PCBA viðgerðarferli

Endurvinnsluferli prentaðra rafrásarborða (PCBA) er aðferð til að finna galla í samsetningum með lélega lóðun eða virknibilun, fjarlægja gallaða íhluti og lóða upp hæfa íhluti aftur. Tölfræði sýnir að um það bil 5%-15% af prentuðum rafrásarborðum þarfnast endurvinnslu við framleiðslu rafeindabúnaðar.

Endurvinnsla fjallar um vandamál eins og lóðgalla og bilun íhluta við framleiðslu, þar sem viðgerða varan þarf að uppfylla upprunalega framleiðslustaðla; viðgerð fjallar um galla sem orsakast af öldrun, óviðeigandi notkun o.s.frv. í notuðum vörum. Frábær iðnaðarstaðall er að stjórna hlutfalli endurvinnslugalla innan 3%.

Algengt ferli er: bilunargreining → staðsetning galla → fjarlæging íhluta → hreinsun á púðum → lóðun nýrra íhluta → skoðun og staðfesting. Meðal þeirra er fjarlæging og lóðun íhluta 60%-70% af heildarferlistímanum.

Jafnvel í háþróaðri SMT framleiðslulínum er lóðunargallahlutfallið enn 0,1%-1% (eins og köldlóðun og brúarleiðslur). Endurvinnsla getur bætt vöruhæfni, lækkað framleiðslukostnað og komið í veg fyrir að allt borðið sé fargað.

Það getur bætt afköst fyrstu umferðar vörunnar, dregið úr framleiðslukostnaði, tryggt gæði og áreiðanleika vörunnar og lækkað viðhaldskostnað eftir sölu. Rannsóknir sýna að góð endurvinnsluferli geta aukið áreiðanleika vörunnar um 20%-30%.

Inniheldur aðallega endurvinnslustöðvar með heitu lofti, endurvinnslustöðvar með innrauðri ...

Það býr til heitt loft í gegnum hitunarrör og blæs heita loftinu á íhlutina sem á að endurvinna í gegnum stút, sem bræðir lóðið til að fjarlægja eða lóða. Hitastig heita loftsins er almennt stillanlegt frá 200-450°C, með lofthraða upp á 5-50L/mín.

BGA endurvinnslustöðvar hafa sjálfstæðar hitastýringaraðgerðir fyrir mörg hitasvæði, sem gerir kleift að stjórna flóknum hitakúrfum, sem hentar fyrir pakkaðar tæki eins og BGA og CSP; algengar heitlofts endurvinnslustöðvar eru aðallega notaðar fyrir hefðbundnar pakka eins og QFP og SOP. Verð á BGA endurvinnslustöð er um 3-5 sinnum hærra en á venjulegri heitlofts endurvinnslustöð.

Þær skiptast í handvirkar aflóðunardælur, rafmagns aflóðunardælur og lofttæmisaflóðunarbyssur. Handvirkar aflóðunardælur henta til að fjarlægja fáar lóðtengingar, rafmagns aflóðunardælur eru skilvirkari og lofttæmisaflóðunarbyssur henta fyrir margpinna íhluti. Rafmagns aflóðunardælur fjarlægja lóð 3-5 sinnum hraðar en handvirkar.

Fyrir örsmá, pakkað tæki eins og 0201 og 01005 þarf smásjá með 50-100 falda stækkun; fyrir hefðbundin, pakkað tæki nægir 10-30 falda stækkun. Smásjár með mikilli stækkun eru um 2-3 sinnum dýrari en smásjár með litla stækkun.

Stillið eftir umbúðum íhluta og gerð lóðmálms. Fyrir Sn63Pb37 lóðmálm er fjarlægingarhitastigið almennt 350-380℃ og lóðunarhitastigið 320-350℃; fyrir blýlaust lóðmálm (eins og SAC305) er fjarlægingarhitastigið 380-420℃ og lóðunarhitastigið 350-380℃. Of hár hiti skemmir auðveldlega íhluti, en of lágur hiti kemur í veg fyrir að lóðmálmurinn bráðni.

Það inniheldur venjulega forhitunarsvæði (upphitunarhraði 1-3°C/s, hitastig 120-150°C), ídreypisvæði (150-180°C, 60-120 sekúndur), endurflæðissvæði (hámarkshitastig 217-235°C, viðhaldið í 30-60 sekúndur) og kælisvæði (kælihraði 2-4°C/s). Röng stilling á hitastigskúrfunni getur valdið vandamálum eins og köldlóðun á BGA og sprungum í lóðkúlum.

