Mchakato wa ukarabati wa PCBA

Mchakato wa kurekebisha PCBA (Mkusanyiko wa Bodi ya Mzunguko Iliyochapishwa) ni utaratibu wa kupata hitilafu katika mikusanyiko yenye hitilafu duni za kutengenezea au utendaji kazi, kuondoa vipengele vyenye kasoro, na kutengeneza tena vipengele vilivyohitimu. Takwimu zinaonyesha kuwa takriban 5%-15% ya PCBA inahitaji marekebisho wakati wa utengenezaji wa bidhaa za kielektroniki.

Urekebishaji upya hushughulikia masuala kama vile kasoro za soldering na hitilafu za vipengele wakati wa uzalishaji, huku bidhaa iliyorekebishwa ikihitaji kufikia viwango vya uzalishaji asili; ukarabati hushughulikia hitilafu zinazosababishwa na kuzeeka, matumizi yasiyofaa, n.k., katika bidhaa zilizotumika tayari. Kiwango bora cha tasnia ni kudhibiti kiwango cha kasoro za urekebishaji upya ndani ya 3%.

Mchakato wa kawaida ni: kugundua hitilafu → eneo la kasoro → kuondolewa kwa sehemu → kusafisha pedi → kuunganishwa kwa sehemu mpya → ukaguzi na uthibitishaji. Miongoni mwao, kuondolewa kwa sehemu na kuunganishwa kwa sehemu huchangia 60%-70% ya muda wote wa mchakato.

Hata katika mistari ya uzalishaji ya hali ya juu ya SMT, bado kuna kiwango cha kasoro ya kutengenezea cha 0.1%-1% (kama vile kutengenezea kwa baridi na kuunganisha daraja). Kurekebisha kunaweza kuboresha viwango vya ubora wa bidhaa, kupunguza gharama za uzalishaji, na kuepuka kuharibu bodi nzima.

Inaweza kuboresha mavuno ya bidhaa ya kwanza, kupunguza gharama za uzalishaji, kuhakikisha ubora na uaminifu wa bidhaa, na kupunguza gharama za matengenezo baada ya mauzo. Uchunguzi unaonyesha kuwa michakato mizuri ya ukarabati inaweza kuongeza uaminifu wa bidhaa kwa 20%-30%.

Hasa inajumuisha vituo vya kurekebisha hewa ya moto, vituo vya kurekebisha infrared, vituo vya kurekebisha BGA, pampu za kuondoa soldering, darubini, n.k. Miongoni mwao, vituo vya kurekebisha BGA vina usahihi wa kudhibiti halijoto wa ±1℃, unaofaa kwa marekebisho ya vipengele vya BGA kwa usahihi wa hali ya juu.

Hutoa hewa ya moto kupitia bomba la kupasha joto, na hupuliza hewa ya moto kwenye vipengele vinavyopaswa kufanyiwa kazi upya kupitia pua, na kuyeyusha solder ili kuondoa au kuunganishwa. Joto la hewa ya moto kwa ujumla hurekebishwa kutoka 200-450℃, na kasi ya hewa ya 5-50L/dakika.

Vituo vya urekebishaji wa BGA vina kazi huru za udhibiti wa halijoto kwa maeneo mengi ya halijoto, kuwezesha udhibiti tata wa mkunjo wa halijoto, unaofaa kwa vifaa vilivyofungashwa kama vile BGA na CSP; vituo vya urekebishaji wa hewa moto vya kawaida hutumika zaidi kwa vifurushi vya kawaida kama QFP na SOP. Bei ya kituo cha urekebishaji wa BGA ni takriban mara 3-5 ya kituo cha urekebishaji wa hewa moto cha kawaida.

Zimegawanywa katika pampu za kuondoa solder kwa mkono, pampu za kuondoa solder kwa umeme, na bunduki za kuondoa solder kwa utupu. Pampu za kuondoa solder kwa mkono zinafaa kwa kuondoa idadi ndogo ya viungo vya solder, pampu za kuondoa solder kwa umeme zina ufanisi zaidi, na bunduki za kuondoa solder kwa utupu zinafaa kwa vipengele vya pini nyingi. Pampu za kuondoa solder kwa umeme huondoa solder kwa kasi mara 3-5 kuliko zile za mkono.

