005 bezalako gailu txiki ontziratuetarako, 50-100 aldiz handitzeko mikroskopio bat behar da; ohiko gailu ontziratuetarako, 10-30 aldiz handitzea nahikoa da. Handitze handiko mikroskopioak handitze txikikoak baino 2-3 aldiz garestiagoak dira gutxi gorabehera.

Osagaien ontziratzearen eta soldadura motaren arabera ezarri. Sn63Pb37 soldadurarako, kentzeko tenperatura normalean 350-380℃ da, eta soldadura tenperatura 320-350℃; berunik gabeko soldadurarako (adibidez, SAC305), kentzeko tenperatura 380-420℃ da, eta soldadura tenperatura 350-380℃. Tenperatura altuegiak erraz kaltetzen ditu osagaiak, eta tenperatura baxuegiak, berriz, soldadura urtzea eragozten du.

Normalean aurreberotze-eremu bat (berotze-abiadura 1-3℃/s, tenperatura 120-150℃), bustitze-eremu bat (150-180℃, 60-120s), birfluxu-eremu bat (tenperatura maximoa 217-235℃, 30-60s mantenduta) eta hozte-eremu bat (hozte-abiadura 2-4℃/s) izaten ditu. Tenperatura-kurba desegoki ezartzeak arazoak sor ditzake, hala nola BGA soldadura hotza eta soldadura-bolaren pitzadurak.

Aire-abiadura handiegia izateak osagai txikiak eraman ditzake edo soldadura-zipriztinak eragin ditzake; aire-abiadura txikiegia izateak bero-transferentzia nahikorik ez izatea dakar. Oro har, 0402 eta goragoko paketeetarako aire-abiadura 10-20L/min-tan ezartzen da, eta 0201 eta beheragokoetarako, berriz, 5-10L/min.

Gomendagarria da soldadura-juntura bakar baten soldadura-denbora ez izatea 3 segundo baino gehiagokoa, eta soldadura jarraitua ez izatea 10 segundo baino gehiagokoa. Soldadura-denbora luzeegiak % 30 handitzen du PCBko kobrezko xafla zuritzeko arriskua eta % 25 osagaiak kaltetzeko probabilitatea.

Egokitu PCBAren tamainaren eta osagaien dentsitatearen arabera, oro har 1-3W/cm²-ko potentzia-dentsitatearekin. Potentzia handiegia izateak PCBaren tokiko gehiegi berotzea eta deformazioa eragin dezake, eta potentzia txikiegia izateak, berriz, berotze-eraginkortasun baxua dakar.

Erabili aire beroko birmoldaketa-estazio bat, zuzendu tobera pinetara, berotu 350-380 ℃-tan 15-20 L/min-ko aire-abiadurarekin, eta kendu osagaia pintzekin soldadura urtu ondoren. Kendu ondoren, garbitu pad-ak dessoldatzeko metxa batekin.

Lehenik eta behin, ezarri tenperatura-kurba egokia. Soldadura-bolak guztiz urtu ondoren, kendu BGA kontu handiz xurgagailu batekin; garbitu soldadura hondarra pad-etan eta berriro egin soldadura-pasta erabiliz. BGA kentzeko arrakasta-tasa % 85ekoa da, tenperatura-kurbaren parekatzeari esker.

Osagaien polaritatearen norabidea erregistratu alderantzizko instalazioa saihesteko; kendu bitartean berotze uniformeari erreparatu, tokiko gehiegi berotzeagatik osagaia lehertzea saihesteko. Polaritate okerreko instalazioak produktuaren akats-tasa % 40 handitzen du.

Kasu horietan, X izpien bidezko ikuskapena beharrezkoa da soldadura-junturen posizioak zehazteko, eta berokuntza-metodo lokalak (laser bidezko berokuntza, adibidez) erabiltzen dira kentzeko. Nahiko zaila da, % 60-70eko arrakasta-tasarekin soilik.

