NYÁK-javítási folyamat

A NYÁK-lapok (nyomtatott áramköri lap) újrafeldolgozási folyamata egy olyan eljárás, amelynek célja a rossz forrasztású vagy funkcionális hibákkal járó összeállítások hibáinak megtalálása, a hibás alkatrészek eltávolítása és a minősített alkatrészek újraforrasztására. A statisztikák azt mutatják, hogy a NYÁK-lapok körülbelül 5-15%-a igényel újrafeldolgozást az elektronikai termékek gyártása során.

Az átdolgozás olyan problémákat kezel, mint a forrasztási hibák és az alkatrészhibák a gyártás során, ahol a javított terméknek meg kell felelnie az eredeti gyártási szabványoknak; a javítás a már használt termékek öregedése, nem megfelelő használat stb. okozta hibáival foglalkozik. Kiváló iparági szabvány az átdolgozási hibák arányának 3%-on belül tartása.

A tipikus folyamat a következő: hibakeresés → hibakeresés → alkatrész eltávolítása → forrasztási pont tisztítása → új alkatrész behelyezése → ellenőrzés és hitelesítés. Az alkatrész eltávolítása és forrasztása a teljes folyamatidő 60–70%-át teszi ki.

Még a fejlett SMT gyártósorokon is 0,1%-1%-os forrasztási hibaarány fordul elő (például hidegforrasztás és áthidalás). Az utólagos megmunkálás javíthatja a termékminősítési arányokat, csökkentheti a termelési költségeket és elkerülheti a teljes panel selejtezését.

Javíthatja a termék első menetes hozamát, csökkentheti a termelési költségeket, biztosíthatja a termék minőségét és megbízhatóságát, valamint csökkentheti az értékesítés utáni karbantartási költségeket. Tanulmányok kimutatták, hogy a jó utófeldolgozási folyamatok 20-30%-kal növelhetik a termék megbízhatóságát.

Főként forró levegős átdolgozó állomásokat, infravörös átdolgozó állomásokat, BGA átdolgozó állomásokat, kiforrasztó szivattyúkat, mikroszkópokat stb. foglal magában. Ezek közül a BGA átdolgozó állomások ±1 ℃ hőmérséklet-szabályozási pontossággal rendelkeznek, így alkalmasak nagy pontosságú BGA alkatrészek átdolgozására.

Egy fűtőcsövön keresztül forró levegőt generál, majd egy fúvókán keresztül a megmunkálandó alkatrészekre fújja a forró levegőt, megolvasztva a forrasztóónust, hogy lehetővé tegye az eltávolítást vagy a forrasztást. A forró levegő hőmérséklete általában 200-450 ℃ között állítható, 5-50 l/perc légsebességgel.

A BGA átdolgozó állomások független hőmérséklet-szabályozási funkciókkal rendelkeznek több hőmérsékleti zónához, lehetővé téve az összetett hőmérséklet-görbe szabályozását, ami alkalmas olyan tokozott eszközökhöz, mint a BGA és a CSP; a hagyományos forrólevegős átdolgozó állomásokat többnyire hagyományos tokozásokhoz, például QFP-hez és SOP-hoz használják. Egy BGA átdolgozó állomás ára körülbelül 3-5-szöröse egy hagyományos forrólevegős átdolgozó állomás árainak.

Kézi kiforrasztó szivattyúkra, elektromos kiforrasztó szivattyúkra és vákuumos kiforrasztó pisztolyokra oszthatók. A kézi kiforrasztó szivattyúk kis számú forrasztási kötés eltávolítására alkalmasak, az elektromos kiforrasztó szivattyúk hatékonyabbak, a vákuumos kiforrasztó pisztolyok pedig többtűs alkatrészekhez alkalmasak. Az elektromos kiforrasztó szivattyúk 3-5-ször gyorsabban távolítják el a forrasztóanyagot, mint a kéziek.

Az olyan apró, tokozott eszközökhöz, mint a 0201 és a 01005, 50-100-szoros nagyítású mikroszkóp szükséges; a hagyományos tokozott eszközökhöz 10-30-szoros nagyítás elegendő. A nagy nagyítású mikroszkópok körülbelül 2-3-szor drágábbak, mint az alacsony nagyításúak.