Kwa vifaa vidogo vilivyofungashwa kama vile 0201 na 01005, darubini yenye ukuzaji wa mara 50-100 inahitajika; kwa vifaa vya kawaida vilivyofungashwa, ukuzaji wa mara 10-30 unatosha. Darubini zenye ukuzaji wa juu ni ghali mara 2-3 kuliko zile zenye ukuzaji wa chini.

Imewekwa kulingana na vifungashio vya vipengele na aina ya solder. Kwa solder ya Sn63Pb37, halijoto ya kuondoa kwa ujumla ni 350-380℃, na halijoto ya solder ni 320-350℃; kwa solder isiyo na risasi (kama vile SAC305), halijoto ya kuondoa ni 380-420℃, na halijoto ya solder ni 350-380℃. Halijoto ya juu sana huharibu vipengele kwa urahisi, huku halijoto ya chini sana ikizuia solder kuyeyuka.

Kwa kawaida hujumuisha eneo la kupasha joto awali (kiwango cha kupasha joto 1-3℃/s, halijoto 120-150℃), eneo la kuloweka (150-180℃, 60-120s), eneo la mtiririko mpya (halijoto ya kilele 217-235℃, inayodumishwa kwa 30-60s), na eneo la kupoeza (kiwango cha kupoeza 2-4℃/s). Mpangilio usiofaa wa mkunjo wa halijoto unaweza kusababisha matatizo kama vile uunganishaji baridi wa BGA na kupasuka kwa mpira wa solder.

Kasi ya hewa ya juu kupita kiasi inaweza kupuliza vipengele vidogo au kusababisha kunyunyizia kwa solder; kasi ya hewa ya chini sana husababisha uhamishaji wa joto usiotosha. Kwa ujumla, kasi ya hewa kwa vifurushi vya 0402 na zaidi imewekwa katika 10-20L/dakika, na kwa 0201 na chini, ni 5-10L/dakika.

Inashauriwa kwamba muda wa kutengenezea kwa kiungo kimoja cha kutengenezea usizidi sekunde 3, na muda wa kutengenezea unaoendelea usizidi sekunde 10. Muda mrefu sana wa kutengenezea huongeza hatari ya foil ya shaba ya PCB kung'oka kwa 30% na uwezekano wa uharibifu wa sehemu kwa 25%.

Rekebisha kulingana na ukubwa wa PCBA na msongamano wa vipengele, kwa ujumla ukiwa na msongamano wa nguvu wa 1-3W/cm². Nguvu kubwa kupita kiasi inaweza kusababisha joto kali na mabadiliko ya PCB, huku nguvu ndogo sana ikisababisha ufanisi mdogo wa kupasha joto.

Tumia kituo cha kurekebisha hewa cha moto, lenga pua kwenye pini, pasha moto kwa nyuzi joto 350-380 kwa kasi ya hewa ya lita 15-20/dakika, na uondoe sehemu hiyo kwa kibano baada ya solder kuyeyuka. Baada ya kuondoa, safisha pedi kwa utambi unaoondoa soldering.

Kwanza, weka mkunjo unaofaa wa halijoto. Baada ya mipira ya solder kuyeyuka kabisa, ondoa BGA kwa uangalifu kwa kalamu ya kufyonza ya utupu; safisha solder iliyobaki kwenye pedi na urudishe mpira kwa kutumia gundi ya solder. Kiwango cha mafanikio cha kuondolewa kwa BGA ni 85% kutokana na ulinganifu wa mkunjo wa halijoto.

Rekodi mwelekeo wa polari ya sehemu ili kuepuka usakinishaji kinyume; zingatia kupasha joto kwa usawa wakati wa kuondolewa ili kuzuia mlipuko wa sehemu kutokana na joto kali la ndani. Ufungaji usio sahihi wa polari huongeza kiwango cha kushindwa kwa bidhaa kwa 40%.

Katika hali kama hizo, ukaguzi wa X-ray unahitajika ili kubaini nafasi za kiungo cha solder, na mbinu za kupasha joto za ndani (kama vile kupasha joto kwa leza) hutumiwa kwa ajili ya kuondolewa. Ni vigumu sana, kwa kiwango cha mafanikio cha 60%-70% pekee.