Kontrolatu berotze-tenperatura eta denbora, eta saihestu posizio bera behin eta berriz berotzea; erabili tresna egokiak, hala nola, palka bat tamaina handiko osagaiak kentzen laguntzeko PCBan tira egitea murrizteko. Funtzionamendu zuzenak PCBaren kalte-tasa % 50 murriztu dezake.

Garbitu soldadura hondarrak kontaktuetan, soldadura-burdina dessoldatzeko metxa erabiliz: busti metxa fluxuan, jarri kontaktuan eta berotu burdinarekin soldadura xurgatzeko. Egokitu metxaren zabalera kontaktuarekin, gehiegi edo nahikoa ez garbitzeko.

Lixa finarekin lixatu geruza oxidatua, aplikatu fluxua eta berotu soldadura-gaitasuna berreskuratzeko. Tratatu gabeko oxidatutako pad-ek % 80ko soldadura-akatsen tasa eragin dezakete.

Deskonektatze partziala lortzeko, erabili jumper hariak; deskonektatze osoa lortzeko, berregin konpartimentua (kobrezko estaldura, soldadura-maskararen estaldura) eta probatu konponketaren ondoren errendimendu elektrikoa.

Erabili zizel itxurako soldadura-burdinaren punta soberako soldadura berdintzeko, eta lixatu behar izanez gero. Lautasunaren errorea ±0,05 mm-koa izan behar da soldadura-arazoak ekiditeko.

Bai. Erabili etanol anhidroa edo garbiketa-agente espezializatuak hondar-fluxua eta ezpurutasunak kentzeko, soldadura-akatsen eta PCBaren korrosioaren % 20ko igoera saihestuz.

Egiaztatu osagaien zehaztapenak, eztainuztatu alfonbrak eta prestatu tresna eta fluxu egokiak. Prestaketa desegokiak % 30eko birlanketa-tasa eragin dezake.

Erabili mikroskopio bat eta aire beroko birmoldaketa-estazio bat edo soldadura-burdina zorrotza. Lehenik pin bat finkatu eta gero gainerakoa soldatu, kokapen zehatza ziurtatzeko.

Erabili X izpiak soldadura-bolaren konexioak ikuskatzeko (hutsune-tasa ≤% 5) eta multimetro bat jarraitutasun elektrikoa egiaztatzeko. X izpiek akatsen % 90 baino gehiago detektatzen dituzte.

Soldatzen hasi aurretik, osagaiak itsasgarri edo fluxuz finkatu, eta tentsio termikoa saihesteko modu uniformean berotu. Soldadura-akatsen % 15-20aren arrazoia desplazamenduak dira.

Kobrezko berunak oso soldatgarriak dira; burdinazko berunek aurre-eztainua behar dute; aleaziozko berunek fluxu egokia behar dute. Tratatu gabeko burdinazko berunek % 70eko soldadura-akatsen tasa dute.

Ikuskapen bisuala, errendimendu elektrikoaren probak (jarraitasuna, isolamendu-erresistentzia) eta funtzionalitate-probak barne hartzen ditu. Ikuskapen bisualak akats nabarmenen % 70-80 aurkitzen ditu.

Egiaztatu soldadura-juntura osoak eta leunak daudela, soldadura hotzik, zubirik edo izotz-itxurik gabe; ziurtatu kableak guztiz soldatuta eta kalterik gabe daudela. IPC-A-610 arauak betetzea beharrezkoa da.

BGA/CSP osagaien barne soldadura-junturaren kalitatea detektatzen du, soldadura hotza, soldadura-bola pitzatuak eta hutsuneak identifikatuz, barne-arazoen % 95eko akatsak detektatzeko tasarekin.

Iltze-oheko euskarrien bidez probatzen du errendimendu elektrikoa, laburrak, irekidurak eta osagaien parametroen arazoak detektatuz, konexio elektrikoen % 80-90 estaliz.

Integratu PCBA sistema batean benetako lan-baldintzak simulatzeko eta funtzionaltasuna probatzeko, soldadurak eragindako funtzionaltasun-akatsen % 90 identifikatuz.

