Proseso ng pagkukumpuni ng PCBA

Ang proseso ng muling paggawa ng PCBA (Printed Circuit Board Assembly) ay isang pamamaraan para sa paghahanap ng mga depekto sa mga assembly na may mahinang paghihinang o mga pagkabigo sa paggana, pag-aalis ng mga depektibong bahagi, at muling paghihinang ng mga kwalipikadong bahagi. Ipinapakita ng mga estadistika na humigit-kumulang 5%-15% ng mga PCBA ang nangangailangan ng muling paggawa sa panahon ng paggawa ng mga produktong elektroniko.

Tinutugunan ng rework ang mga isyu tulad ng mga depekto sa paghihinang at mga pagkabigo ng bahagi habang ginagawa ang produksyon, kung saan ang naayos na produkto ay kailangang matugunan ang mga orihinal na pamantayan ng produksyon; ang pagkukumpuni naman ay tumutugon sa mga depekto na dulot ng pagtanda, hindi wastong paggamit, atbp., sa mga produktong nagamit na. Ang isang mahusay na pamantayan sa industriya ay ang pagkontrol sa rate ng depekto sa rework sa loob ng 3%.

Ang karaniwang proseso ay: pagtuklas ng depekto → lokasyon ng depekto → pag-aalis ng bahagi → paglilinis ng pad → paghihinang ng bagong bahagi → inspeksyon at beripikasyon. Kabilang sa mga ito, ang pag-aalis at paghihinang ng bahagi ay bumubuo ng 60%-70% ng kabuuang oras ng proseso.

Kahit sa mga advanced na linya ng produksyon ng SMT, mayroon pa ring rate ng depekto sa paghihinang na 0.1%-1% (tulad ng cold soldering at bridging). Ang muling paggawa ay maaaring mapabuti ang mga rate ng kwalipikasyon ng produkto, mabawasan ang mga gastos sa produksyon, at maiwasan ang pagkawasak ng buong board.

Maaari nitong mapabuti ang first-pass yield ng produkto, mabawasan ang mga gastos sa produksyon, matiyak ang kalidad at pagiging maaasahan ng produkto, at mapababa ang mga gastos sa pagpapanatili pagkatapos ng benta. Ipinapakita ng mga pag-aaral na ang mahusay na mga proseso ng pagsasaayos ay maaaring magpataas ng pagiging maaasahan ng produkto ng 20%-30%.

Pangunahing kinabibilangan ng mga hot air rework station, infrared rework station, BGA rework station, desoldering pump, microscope, atbp. Kabilang sa mga ito, ang mga BGA rework station ay may katumpakan sa pagkontrol ng temperatura na ±1℃, na angkop para sa high-precision BGA component rework.

Ito ay lumilikha ng mainit na hangin sa pamamagitan ng isang tubo ng pag-init, at hinihipan ang mainit na hangin papunta sa mga bahaging babaguhin sa pamamagitan ng isang nozzle, tinutunaw ang panghinang upang makamit ang pagtanggal o paghihinang. Ang temperatura ng mainit na hangin ay karaniwang naaayos mula 200-450℃, na may bilis ng hangin na 5-50L/min.

Ang mga istasyon ng rework ng BGA ay may mga independiyenteng function sa pagkontrol ng temperatura para sa maraming sona ng temperatura, na nagbibigay-daan sa kumplikadong pagkontrol ng kurba ng temperatura, na angkop para sa mga naka-package na device tulad ng BGA at CSP; ang mga karaniwang istasyon ng rework ng hot air ay kadalasang ginagamit para sa mga kumbensyonal na pakete tulad ng QFP at SOP. Ang presyo ng isang istasyon ng rework ng BGA ay humigit-kumulang 3-5 beses kaysa sa isang karaniwang istasyon ng rework ng hot air.

Ang mga ito ay nahahati sa mga manual desoldering pump, electric desoldering pump, at vacuum desoldering gun. Ang mga manual desoldering pump ay angkop para sa pag-alis ng kaunting solder joints, ang mga electric desoldering pump ay mas episyente, at ang mga vacuum desoldering gun ay angkop para sa mga multi-pin component. Ang mga electric desoldering pump ay nag-aalis ng solder nang 3-5 beses na mas mabilis kaysa sa mga manual.