Dhibiti halijoto na muda wa kupasha joto, na epuka kupasha joto mara kwa mara katika nafasi ile ile; tumia zana zinazofaa, kama vile kutumia upau wa kupuliza ili kusaidia kuondoa vipengele vikubwa ili kupunguza kuvuta PCB. Uendeshaji sahihi unaweza kupunguza kiwango cha uharibifu wa PCB kwa 50%.

Safisha mabaki ya solder kwenye pedi kwa kutumia utambi unaoondoa soldering kwa kutumia chuma cha soldering: loweka utambi kwenye flux, uweke kwenye pedi, na upashe moto kwa kutumia chuma ili kunyonya soldering. Linganisha upana wa utambi na pedi ili kuepuka usafi kupita kiasi au usiotosha.

Paka safu iliyooksidishwa kwa upole kwa karatasi ya mchanga, paka mvuke, na upashe moto ili kurejesha uwezo wa kuunganishwa. Pedi zilizooksidishwa ambazo hazijatibiwa zinaweza kusababisha kiwango cha kasoro cha kuunganishwa kwa 80%.

Kwa sehemu ya kutenganisha, tumia waya za jumper; kwa ajili ya kutenganisha kikamilifu, badilisha pedi (mchovyo wa shaba, mipako ya barakoa ya solder) na ujaribu utendaji wa umeme baada ya ukarabati.

Tumia ncha ya chuma cha kusubu yenye umbo la patasi ili kusawazisha solder iliyozidi, na mchanga ikiwa ni lazima. Hitilafu ya ulalo lazima iwe ndani ya ±0.05mm ili kuepuka matatizo ya solder.

Ndiyo. Tumia ethanoli isiyo na maji au visafishaji maalum ili kuondoa mvuke na uchafu uliobaki, kuepuka ongezeko la 20% la kasoro za soldering na kutu ya PCB.

Angalia vipimo vya vipengele, funika pedi, na uandae vifaa vinavyofaa na ubadilishe. Maandalizi yasiyofaa yanaweza kusababisha kiwango cha 30% cha urekebishaji.

Tumia darubini na kituo cha kurekebisha hewa ya moto au chuma cha kusugulia kilichochongoka. Rekebisha pini moja kwanza, kisha solder iliyobaki ili kuhakikisha uwekaji sahihi.

Tumia X-ray kukagua miunganisho ya mpira wa solder (kiwango cha utupu ≤5%) na multimeter kwa mwendelezo wa umeme. X-ray hugundua zaidi ya 90% ya kasoro.

Rekebisha vipengele kwa gundi au flux kabla ya kusuguliwa, na pasha moto sawasawa ili kuepuka msongo wa joto. Kuhama huchangia 15%-20% ya kasoro za kusuguliwa.

Risasi za shaba zinaweza kuunganishwa kwa urahisi; risasi za chuma zinahitaji kutengenezwa kabla; risasi za aloi zinahitaji mtiririko unaolingana. Risasi za chuma ambazo hazijatibiwa zina kiwango cha kasoro ya kuunganishwa kwa 70%.

Inajumuisha ukaguzi wa kuona, vipimo vya utendaji wa umeme (mwendelezo, upinzani wa insulation), na upimaji wa utendaji kazi. Ukaguzi wa kuona hupata 70%-80% ya kasoro dhahiri.

Angalia viungo kamili na laini vya solder bila solder baridi, daraja, au barafu; hakikisha kuwa ncha zimeunganishwa kikamilifu na hazijaharibika. Kuzingatia viwango vya IPC-A-610 kunahitajika.

Hugundua ubora wa viungo vya ndani vya solder vya vipengele vya BGA/CSP, kutambua soldering baridi, mipira ya solder iliyopasuka, na utupu, kwa kiwango cha kugundua kasoro cha zaidi ya 95% kwa matatizo ya ndani.

Hujaribu utendaji wa umeme kupitia vifaa vya kucha, kugundua kaptura, kufungua, na matatizo ya vigezo vya vipengele, ikishughulikia 80%-90% ya miunganisho ya umeme.

Unganisha PCBA katika mfumo ili kuiga hali halisi ya kazi na ujaribu utendaji, ukitambua 90% ya hitilafu za utendaji zinazosababishwa na kulehemu.