Arrazoiak: konpresak zikinak ez egotea, tenperatura nahikoa ez izatea, fluxu eraginkorra ez izatea. Irtenbideak: konpresak berriro garbitu, tenperatura/denbora egokitu eta fluxua kalitate handiko alternatibekin ordezkatu.

Kendu soberako soldadura dessoldatzeko metxa/burdinarekin, eta doitu soldadura-tenperatura eta aire-abiadura zipriztinak saihesteko. Behar bezala maneiatzen bada, % 95eko konponketa-tasa lortzen da.

Arrazoi posibleak: osagaien kalteak, soldaduran gehiegi berotzea, polaritate alderantzizkoa. Estatistikek erakusten dute osagaien kalteak % 40koak direla, eta gehiegi berotzeak % 30ekoak.

Zuzendu deformazio txikia berotuz; ordezkatu deformazio larria duten PCBak. Tenperatura/denbora kontrolatzeak deformazio-tasa % 60 murrizten du.

Erabili ESDren aurkako lan-mahaiak, eskumuturreko uhalak eta pintzak; mantendu % 40-60ko hezetasun erlatiboa ESDren kalteak % 90 murrizteko.

Operadoreek babes-betaurrekoak/eskularruak eraman behar dituzte erredurak saihesteko; ekipoak lurrera konektatu deskarga elektrikoak saihesteko; tenperatura altuko ekipoak abisu-seinaleekin markatu.

Hondakin-osagaiak, soldadura eta fluxua hondakin arriskutsuak dira, eta unitate kualifikatuek bota behar dituzte; garbiketa-hondakin-urak GB 8978 isurketa-arauak bete behar dituzte.

Fluxu gehienak sukoiak dira eta leku fresko eta aireztatuetan gorde behar dira, su iturrietatik urrun; saihestu azalarekin/begiekin kontaktua eta berehala urarekin garbitu kontaktuan jartzen bada.

Garbitu aldizka soldadura-hondakinak eta fluxua ekipoetatik; instalatu gehiegi berotzeko babes-sistema, tenperatura-mugak gainditzen direnean automatikoki itzaltzeko.

RoHS zuzentarauak bete behar ditu, beruna/merkurioa/kadmioa bezalako substantzia arriskutsuak mugatu, fluxuaren lurruntzea minimizatu eta garbiketa-agente ekologikoak erabili.

Optimizatu prozesuak, hartu ekipamendu automatizatuak eta trebatu operadoreak. Ekipamendu automatizatuek % 30-% 50 handitu dezakete eraginkortasuna.

Murriztu funtzionamendu desegokiagatik bigarren mailako berregite-lanak, hautatu tresnak/materialak arrazionalki eta optimizatu prozesuak hasierako akats-tasak murrizteko. Bigarren mailako berregite-lanak kostu guztien % 25-35 suposatzen du.

Optimizatu prozesu-parametroak, hautatu fluxu/soldadura egokia eta indartu lehen artikuluaren ikuskapena eta prozesuan zeharreko laginketa. Prozesuaren hobekuntzek akatsen tasak % 40-% 60 murriztu ditzakete.

Kalitatearen egonkortasuna hobetzen du, giza akatsak murrizten ditu, langile berrien prestakuntza errazten du eta eraginkortasuna hobetzen du. Estandarizazioak akatsen tasaren gorabeherak % 50 murriztu ditzake.

Birlandutako produktuetan zahartze-probak (24-100 ordu) eta ingurumen-probak (tenperatura altua/hezetasuna/bibrazioa) egin, epe luzeko fidagarritasuna ebaluatzeko.

SMT eta THT osagaien berregite-eskakizunak kontuan hartu behar dira. THT osagaiak kentzean, SMT gailuetan duen eraginari erreparatu behar zaio. Berregite-zailtasuna SMT plaka hutsena baino % 30-% 50 handiagoa da.