Az alkatrész csomagolásának és a forrasztóanyag típusának megfelelően állítsa be. Az Sn63Pb37 forrasztóanyag esetében az eltávolítási hőmérséklet általában 350-380 ℃, a forrasztási hőmérséklet pedig 320-350 ℃; az ólommentes forrasztóanyag (például SAC305) esetében az eltávolítási hőmérséklet 380-420 ℃, a forrasztási hőmérséklet pedig 350-380 ℃. A túl magas hőmérséklet könnyen károsíthatja az alkatrészeket, míg a túl alacsony hőmérséklet megakadályozza a forrasztóanyag megolvadását.

Általában előmelegítő zónát (melegítési sebesség 1-3℃/s, hőmérséklet 120-150℃), hőkezelési zónát (150-180℃, 60-120 s), újraömlesztő zónát (csúcshőmérséklet 217-235℃, 30-60 s-ig fenntartva) és hűtőzónát (hűtési sebesség 2-4℃/s) tartalmaz. A hőmérsékleti görbe nem megfelelő beállítása olyan problémákat okozhat, mint a BGA hidegforrasztás és a forrasztógolyó repedése.

A túl magas légsebesség elfújhatja a kis méretű alkatrészeket vagy forrasztási fröccsenést okozhat; a túl alacsony légsebesség elégtelen hőátadást eredményez. Általában a 0402 és afeletti tokozások légsebességét 10-20 l/percre, a 0201 és az alatti tokozásokét pedig 5-10 l/percre állítják be.

Javasolt, hogy egyetlen forrasztási kötés forrasztási ideje ne haladja meg a 3 másodpercet, a folyamatos forrasztás pedig a 10 másodpercet. A túl hosszú forrasztási idő 30%-kal növeli a NYÁK rézfólia leválásának, és 25%-kal az alkatrész károsodásának valószínűségét.

A NYÁK-lap méretének és az alkatrész sűrűségének megfelelően állítsa be, általában 1-3 W/cm² teljesítménysűrűséggel. A túl nagy teljesítmény a NYÁK helyi túlmelegedését és deformálódását okozhatja, míg a túl alacsony teljesítmény alacsony fűtési hatásfokot eredményez.

Használjon forrólevegős megmunkáló állomást, irányítsa a fúvókát a tűkre, melegítse 350-380 ℃-on 15-20 l/perc légsebességgel, majd a forrasztóón megolvadása után csipesszel távolítsa el az alkatrészt. Eltávolítás után tisztítsa meg a kontaktusokat kiforrasztó kanóccal.

Először állítson be egy megfelelő hőmérsékleti görbét. Miután a forrasztógolyók teljesen megolvadtak, óvatosan távolítsa el a BGA-t egy vákuumtollal; tisztítsa meg a maradék forrasztóanyagot a kontaktusokról, és forrasztópasztával töltse fel újra a golyókat. A BGA eltávolításának sikerességi aránya 85% a hőmérsékleti görbe illeszkedésének köszönhetően.

Jegyezze fel az alkatrész polaritási irányát a fordított beszerelés elkerülése érdekében; ügyeljen az egyenletes melegítésre az eltávolítás során, hogy megakadályozza az alkatrész helyi túlmelegedés miatti felrobbanását. A helytelen polaritású beszerelés 40%-kal növeli a termék meghibásodási arányát.

Ilyen esetekben röntgenvizsgálatra van szükség a forrasztási kötések pozícióinak meghatározásához, és helyi melegítési módszereket (például lézeres melegítést) alkalmaznak az eltávolításhoz. Ez meglehetősen nehéz, a sikerességi arány mindössze 60-70%.

Szabályozza a melegítési hőmérsékletet és időt, és kerülje ugyanazon pozíció ismételt melegítését; használjon megfelelő eszközöket, például feszítővasat a nagy méretű alkatrészek eltávolításához, hogy csökkentse a NYÁK húzását. A helyes használat 50%-kal csökkentheti a NYÁK károsodási arányát.