Of mikill lofthraði getur blásið burt smáum íhlutum eða valdið því að lóð skvettist; of lágur lofthraði leiðir til ófullnægjandi varmaflutnings. Almennt er lofthraðinn fyrir 0402 og stærri pakka stilltur á 10-20L/mín, og fyrir 0201 og lægri er hann 5-10L/mín.

Mælt er með því að lóðunartími fyrir eina lóðtengingu fari ekki yfir 3 sekúndur og samfelld lóðun fari ekki yfir 10 sekúndur. Of langur lóðunartími eykur hættuna á að koparfilma á prentplötunni flagni af um 30% og líkurnar á skemmdum á íhlutum um 25%.

Stillið eftir stærð og þéttleika íhluta prentplötunnar, almennt með aflþéttleika upp á 1-3W/cm². Of mikil aflgjöf getur valdið staðbundinni ofhitnun og aflögun prentplötunnar, en of lítil aflgjöf leiðir til lélegrar hitunarnýtingar.

Notið heitloftsvinnslustöð, beinið stútnum að pinnunum, hitið við 350-380°C með lofthraða upp á 15-20L/mín. og fjarlægið íhlutinn með pinsetti eftir að lóðið bráðnar. Eftir að púðarnir eru fjarlægðir skal þrífa þá með aflóðunarkveik.

Fyrst skal stilla viðeigandi hitastigskúrfu. Eftir að lóðkúlurnar eru alveg bráðnar skal fjarlægja BGA varlega með sogpenna; hreinsið leifar af lóði á púðunum og setjið kúlurnar aftur á sinn stað með lóðpasta. Árangurshlutfall BGA við að fjarlægja er 85% vegna þess að hitastigskúrfan passar.

Skráið pólunarstefnu íhlutsins til að forðast öfuga uppsetningu; gætið þess að hitinn sé jafnur við fjarlægingu til að koma í veg fyrir að íhluturinn springi vegna staðbundinnar ofhitnunar. Röng pólun eykur bilunartíðni vörunnar um 40%.

Í slíkum tilfellum þarf röntgenskoðun til að ákvarða staðsetningu lóðtenginganna og nota staðbundnar hitunaraðferðir (eins og leysigeislahitun) til að fjarlægja þær. Það er frekar erfitt og aðeins 60%-70% árangurshlutfall.

Stjórnið hitunarhita og -tíma og forðist endurtekna hitun á sama stað; notið viðeigandi verkfæri, eins og að nota prjón til að hjálpa til við að fjarlægja stóra íhluti og draga úr togi í prentplötuna. Rétt notkun getur dregið úr skemmdum á prentplötunni um 50%.

Hreinsið leifar af lóði á púðum með lóðajárni: leggið kveikinn í flúx, setjið hann á púðann og hitið með lóðjárninu til að draga í sig lóðið. Passið breidd kveiksins við púðann til að forðast óhóflega eða ófullnægjandi þrif.

Slípið oxaða lagið varlega með fínu sandpappír, berið á flúx og hitið til að endurheimta lóðunarhæfni. Ómeðhöndluð oxuð lag getur valdið 80% lóðagallatíðni.

Til að losna að hluta skal nota tengivíra; til að losna alveg skal endurnýja púðann (koparhúða, lóðgrímuhúða) og prófa rafmagnsvirkni eftir viðgerð.

Notið meitlalaga lóðjárnsodd til að jafna út umframlóð og pússið ef nauðsyn krefur. Flatnættisvillan verður að vera innan ±0,05 mm til að koma í veg fyrir lóðunarvandamál.

Já. Notið vatnsfrítt etanól eða sérhæfð hreinsiefni til að fjarlægja leifar af flússefni og óhreinindi og forðist 20% aukningu á lóðagöllum og tæringu á prentplötum.

Athugið forskriftir íhluta, tinið púðana og útbúið viðeigandi verkfæri og flúx. Ófullnægjandi undirbúningur getur valdið 30% endurvinnsluhlutfalli.