Materiala biguna eta erraz deformatzen da, beraz, finkatzeko euskarri bereziak behar dira; berotze-tenperatura PCB zurrunarena baino 10-20 ℃ baxuagoa izan behar da substratua kaltetu ez dadin.

Barne zirkuitua konplexua da, eta bero transferentzia irregularra da berotzean, eta horrek barne geruzaren zirkuitulaburra edo zirkuitu irekia eragin dezake; pastilla konpontzea zaila da, eta berregite-lanaren arrakasta-tasa % 50-60koa baino ez da.

Kendu lehenik babes-estalkia eta babestu barneko osagaiak. Berriro instalatu ondoren babes-efektua bermatzeko. Funtzionamendu desegokiak eragina izango du bateragarritasun elektromagnetikoan.

Eroankortasun termiko ona eta hauskortasun handia ditu. Berotze azkarra behar du tokiko tentsio-kontzentrazioak eragindako pitzadurak saihesteko, eta berotze-abiadura 5-10 ℃/s-tan kontrolatzea komeni da.

Osagaien identifikazioa, soldadura-teknologia, ekipamenduen funtzionamendua eta akatsen analisia bezalako trebetasunak menperatu behar dituzte, eta IPC-A-61 bezalako estandarrak ezagutu. Profesionalki prestatutako langileen akats-tasa hasiberriena baino % 40 txikiagoa da.

Prestakuntza teorikoa (prozesuaren ezagutza, zehaztapen estandarrak) eta praktikoa (ekipoen funtzionamendua, soldadura praktikak) barne hartzen ditu, prestakuntzaren ondorengo ebaluazioarekin, eta zikloa normalean 1-2 astekoa da.

Birlanketa prozesuen argibideak, ekipamenduen funtzionamendu eskuliburuak, kalitate ikuskapen estandarrak, birlanketa erregistroak eta abar biltzen ditu, eta horiek trazabilitatea eta arazoen analisi eraginkortasuna hobetu ditzakete.

Ezarri kontrol puntu nagusiak (osagaiak kentzea, alfonbrak garbitzea, soldadura, etab.) eta egin lehen piezaren ikuskapena, patruila ikuskapena eta amaitutako produktuaren ikuskapena, akatsen tasa % 30-% 40 murriztuz.

Bildu birlanketa-datuak arazoak aztertzeko, egin prozesu-probak parametroak optimizatzeko eta sartu teknologia eta ekipamendu berriak, urtero % 10-% 15 handitu dezaketenak.

Aukeratu jatorrizko PCBA soldadura motaren arabera, eman lehentasuna antzeko konposizioa duten produktuei eta kontuan hartu urtze-puntua, bustigarritasuna eta fidagarritasuna bezalako errendimendua.

Fluxu garbigarrietan, uretan disolbagarrietan eta erretxina-oinarritutako fluxuetan banatzen dira. Fluxu garbigarritasun-eskakizun gutxiko egoeretarako egokia da, eta uretan disolbagarrietan garbitzeko komenigarria da, baina hondarrak kontuan hartu behar dira.

Osagai txikiak finkatzeko edo soldaduran zehar desplazamendua saihesteko erabiltzen da, eta lotura-indarra (≥5N/mm²) eta tenperaturarekiko erresistentzia ona izan behar ditu.

Aukeratu fluxu motaren arabera (adibidez, isopropil alkohola erretxina-oinarritutakoetarako), eta kontuan hartu ingurumen-babesa, korrosioa eta lurrunkortasuna.

Jatorrizko osagaiekin koherentzia bermatzeko, modeloa, zehaztapenak, itxura, errendimendu elektrikoa eta abar egiaztatu behar dira. Jatorrizko material eskasek % 20 handituko dute birmoldaketaren porrot-tasa.

Garbitu aire-toberaren barruko ezpurutasunak blokeoak saihesteko, egiaztatu berogailu-hodiaren egoera eta kalibratu tenperatura aldizka, eta lubrifikatu osagai mekanikoak. Aire-toberaren blokeoak soldadura-akatsen tasa % 15 inguru handituko du.