Tisztítsa le a maradék forrasztópálcát a kiforrasztó kanóccal a forrasztópákán: áztassa a kanócot folyósítószerbe, helyezze a lapra, és melegítse fel a pákával, hogy a forrasztópálca felszívja a forrasztópálcát. A kanóc szélességét a lap szélességéhez igazítsa, hogy elkerülje a túlzott vagy elégtelen tisztítást.

Finoman csiszolja meg az oxidált réteget finom csiszolópapírral, vigyen fel folyósítót, és melegítse fel a forraszthatóság helyreállításához. A kezeletlen oxidált betétek akár 80%-os forrasztási hibát is okozhatnak.

Részleges leválasztáshoz használjon áthidaló vezetékeket; teljes leválasztáshoz készítse el újra a forrasztópárnát (rézbevonat, forrasztómaszk bevonat), és a javítás után ellenőrizze az elektromos teljesítményt.

Véső alakú forrasztópáka hegyével egyenlítse ki a felesleges forrasztóanyagot, és szükség esetén csiszolja meg. A forrasztási problémák elkerülése érdekében a síkfelület-hiba ±0,05 mm-en belül kell legyen.

Igen. Vízmentes etanollal vagy speciális tisztítószerekkel távolítsa el a maradék folyósítószert és szennyeződéseket, elkerülve ezzel a forrasztási hibák és a NYÁK-korrózió 20%-os növekedését.

Ellenőrizze az alkatrészek specifikációit, ónozza be a betéteket, és készítse elő a megfelelő szerszámokat és folyósítószert. A nem megfelelő előkészítés 30%-os újrafeldolgozási arányt okozhat.

Használjon mikroszkópot és forrólevegős forrasztóállomást vagy hegyes forrasztópákát. Először rögzítsen egy tűt, majd forrassza be a többit a pontos pozicionálás érdekében.

Röntgennel vizsgálja meg a forrasztott gömbcsuklókat (üregképződési arány ≤5%), és multiméterrel ellenőrizze az elektromos folytonosságot. A röntgen a hibák több mint 90%-át kimutatja.

Forrasztás előtt rögzítse az alkatrészeket ragasztóval vagy fluxussal, és melegítse egyenletesen a hőfeszültség elkerülése érdekében. Az eltolódás a forrasztási hibák 15-20%-át teszi ki.

A rézvezetékek könnyen forraszthatók; a vasvezetékek előónozást igényelnek; az ötvözött vezetékek megfelelő forrasztószert igényelnek. A kezeletlen vasvezetékek forrasztási hibája 70%.

Magában foglalja a vizuális ellenőrzést, az elektromos teljesítményvizsgálatokat (folytonosság, szigetelési ellenállás) és a funkcionális vizsgálatokat. A vizuális ellenőrzés a nyilvánvaló hibák 70–80%-át tárja fel.

Ellenőrizze a teljes, sima forrasztási kötéseket hidegforrasztás, áthidalások vagy jégcsapok nélkül; győződjön meg arról, hogy a vezetékek teljesen be vannak forrasztva és sértetlenek. Meg kell felelni az IPC-A-610 szabványnak.

Észleli a BGA/CSP alkatrészek belső forrasztási kötéseinek minőségét, azonosítja a hidegforrasztást, a repedt forrasztógolyókat és az üregeket, több mint 95%-os hibaészlelési aránnyal a belső problémák esetén.

Szegezett szerelvényeken keresztül teszteli az elektromos teljesítményt, rövidzárlatokat, szakadásokat és alkatrészparaméter-problémákat észlelve, az elektromos csatlakozások 80–90%-át lefedve.

Integrálja a NYÁK-lapot egy rendszerbe a valós munkakörülmények szimulálásához és a funkcionalitás teszteléséhez, a hegesztés okozta funkcionális hibák 90%-ának azonosításával.

Okok: piszkos betétek, elégtelen hőmérséklet, nem hatékony folyasztószer. Megoldások: tisztítsa meg újra a betéteket, állítsa be a hőmérsékletet/időt, és cserélje ki a folyasztószert kiváló minőségű alternatívákra.