Para sa maliliit na nakabalot na aparato tulad ng 0201 at 01005, kinakailangan ang isang mikroskopyo na may magnification na 50-100 beses; para sa mga kumbensyonal na nakabalot na aparato, sapat na ang 10-30 beses na magnification. Ang mga high-magnification microscope ay humigit-kumulang 2-3 beses na mas mahal kaysa sa mga low-magnification.

Itakda ayon sa packaging ng component at uri ng solder. Para sa Sn63Pb37 solder, ang temperatura ng pag-alis ay karaniwang 350-380℃, at ang temperatura ng paghihinang ay 320-350℃; para sa lead-free solder (tulad ng SAC305), ang temperatura ng pag-alis ay 380-420℃, at ang temperatura ng paghihinang ay 350-380℃. Ang sobrang taas na temperatura ay madaling makapinsala sa mga component, habang ang sobrang mababang temperatura ay pumipigil sa pagkatunaw ng solder.

Karaniwan itong kinabibilangan ng preheating zone (heating rate 1-3℃/s, temperatura 120-150℃), soaking zone (150-180℃, 60-120s), reflow zone (peak temperature 217-235℃, pinapanatili sa loob ng 30-60s), at cooling zone (cooling rate 2-4℃/s). Ang hindi wastong pagtatakda ng temperature curve ay maaaring magdulot ng mga problema tulad ng BGA cold soldering at pagbibitak ng solder ball.

Ang sobrang taas na airspeed ay maaaring magpatangay ng maliliit na bahagi o magdulot ng pagtalsik ng solder; ang sobrang baba ng airspeed ay nagreresulta sa hindi sapat na paglipat ng init. Sa pangkalahatan, ang airspeed para sa mga pakete na 0402 pataas ay nakatakda sa 10-20L/min, at para sa 0201 pataas, ito ay 5-10L/min.

Inirerekomenda na ang oras ng paghihinang para sa isang solder joint ay hindi hihigit sa 3 segundo, at ang patuloy na paghihinang ay hindi hihigit sa 10 segundo. Ang sobrang haba ng oras ng paghihinang ay nagpapataas ng panganib na matanggal ang copper foil ng PCB ng 30% at ang posibilidad ng pagkasira ng bahagi ng 25%.

Ayusin ayon sa laki ng PCBA at densidad ng bahagi, kadalasan ay may densidad ng kuryente na 1-3W/cm². Ang sobrang taas na kuryente ay maaaring magdulot ng lokal na sobrang pag-init at deformasyon ng PCB, habang ang sobrang mababang kuryente ay nagreresulta sa mababang kahusayan sa pag-init.

Gumamit ng hot air rework station, itutok ang nozzle sa mga pin, painitin sa 350-380℃ na may airspeed na 15-20L/min, at tanggalin ang component gamit ang tweezers pagkatapos matunaw ang solder. Pagkatapos matanggal, linisin ang mga pad gamit ang desoldering wick.

Una, magtakda ng angkop na kurba ng temperatura. Matapos matunaw nang tuluyan ang mga bola ng panghinang, maingat na tanggalin ang BGA gamit ang vacuum suction pen; linisin ang natitirang panghinang sa mga pad at i-reball gamit ang solder paste. Ang rate ng tagumpay ng pag-alis ng BGA ay 85% dahil sa pagtutugma ng kurba ng temperatura.

Itala ang direksyon ng polarity ng component upang maiwasan ang pabaliktad na pagkakabit; bigyang-pansin ang pantay na pag-init habang tinatanggal upang maiwasan ang pagsabog ng component dahil sa lokal na sobrang pag-init. Ang maling pagkabit ng polarity ay nagpapataas ng rate ng pagkabigo ng produkto ng 40%.

Sa ganitong mga kaso, kinakailangan ang inspeksyon ng X-ray upang matukoy ang mga posisyon ng solder joint, at ginagamit ang mga lokal na pamamaraan ng pagpapainit (tulad ng laser heating) para sa pag-alis. Ito ay medyo mahirap, na may rate ng tagumpay na 60%-70% lamang.