Tenperatura hilean behin kalibratzen da (errorea ≤±1℃), eta Z ardatzaren altuera hiruhilekoan behin kalibratzen da (zehaztasuna ≤±0.05mm). Kalibratu gabe egoteak soldadura-hutsuneen tasa %20 handitu dezake.

Xurgapen nahikoa ez: eskuzko dessoldadura-ponparen zigilu-eraztuna ordezkatu, huts-ponpa egiaztatu edo dessoldadura-ponpa elektrikoaren blokeoa garbitu; ezin da desoldatu: egiaztatu tobera hondatuta edo blokeatuta dagoen, ordezkatu eta garbitu soberan dagoen soldadura.

Oro har, erabilera-maiztasunaren arabera 1-2 urtean behin ordezkatzen da. Zahartzearen ondoren, tenperaturaren uniformetasuna gutxitzen da, eta soldadura-akatsen tasa % 12 inguru handitzen da.

Garbitu lentea aldizka lente-paper berezi batekin, saihestu talkak osagai optikoen desplazamendua saihesteko, eta kalibratu foku-distantzia urtero irudi garbia bermatzeko.

Lehenik eta behin, erabili disolbatzaile kimikoak (adibidez, azetona) kapsulatze-materiala disolbatzeko, kendu ondoren ohiko prozesuaren arabera berriro landu, eta amaitu ondoren berriro kapsulatu, materialaren jariakortasunari eta sendatze-baldintzei erreparatuz.

Lehentasuna ematen da tamaina handiko eta bero handia sortzen duten osagaiak kentzeari, konpondutako piezei eraginik ez izateko; jarraitu errazetik zailera bitarteko printzipioari arriskuak murrizteko.

Ekipamendu berezia behar da (adibidez, txip birmoldatzeko estazioa), eta laser bidezko berokuntza edo ultrasoinu bidezko soldadura teknologia erabiltzen da. Parametroak aurretiazko proben bidez zehazten dira, eta arrakasta-tasa % 60-70ekoa izan ohi da.

Erabili multimetro bat jarraitutasun-probak egiteko zirkuitulaburreko puntua aurkitzeko, eta egiaztatu eta konpondu soldadura-hondakinen zubiak, osagaien pinen deslerrokatze eta PCB zirkuituaren kalteak bezalako arazoak.

Egiaztatu lurrerako konexioa ona den eta babes-estalkia instalatuta dagoen, egiaztatu seinale-linea soldaduran zehar kaltetuta dagoen, erabili espektro-analizatzaile bat interferentzia-iturria detektatzeko eta hartu neurriak, hala nola babesa eta iragazketa.

Aztertu birlanketa-datuak makina-ikaskuntzaren bidez akatsak aurreikusteko, erabili ikusmen-ezagutza osagai akastunak automatikoki kokatzeko eta egokitu ekipamenduen parametroak modu adimentsuan eraginkortasuna eta kalitatea hobetzeko.

Zehaztasun handiko eta funtzio anitzeko integraziorantz garatuko da (adibidez, X izpien ikuskapena integratzea, pilota automatikoki landatzea, soldadura, etab.), eta MES sistemarekin interkonexioa lortuko du kudeaketa adimenduna hobetzeko.

Ingurumena errespetatzen duten fluxuak eta garbiketa-agenteak sustatu, energia-kontsumo txikiko ekipamenduak garatu eta birlanketa-teknologia ez-suntsitzaileak aztertu kutsadura eta baliabideen xahuketa murrizteko.

Kostuak murrizteko berregituraketarako osagarriak azkar fabrikatu ditzake, eta PCBaren tokiko kalteak konpontzeko erabiltzen da (adibidez, linea eroaleak inprimatzea) prozesu konplexuak sinplifikatzeko.

Birlanketa-ekipoen kontrol digitala eta urruneko monitorizazioa gauzatu, prozesuak datu handien analisi bidez optimizatu eta produktuen birlanketaren trazabilitate-sistemak ezarri kalitate-kontrola hobetzeko.