Távolítsa el a felesleges forrasztópálcát kiforrasztó kanóccal/pákával, állítsa be a forrasztási hőmérsékletet és a levegő sebességét a fröccsenés elkerülése érdekében. Megfelelő kezeléssel 95%-os javítási arány érhető el.

Lehetséges okok: alkatrészkárosodás, túlmelegedés forrasztás közben, fordított polaritás. A statisztikák szerint az alkatrészkárosodás 40%-ban, a túlmelegedés 30%-ban felelős.

A kisebb deformációkat melegítéssel korrigálja; súlyos deformáció esetén cserélje ki a NYÁK-okat. A hőmérséklet/idő szabályozása 60%-kal csökkenti a deformáció mértékét.

Használjon ESD-biztos munkapadokat, csuklópántokat és csipeszt; tartsa fenn a 40–60%-os relatív páratartalmat az ESD okozta károk 90%-kal történő csökkentése érdekében.

A kezelőknek védőszemüveget/kesztyűt kell viselniük az égési sérülések elkerülése érdekében; a berendezéseket földelni kell az áramütés elkerülése érdekében; a magas hőmérsékletű berendezéseket figyelmeztető táblákkal kell megjelölni.

A hulladék alkatrészek, a forrasztóforrasztóanyag és a folyósítószer veszélyes hulladéknak minősül, ezért az ártalmatlanítást csak minősített egységek végezhetik; a tisztításhoz használt szennyvíznek meg kell felelnie a GB 8978 kibocsátási szabványoknak.

A legtöbb fluxus gyúlékony, ezért hűvös, szellőző helyen, tűzforrásoktól távol kell tárolni; kerülje a bőrrel/szemmel való érintkezést, és ha ki van téve, azonnal öblítse ki vízzel.

Rendszeresen tisztítsa meg a forrasztási maradványokat és a folyósítószert a berendezésekről; szereljen fel túlmelegedés elleni védelmet, amely automatikusan kikapcsol, ha a hőmérsékleti határértékeket túllépik.

Meg kell felelni az RoHS irányelveknek, korlátozni kell a veszélyes anyagok, például az ólom/higany/kadmium használatát, minimalizálni kell a folyasztószer illékonyságát, és környezetbarát tisztítószereket kell használni.

Optimalizálja a folyamatokat, alkalmazzon automatizált berendezéseket, és képezze ki az üzemeltetőket. Az automatizált berendezések 30-50%-kal növelhetik a hatékonyságot.

Csökkentse a nem megfelelő működésből adódó másodlagos átdolgozást, racionálisan válassza ki a szerszámokat/anyagokat, és optimalizálja a folyamatokat a kezdeti hibaszázalék csökkentése érdekében. A másodlagos átdolgozás a teljes költség 25-35%-át teszi ki.

Optimalizálja a folyamatparamétereket, válassza ki a megfelelő fluxust/forrasztóanyagot, és erősítse az első cikk ellenőrzését és a folyamat közbeni mintavételezést. A folyamatfejlesztések 40–60%-kal csökkenthetik a hibaszázalékot.

Javítja a minőség stabilitását, csökkenti az emberi hibákat, megkönnyíti az új alkalmazottak képzését és fokozza a hatékonyságot. A szabványosítás akár 50%-kal is csökkentheti a selejtarány ingadozását.

Végezzen öregedési teszteket (24-100 óra) és környezeti teszteket (magas hőmérséklet/páratartalom/rezgés) az átdolgozott termékeken a hosszú távú megbízhatóság értékelése érdekében.

Mind az SMT, mind a THT alkatrészek utólagos megmunkálásának követelményeit figyelembe kell venni. A THT alkatrészek eltávolításakor figyelni kell az SMT eszközökre gyakorolt ​​​​hatásra. Az utólagos megmunkálás nehézsége 30-50%-kal nagyobb, mint a tiszta SMT panelek esetében.