Sababu: pedi zisizo safi, halijoto isiyotosha, mtiririko usiofaa. Suluhisho: safisha pedi tena, rekebisha halijoto/muda, na ubadilishe mtiririko na njia mbadala za ubora wa juu.

Ondoa solder iliyozidi kwa kutumia utambi/chuma kinachoondoa solder, rekebisha halijoto ya solder na kasi ya hewa ili kuzuia kumwagika. Ushughulikiaji sahihi unafikia kiwango cha ukarabati cha 95%.

Sababu zinazowezekana: uharibifu wa sehemu, joto kali wakati wa kuunganishwa kwa solder, polarity ya nyuma. Takwimu zinaonyesha uharibifu wa sehemu unachangia 40%, joto kali kwa 30%.

Sahihisha mabadiliko madogo kwa kupasha joto; badilisha PCB kwa mabadiliko makali. Kudhibiti halijoto/muda hupunguza kiwango cha mabadiliko kwa 60%.

Tumia madawati ya kazi salama ya ESD, kamba za mikono, na kibano; dumisha unyevu wa RH 40%-60% ili kupunguza uharibifu wa ESD kwa 90%.

Waendeshaji lazima wavae miwani/glavu za kinga ili kuzuia kuungua; vifaa vya ardhini ili kuepuka mshtuko wa umeme; weka alama kwenye vifaa vya halijoto ya juu kwa kutumia ishara za onyo.

Vipengele vya taka, solder, na mtiririko ni taka hatari, zinazohitaji utupaji na vitengo vilivyohitimu; maji machafu ya kusafisha lazima yatimize viwango vya utoaji wa GB 8978.

Mifereji mingi ya maji inaweza kuwaka na inapaswa kuhifadhiwa katika maeneo yenye hewa baridi na yenye hewa safi mbali na vyanzo vya moto; epuka kugusana na ngozi/macho na suuza kwa maji mara moja ikiwa imefichuliwa.

Safisha mabaki ya solder mara kwa mara na utokeze kutoka kwa vifaa; weka kinga ya joto kali ili kuzima kiotomatiki wakati mipaka ya halijoto inapozidi.

Lazima uzingatie maagizo ya RoHS, uzuie vitu hatari kama vile risasi/zebaki/kadimiamu, upunguze tete ya mtiririko wa maji, na utumie visafishaji rafiki kwa mazingira.

Boresha michakato, tumia vifaa otomatiki, na ufunze waendeshaji. Vifaa otomatiki vinaweza kuongeza ufanisi kwa 30%-50%.

Punguza urekebishaji wa sekondari kutokana na uendeshaji usiofaa, chagua zana/vifaa kwa busara, na uboreshe michakato ili kupunguza viwango vya awali vya kasoro. Urekebishaji wa sekondari huchangia 25%-35% ya gharama zote.

Boresha vigezo vya mchakato, chagua mkondo/msongeshaji unaofaa, na uimarishe ukaguzi wa makala ya kwanza na sampuli katika mchakato. Maboresho ya mchakato yanaweza kupunguza viwango vya kasoro kwa 40%-60%.

Huboresha uthabiti wa ubora, hupunguza makosa ya kibinadamu, hurahisisha mafunzo ya wafanyakazi wapya, na huongeza ufanisi. Usanifishaji unaweza kupunguza kushuka kwa viwango vya kasoro kwa 50%.

Fanya vipimo vya kuzeeka (saa 24-100) na vipimo vya mazingira (joto la juu/unyevu/mtetemo) kwenye bidhaa zilizofanyiwa ukarabati ili kutathmini uaminifu wa muda mrefu.

Ni muhimu kuzingatia mahitaji ya urekebishaji wa vipengele vya SMT na THT. Wakati wa kuondoa vipengele vya THT, tahadhari inapaswa kulipwa kwa athari kwenye vifaa vya SMT. Ugumu wa urekebishaji ni 30%-50% zaidi kuliko ule wa bodi safi za SMT.

Nyenzo ni laini na rahisi kuharibika, kwa hivyo vifaa maalum vinahitajika kwa ajili ya kurekebisha; halijoto ya joto inapaswa kuwa chini ya 10-20℃ kuliko ile ya PCB ngumu ili kuepuka kuharibu sehemu ya chini.