Notið smásjá og heitlofts-endurvinnslustöð eða oddhvass lóðjárn. Festið fyrst einn pinna og lóðið síðan restina til að tryggja nákvæma staðsetningu.

Notið röntgengeisla til að skoða lóðkúlutengingar (tómarúmshlutfall ≤5%) og fjölmæli til að athuga rafmagnssamfellu. Röntgengeislar greina yfir 90% galla.

Festið íhlutina með lími eða flúxefni fyrir lóðun og hitið jafnt til að forðast hitastreitu. Tilfærsla veldur 15%-20% af lóðunargöllum.

Koparleiðslur eru mjög lóðanlegar; járnleiðslur þurfa fortinningu; málmblönduleiðslur þurfa samsvarandi flúx. Ómeðhöndluð járnleiðslur hafa 70% lóðagallahlutfall.

Inniheldur sjónræna skoðun, rafmagnsprófanir (samfelldni, einangrunarviðnám) og virkniprófanir. Sjónræn skoðun finnur 70%-80% af augljósum göllum.

Athugið hvort lóðsamskeytin séu slétt og án kalda lóðunar, brúa eða ísbjalla; gætið þess að leiðslur séu fullkomlega lóðaðar og óskemmdar. Nauðsynlegt er að IPC-A-610 staðlarnir séu uppfylltir.

Greinir gæði innri lóðsamskeyta BGA/CSP íhluta, greinir kalda lóðun, sprungnar lóðkúlur og holrými, með yfir 95% gallagreiningarhlutfalli fyrir innri vandamál.

Prófar rafmagnsafköst með naglabeðisfestingum, greinir skammhlaup, rofa og vandamál með íhlutabreytur og nær yfir 80%-90% rafmagnstenginga.

Samþætta PCBA-eininguna í kerfi til að herma eftir raunverulegum vinnuskilyrðum og prófa virkni, og bera kennsl á 90% af virknibilunum sem orsakast af suðu.

Orsakir: óhreinir púðar, ófullnægjandi hitastig, óvirkur flúx. Lausnir: þrífið púðana aftur, stillið hitastig/tíma og skiptið flúxinu út fyrir hágæða vara.

Fjarlægið umframlóð með lóðkveiki/lóðjárni, stillið lóðhita og lofthraða til að koma í veg fyrir skvettur. Rétt meðhöndlun nær 95% viðgerðarhlutfalli.

Mögulegar orsakir: skemmdir á íhlutum, ofhitnun við lóðun, öfug pólun. Tölfræði sýnir að skemmdir á íhlutum eru orsök 40% og ofhitnun 30%.

Leiðréttið minniháttar aflögun með upphitun; skiptið um prentplötur ef aflögun er mikil. Með því að stjórna hitastigi/tíma minnkar aflögunarhraðann um 60%.

Notið vinnubekki, úlnliðsól og pinsett sem eru örugg fyrir rafstöðuleiðslur (ESD); haldið 40%-60% rakastigi til að draga úr skemmdum af völdum rafstöðuleiðslu um 90%.

Rekstraraðilar verða að nota hlífðargleraugu/hanska til að koma í veg fyrir bruna; jarðtengja búnað til að forðast rafstuð; merkja búnað sem verður fyrir miklum hita með viðvörunarskiltum.

Úrgangsefni, lóðmálmur og flúxefni eru hættuleg úrgangur sem þarf að farga af viðurkenndum einingum; hreinsað skólp verður að uppfylla losunarstaðla GB 8978.

Flest flúxefni eru eldfim og ætti að geyma þau á köldum, loftræstum stöðum fjarri eldsupptökum; forðist snertingu við húð/augu og skolið strax með vatni ef þau komast í snertingu við efnið.

Hreinsið reglulega lóðleifar og flúx af búnaði; setjið upp ofhitnunarvörn til að slökkva sjálfkrafa á sér þegar hitastig er farið yfir hámarkshitastig.

Verður að vera í samræmi við RoHS tilskipanir, takmarka notkun hættulegra efna eins og blýs/kvikasilfurs/kadmíums, lágmarka uppgufun flæðis og nota umhverfisvæn hreinsiefni.

Hámarka ferla, taka upp sjálfvirkan búnað og þjálfa rekstraraðila. Sjálfvirkur búnaður getur aukið skilvirkni um 30%-50%.