Az anyag puha és könnyen deformálódik, ezért a rögzítéshez speciális rögzítőelemekre van szükség; a melegítési hőmérsékletnek 10-20 ℃-kal alacsonyabbnak kell lennie, mint a merev NYÁK-nál, hogy elkerülje az aljzat károsodását.

A belső áramkör összetett, és a hőátadás egyenetlen a melegítés során, ami hajlamos a belső réteg rövidzárlatára vagy szakadási áramkörére; a párna javítása nehézkes, és az újrafeldolgozás sikerességi aránya csak 50–60%.

Először távolítsa el az árnyékoló burkolatot, és védje meg a belső alkatrészeket. Az átalakítás után szerelje vissza az árnyékolás hatékonyságának biztosítása érdekében. A nem megfelelő működés befolyásolja az elektromágneses kompatibilitást.

Jó hővezető képességgel és nagy ridegséggel rendelkezik. Gyors melegítést igényel a helyi feszültségkoncentráció okozta repedések elkerülése érdekében, és a melegítési sebességet előnyösen 5-10 ℃/s-on kell szabályozni.

Olyan készségeket kell elsajátítaniuk, mint az alkatrész-azonosítás, a hegesztési technológia, a berendezések kezelése és a hibaelemzés, valamint ismerniük kell az olyan szabványokat, mint az IPC-A-61. A szakmailag képzett személyzet hibaszázaléka 40%-kal alacsonyabb, mint a kezdőké.

Magában foglalja az elméleti képzést (folyamatismeret, szabványos előírások) és a gyakorlati képzést (berendezések kezelése, hegesztési gyakorlat), a képzés utáni értékeléssel, és a ciklus általában 1-2 hét.

Magában foglalja az átdolgozási folyamat utasításait, a berendezések üzemeltetési kézikönyveit, a minőségellenőrzési szabványokat, az átdolgozási nyilvántartásokat stb., amelyek javíthatják a nyomonkövethetőséget és a problémaelemzés hatékonyságát.

Állítson be kulcsfontosságú ellenőrzési pontokat (például alkatrész eltávolítása, betéttisztítás, hegesztés stb.), és végezzen első darab ellenőrzést, járőrellenőrzést és késztermék-ellenőrzést, ami 30–40%-kal csökkentheti a hibaszázalékot.

Gyűjtsön átdolgozási adatokat a problémák elemzéséhez, végezzen folyamatteszteket a paraméterek optimalizálása érdekében, valamint vezessen be új technológiákat és berendezéseket, amelyek évente 10-15%-kal növelhetik a hatékonyságot.

Az eredeti PCBA forrasztási típus szerint válasszon, előnyben részesítse a hasonló összetételű termékeket, és vegye figyelembe az olyan teljesítményeket, mint az olvadáspont, a nedvesíthetőség és a megbízhatóság.

Tisztításra alkalmatlan fluxusra, vízben oldódó fluxusra és gyanta alapú fluxusra oszthatók. A tisztítatlan fluxus olyan esetekre alkalmas, ahol alacsony a tisztasági követelmény, míg a vízben oldódó fluxus kényelmes tisztításhoz, de a maradványokra fel kell hívni a figyelmet.

Apró alkatrészek rögzítésére vagy hegesztés közbeni elmozdulás megakadályozására használják, és jó kötési szilárdsággal (≥5N/mm²) és hőmérséklet-állósággal kell rendelkeznie.

A folyasztószer típusa szerint válasszon (például izopropil-alkohol gyanta alapúakhoz), és vegye figyelembe a környezetvédelmet, a korróziót és az illékonyságot.

Ellenőrizni kell a modellt, a specifikációt, a megjelenést, az elektromos teljesítményt stb., hogy biztosítsuk az eredeti alkatrészekkel való egyezést. A rossz minőségű beérkező anyagok 20%-kal növelik az utólagos feldolgozás meghibásodási arányát.

Tisztítsa meg a levegőfúvóka belsejében lévő szennyeződéseket az eltömődés megelőzése érdekében, ellenőrizze a fűtőcső állapotát, kalibrálja rendszeresen a hőmérsékletet, és kenje meg a mechanikus alkatrészeket. A levegőfúvóka eltömődése körülbelül 15%-kal növeli a hegesztési hibák arányát.