Saketi ya ndani ni changamano, na uhamishaji wa joto hauna usawa wakati wa kupasha joto, jambo ambalo linaweza kusababisha mzunguko mfupi au mzunguko wazi wa safu ya ndani; ukarabati wa pedi ni mgumu, na kiwango cha mafanikio cha ukarabati ni 50%-60% pekee.

Ondoa kifuniko cha kinga kwanza na ulinde vipengele vya ndani. Kisakinishe tena baada ya kufanya kazi upya ili kuhakikisha athari ya kinga. Uendeshaji usiofaa utaathiri utangamano wa sumakuumeme.

Ina upitishaji mzuri wa joto na udhaifu mkubwa. Inahitaji kupashwa joto haraka ili kuepuka kupasuka kunakosababishwa na mkusanyiko wa msongo wa ndani, na kiwango cha kupashwa joto kinapendekezwa kudhibitiwa kwa 5-10℃/s.

Wanahitaji ujuzi bora kama vile utambuzi wa vipengele, teknolojia ya kulehemu, uendeshaji wa vifaa, na uchambuzi wa makosa, na kufahamu viwango kama vile IPC-A-61. Kiwango cha kasoro cha wafanyakazi waliofunzwa kitaaluma ni cha chini kwa 40% kuliko cha wanaoanza.

Inajumuisha mafunzo ya kinadharia (ujuzi wa mchakato, vipimo vya kawaida) na mafunzo ya vitendo (uendeshaji wa vifaa, mazoezi ya kulehemu), pamoja na tathmini baada ya mafunzo, na mzunguko kwa ujumla ni wiki 1-2.

Inajumuisha maagizo ya mchakato wa urekebishaji, miongozo ya uendeshaji wa vifaa, viwango vya ukaguzi wa ubora, rekodi za urekebishaji, n.k., ambazo zinaweza kuboresha ufuatiliaji na ufanisi wa uchambuzi wa matatizo.

Weka sehemu muhimu za udhibiti (kama vile kuondoa vipengele, kusafisha pedi, kulehemu, n.k.), na ufanye ukaguzi wa kipande cha kwanza, ukaguzi wa doria na ukaguzi wa bidhaa iliyokamilika, ambayo inaweza kupunguza kiwango cha kasoro kwa 30%-40%.

Kusanya data ya kurekebisha ili kuchambua matatizo, kufanya majaribio ya mchakato ili kuboresha vigezo, na kuanzisha teknolojia na vifaa vipya, ambavyo vinaweza kuongeza ufanisi kwa 10%-15% kila mwaka.

Chagua kulingana na aina asili ya solder ya PCBA, toa kipaumbele kwa bidhaa zenye muundo sawa, na uzingatie utendaji kama vile kiwango cha kuyeyuka, uwezo wa kunywea, na kutegemewa.

Zimegawanywa katika mtiririko usio safi, mtiririko unaoyeyuka katika maji na mtiririko unaotokana na rosini. Mtiririko usio safi unafaa kwa matukio yenye mahitaji ya chini ya usafi, na mtiririko unaoyeyuka katika maji ni rahisi kwa kusafisha lakini mabaki yanapaswa kuzingatiwa.

Inatumika kurekebisha vipengele vidogo au kuzuia kuhama wakati wa kulehemu, na inahitaji kuwa na nguvu nzuri ya kuunganisha (≥5N/mm²) na upinzani wa halijoto.

Chagua kulingana na aina ya mtiririko (kama vile pombe ya isopropili kwa msingi wa rosini), na uzingatie ulinzi wa mazingira, kutu na tete.

Ni muhimu kuangalia modeli, vipimo, mwonekano, utendaji wa umeme, n.k. ili kuhakikisha uthabiti na vipengele vya asili. Vifaa vinavyoingia vibaya vitaongeza kiwango cha hitilafu ya ukarabati kwa 20%.

Safisha uchafu ndani ya pua ya hewa ili kuzuia kuziba, angalia hali ya bomba la kupasha joto na urekebishe halijoto mara kwa mara, na ulainishe vipengele vya mitambo. Kuziba kwa pua ya hewa kutaongeza kiwango cha kasoro za kulehemu kwa takriban 15%.