Minnkaðu auka endurvinnslu vegna óviðeigandi aðgerða, veldu verkfæri/efni skynsamlega og fínstilltu ferla til að lækka upphaflega gallatíðni. Auka endurvinnsla nemur 25%-35% af heildarkostnaði.

Hámarka ferlisbreytur, velja viðeigandi flússefni/lóðmálm og styrkja skoðun fyrstu vöru og sýnatöku í vinnslu. Ferlisbætur geta dregið úr gallatíðni um 40%-60%.

Bætir stöðugleika gæða, dregur úr mannlegum mistökum, auðveldar þjálfun nýrra starfsmanna og eykur skilvirkni. Staðlun getur minnkað sveiflur í gallatíðni um 50%.

Framkvæmið öldrunarprófanir (24-100 klukkustundir) og umhverfisprófanir (hár hiti/rakastig/titringur) á endurunnum vörum til að meta langtímaáreiðanleika.

Nauðsynlegt er að hafa í huga kröfur um endurvinnslu bæði SMT og THT íhluta. Þegar THT íhlutir eru fjarlægðir skal huga að áhrifum á SMT tæki. Erfiðleikinn við endurvinnslu er 30%-50% meiri en á hreinum SMT borðum.

Efnið er mjúkt og auðvelt að afmynda, þannig að sérstök festingar eru nauðsynlegar til að festa; hitunarhitastigið ætti að vera 10-20 ℃ lægra en á stífum prentplötum til að forðast skemmdir á undirlaginu.

Innra rafrásin er flókin og hitaleiðslan er ójöfn við upphitun, sem getur valdið skammhlaupi eða opnu rafrás í innra laginu; viðgerð á púðunum er erfið og árangurshlutfall endurvinnslu er aðeins 50% -60%.

Fjarlægið fyrst hlífðarhlífina og verndið innri íhlutina. Setjið hana aftur á eftir endurvinnslu til að tryggja hlífðaráhrif. Röng notkun mun hafa áhrif á rafsegulfræðilega samhæfni.

Það hefur góða varmaleiðni og mikla brothættni. Það þarfnast hraðrar upphitunar til að koma í veg fyrir sprungur af völdum staðbundinnar spennuþéttni og upphitunarhraðinn er helst stýrður á 5-10 ℃/s.

Þeir þurfa að ná góðum tökum á færni eins og íhlutaauðkenningu, suðutækni, notkun búnaðar og bilanagreiningu og vera kunnugir stöðlum eins og IPC-A-61. Bilanatíðni hjá fagþjálfuðu starfsfólki er 40% lægri en hjá byrjendum.

Það felur í sér fræðilega þjálfun (þekkingu á ferlum, staðlaforskriftir) og verklega þjálfun (notkun búnaðar, suðuæfingar), með mati eftir þjálfun, og lotan er almennt 1-2 vikur.

Það felur í sér leiðbeiningar um endurvinnsluferli, notkunarhandbækur búnaðar, gæðaeftirlitsstaðla, endurvinnsluskrár o.s.frv., sem geta bætt rekjanleika og skilvirkni vandamálagreiningar.

Setjið lykilatriði í stjórnunarstöðum (eins og að fjarlægja íhluti, þrífa púða, suða o.s.frv.) og framkvæmið fyrstu skoðun, eftirlitsskoðun og skoðun á fullunninni vöru, sem getur dregið úr gallatíðni um 30%-40%.

Safna endurvinnslugögnum til að greina vandamál, framkvæma ferlisprófanir til að hámarka breytur og kynna nýja tækni og búnað sem getur aukið skilvirkni um 10%-15% árlega.

Veldu eftir upprunalegu PCBA lóðtegundinni, forgangsraðaðu vörum með svipaða samsetningu og hafðu í huga frammistöðu eins og bræðslumark, rakaþol og áreiðanleika.

Þau eru skipt í óhreinsað flússefni, vatnsleysanlegt flússefni og flússefni sem byggir á kvoðu. Óhreinsað flússefni hentar vel við tilefni þar sem kröfur um hreinlæti eru litlar og vatnsleysanlegt flússefni hentar vel til þrifa en það ætti að taka eftir leifum.

Það er notað til að festa smáa íhluti eða koma í veg fyrir tilfærslu við suðu og þarf að hafa góðan límstyrk (≥5N/mm²) og hitaþol.