A hőmérsékletet havonta egyszer kalibrálják (hiba ≤±1℃), a Z-tengely magasságát pedig negyedévente egyszer (pontosság ≤±0,05 mm). A kalibrálatlan működés 20%-kal növelheti a hegesztési szivárgás mértékét.

Nem megfelelő szívás: cserélje ki a tömítőgyűrűt kézi kiforrasztó szivattyú esetén, ellenőrizze a vákuumszivattyút, vagy tisztítsa meg az eltömődést elektromos kiforrasztó szivattyú esetén; nem sikerül kiforrasztani: ellenőrizze, hogy a fúvóka sérült vagy eltömődött-e, cserélje ki és tisztítsa meg a maradék forrasztóanyagot.

Általában 1-2 évente cserélik a használat gyakoriságától függően. Az öregedés után a hőmérséklet-egyenletesség csökken, és a hegesztési hibák aránya körülbelül 12%-kal nő.

Rendszeresen tisztítsa a lencsét speciális lencsetisztító papírral, kerülje az ütközéseket az optikai alkatrészek elmozdulásának megakadályozása érdekében, és évente kalibrálja a fókusztávolságot a tiszta képalkotás biztosítása érdekében.

Először kémiai oldószerekkel (például acetonnal) kell feloldani a kapszulázó anyagot, majd az eltávolítás után a hagyományos eljárás szerint újra kell dolgozni, és a befejezés után újra kell kapszulázni, ügyelve az anyag folyékonyságára és kikeményedési körülményeire.

Elsőbbséget élvez a nagy méretű és nagy hőtermelő alkatrészek eltávolítása, hogy elkerüljük a javított alkatrészek károsodását; a kockázatok csökkentése érdekében kövessük az egyszerűtől a nehezebbig tartó elvet.

Speciális berendezésekre (például flip chip átdolgozó állomásra) van szükség, és lézeres fűtést vagy ultrahangos hegesztési technológiát alkalmaznak. A paramétereket előzetes teszteléssel határozzák meg, és a sikerességi arány általában 60-70%.

Használjon multimétert folytonosságvizsgálathoz a rövidzárlat helyének megtalálásához, és ellenőrizze és oldja meg az olyan problémákat, mint a forrasztási maradék áthidalása, az alkatrész érintkezőinek eltolódása és a NYÁK áramkör sérülése.

Ellenőrizze a földelést és az árnyékoló burkolatot, ellenőrizze, hogy a jelvezeték sérült-e hegesztés közben, spektrumanalizátorral észlelje az interferencia forrását, és tegyen intézkedéseket, például árnyékolást és szűrést.

Gépi tanulás segítségével elemezze az átdolgozási adatokat a hibák előrejelzéséhez, vizuális felismeréssel automatikusan megtalálja a hibás alkatrészeket, és intelligensen állítsa be a berendezések paramétereit a hatékonyság és a minőség javítása érdekében.

A fejlesztés a nagy pontosságú és többfunkciós integráció felé halad (például röntgenvizsgálat, automatikus golyóültetés, hegesztés stb. integrálása), és az intelligens menedzsment javítása érdekében összekapcsolódik az MES rendszerrel.

Környezetbarát folyósítószerek és tisztítószerek népszerűsítése, alacsony energiafogyasztású berendezések fejlesztése, valamint roncsolásmentes utófeldolgozási technológiák feltárása a szennyezés és az erőforrás-pazarlás csökkentése érdekében.

Gyorsan képes előállítani a szerelvényeket az utólagos megmunkáláshoz a költségek csökkentése érdekében, és a NYÁK helyi sérüléseinek javítására (például vezetőképes vonalak nyomtatására) használják az összetett folyamatok egyszerűsítése érdekében.

Digitális vezérlés és távfelügyelet valósítható meg az átdolgozó berendezéseken, optimalizálhatók a folyamatok big data elemzés révén, és létrehozhatók a termékátdolgozás nyomonkövethetőségi rendszerei a minőségellenőrzés javítása érdekében.