Halijoto hupimwa mara moja kwa mwezi (hitilafu ≤±1℃), na urefu wa mhimili wa Z hupimwa mara moja kwa robo (usahihi ≤±0.05mm). Isiyopimwa inaweza kuongeza kiwango cha utupu wa kulehemu kwa 20%.

Kutotoa maji ya kutosha: badilisha pete ya kuziba kwa pampu ya kuondoa solder kwa mkono, angalia pampu ya utupu au safisha kizuizi cha pampu ya kuondoa solder kwa umeme; haiwezi kuondoa solder: angalia kama pua imeharibika au imeziba, badilisha na usafishe solder iliyobaki.

Kwa ujumla, hubadilishwa kila baada ya miaka 1-2 kulingana na masafa ya matumizi. Baada ya kuzeeka, usawa wa halijoto hupungua, na kiwango cha kasoro za kulehemu huongezeka kwa takriban 12%.

Safisha lenzi mara kwa mara kwa karatasi maalum ya lenzi, epuka mgongano ili kuzuia kuhama kwa vipengele vya macho, na urekebishe urefu wa fokasi kila mwaka ili kuhakikisha upigaji picha wazi.

Kwanza tumia viyeyusho vya kemikali (kama vile asetoni) kuyeyusha nyenzo ya kufungia, fanya upya kulingana na mchakato wa kawaida baada ya kuondolewa, na fungia tena baada ya kukamilika, ukizingatia hali ya utelezi na uponaji wa nyenzo.

Kipaumbele kinatolewa kwa kuondoa vipengele vikubwa na vinavyozalisha joto kali ili kuepuka kuathiri sehemu zilizorekebishwa; fuata kanuni kuanzia rahisi hadi ngumu ili kupunguza hatari.

Vifaa maalum (kama vile kituo cha kurekebisha chip) vinahitajika, na teknolojia ya kupasha joto kwa leza au kulehemu kwa ultrasonic hutumiwa. Vigezo huamuliwa kupitia majaribio ya awali, na kiwango cha mafanikio kwa kawaida huwa 60%-70%.

Tumia kipima-wingi kwa ajili ya upimaji wa mwendelezo ili kupata sehemu ya saketi fupi, na angalia na utatue matatizo kama vile daraja la mabaki ya solder, upotoshaji wa pini ya vipengele, na uharibifu wa saketi ya PCB.

Angalia kama msingi ni mzuri na kifuniko cha kinga kimewekwa mahali pake, angalia kama mstari wa ishara umeharibika wakati wa kulehemu, tumia kichambuzi cha wigo kugundua chanzo cha kuingiliwa, na chukua hatua kama vile kinga na kuchuja.

Chambua data ya kurekebisha data kupitia ujifunzaji wa mashine ili kutabiri kasoro, tumia utambuzi wa kuona ili kupata kiotomatiki vipengele vyenye kasoro, na urekebishe vigezo vya vifaa kwa busara ili kuboresha ufanisi na ubora.

Itakua kuelekea ujumuishaji wa usahihi wa hali ya juu na wa kazi nyingi (kama vile kuunganisha ukaguzi wa X-ray, upandaji wa mipira kiotomatiki, kulehemu, n.k.), na kutambua muunganisho na mfumo wa MES ili kuboresha usimamizi wa akili.

Kukuza mawakala wa kusafisha na wa kusafisha rafiki kwa mazingira, kukuza vifaa vya matumizi ya nishati kidogo, na kuchunguza teknolojia ya urekebishaji isiyoharibu ili kupunguza uchafuzi wa mazingira na upotevu wa rasilimali.

Inaweza kutengeneza vifaa vya kurekebisha haraka ili kupunguza gharama, na hutumika kurekebisha uharibifu wa ndani wa PCB (kama vile mistari ya uchapishaji) ili kurahisisha michakato tata.

Kutambua udhibiti wa kidijitali na ufuatiliaji wa mbali wa vifaa vya urekebishaji, kuboresha michakato kupitia uchambuzi wa data kubwa, na kuanzisha mifumo ya ufuatiliaji wa urekebishaji wa bidhaa ili kuboresha udhibiti wa ubora.