Veldu eftir flússefnistegund (eins og ísóprópýlalkóhól fyrir kólónoxíð) og hafðu í huga umhverfisvernd, tæringu og rokgjörnleika.

Nauðsynlegt er að athuga gerð, forskrift, útlit, rafmagnsafköst o.s.frv. til að tryggja samræmi við upprunalegu íhlutina. Lélegt innkomið efni mun auka tíðni endurvinnslubilana um 20%.

Hreinsið óhreinindi inni í loftstútnum til að koma í veg fyrir stíflur, athugið stöðu hitunarrörsins og stillið hitastigið reglulega og smyrjið vélrænu íhlutina. Stífla í loftstútnum eykur tíðni suðugalla um 15%.

Hitastigið er kvarðað einu sinni í mánuði (villa ≤±1℃) og hæð Z-ássins er kvarðað ársfjórðungslega (nákvæmni ≤±0,05 mm). Ókvarðað getur aukið suðuholuhlutfallið um 20%.

Ófullnægjandi sog: Skiptið um þéttihring fyrir handvirka aflóðunardælu, athugið lofttæmisdæluna eða hreinsið stífluna fyrir rafmagns aflóðunardælu; ef ekki tekst að aflóða: athugið hvort stúturinn sé skemmdur eða stíflaður, skiptið um og hreinsið leifar af lóði.

Almennt er skipt út á 1-2 ára fresti eftir notkunartíðni. Eftir öldrun minnkar hitastigsjöfnunin og tíðni suðugalla eykst um 12%.

Hreinsið linsuna reglulega með sérstökum linsupappír, forðist árekstur til að koma í veg fyrir að ljósfræðilegir íhlutir færist til og stillið brennivíddina árlega til að tryggja skýra myndgæði.

Fyrst skal nota efnafræðileg leysiefni (eins og aseton) til að leysa upp innhylkingarefnið, vinna það síðan aftur samkvæmt hefðbundinni aðferð eftir að því er fjarlægt og innhylkja það aftur að því loknu, með hliðsjón af fljótandi eðli og herðingarskilyrðum efnisins.

Forgangsverkefni er að fjarlægja stóra íhluti sem mynda mikinn hita til að forðast að hafa áhrif á viðgerða hluta; fylgdu meginreglunni frá auðvelt til erfitt til að draga úr áhættu.

Sérstök búnaður (eins og endurvinnslustöð með flip-chip) er nauðsynlegur og leysihitun eða ómsuðutækni er notuð. Færibreytur eru ákvarðaðar með forprófun og árangurshlutfallið er venjulega 60%-70%.

Notið fjölmæli til að prófa samfelldni til að finna skammhlaupspunktinn og athuga og leysa vandamál eins og brúun lóðleifa, rangstöðu pinna íhluta og skemmdir á prentuðu rafrásinni.

Athugaðu hvort jarðtengingin sé góð og hvort skjöldur sé settur upp, athugaðu hvort merkjalínan sé skemmd við suðu, notaðu litrófsgreiningartæki til að greina truflunargjafann og gerðu ráðstafanir eins og skjöldun og síun.

Greinið endurvinnslugögn með vélanámi til að spá fyrir um galla, notið sjónræna greiningu til að finna sjálfkrafa gallaða íhluti og aðlagið búnaðarbreytur á snjallan hátt til að bæta skilvirkni og gæði.

Það mun þróast í átt að mikilli nákvæmni og fjölnota samþættingu (svo sem samþættingu röntgenskoðunar, sjálfvirkrar kúlusöfnunar, suðu o.s.frv.) og átta sig á samtengingu við MES kerfið til að bæta snjalla stjórnun.

Stuðla að umhverfisvænum flúss- og hreinsiefnum, þróa búnað með lágum orkunotkun og kanna tækni til að endurvinna án eyðileggingar til að draga úr mengun og sóun auðlinda.

Það getur fljótt framleitt innréttingar til endurvinnslu til að draga úr kostnaði og er notað til að gera við staðbundnar skemmdir á prentuðum prentplötum (eins og prentun leiðandi línum) til að einfalda flókin ferli.

Innleiða stafræna stýringu og fjarstýringu á endurvinnslubúnaði, hámarka ferla með greiningu stórra gagna og koma á rekjanleikakerfum fyrir endurvinnslu vöru til að bæta gæðaeftirlit.