Kontrolin ang temperatura at oras ng pag-init, at iwasan ang paulit-ulit na pag-init sa parehong posisyon; gumamit ng mga angkop na kagamitan, tulad ng paggamit ng pry bar upang makatulong sa pag-alis ng malalaking bahagi upang mabawasan ang paghila sa PCB. Ang wastong operasyon ay maaaring makabawas sa rate ng pinsala sa PCB ng 50%.

Linisin ang natitirang panghinang sa mga pad gamit ang desoldering wick gamit ang soldering iron: ibabad ang wick sa flux, ilagay ito sa pad, at initin gamit ang plantsa upang masipsip ang panghinang. Itugma ang lapad ng wick sa pad upang maiwasan ang labis o hindi sapat na paglilinis.

Dahan-dahang lihain ang na-oxidize na layer gamit ang pinong papel de liha, lagyan ng flux, at init upang maibalik ang kakayahang maghinang. Ang mga na-oxidize na pad na hindi ginagamot ay maaaring magdulot ng 80% na depekto sa paghihinang.

Para sa bahagyang pagkalas, gumamit ng mga jumper wire; para sa kumpletong pagkalas, muling gawin ang pad (copper plating, solder mask coating) at subukan ang electrical performance pagkatapos ng pagkukumpuni.

Gumamit ng dulo ng panghinang na hugis-pait upang pantayin ang sobrang panghinang, at lihain kung kinakailangan. Ang error sa pagkapatas ay dapat nasa loob ng ±0.05mm upang maiwasan ang mga problema sa paghihinang.

Oo. Gumamit ng anhydrous ethanol o mga espesyal na panlinis upang alisin ang natitirang flux at mga dumi, upang maiwasan ang 20% ​​na pagtaas sa mga depekto sa paghihinang at kalawang sa PCB.

Suriin ang mga detalye ng bahagi, lagyan ng lata ang mga pad, at ihanda ang mga angkop na kagamitan at flux. Ang hindi sapat na paghahanda ay maaaring magdulot ng 30% na rework rate.

Gumamit ng mikroskopyo at hot air rework station o tulis na panghinang. Ikabit muna ang isang pin, pagkatapos ay ihinang ang natitira upang matiyak ang tamang posisyon.

Gumamit ng X-ray upang siyasatin ang mga koneksyon ng solder ball (void rate ≤5%) at isang multimeter para sa electrical continuity. Mahigit 90% ng mga depekto ang natutukoy ng X-ray.

Ikabit ang mga bahagi gamit ang pandikit o flux bago maghinang, at painitin nang pantay upang maiwasan ang thermal stress. Ang pag-shift ay bumubuo ng 15%-20% ng mga depekto sa paghihinang.

Ang mga lead na tanso ay lubos na madaling ihinang; ang mga lead na bakal ay nangangailangan ng pre-tinning; ang mga lead na haluang metal ay nangangailangan ng katugmang flux. Ang mga lead na bakal na hindi ginagamot ay may 70% na antas ng depekto sa paghihinang.

Kabilang dito ang biswal na inspeksyon, mga pagsubok sa pagganap ng kuryente (continuity, insulation resistance), at pagsubok sa paggana. Nakakatuklas ang biswal na inspeksyon ng 70%-80% ng mga halatang depekto.

Suriin kung buo at makinis ang mga solder joint na walang cold soldering, bridging, o mga icicle; siguraduhing ang mga leads ay ganap na na-solder at walang sira. Kinakailangan ang pagsunod sa mga pamantayan ng IPC-A-610.

Tinutukoy ang kalidad ng internal solder joint ng mga bahagi ng BGA/CSP, tinutukoy ang cold soldering, mga basag na bola ng solder, at mga voids, na may mahigit 95% na rate ng pagtuklas ng depekto para sa mga panloob na isyu.

Sinusubukan ang pagganap ng kuryente sa pamamagitan ng mga bed-of-nail fixture, tinutukoy ang mga shorts, opens, at mga isyu sa component parameter, na sumasaklaw sa 80%-90% ng mga koneksyong elektrikal.

Isama ang PCBA sa isang sistema upang gayahin ang mga totoong kondisyon sa pagtatrabaho at subukan ang functionality, na tumutukoy sa 90% ng mga functional failure na dulot ng welding.

Mga Sanhi: maruming pad, hindi sapat na temperatura, hindi epektibong flux. Mga Solusyon: linisin muli ang mga pad, ayusin ang temperatura/oras, at palitan ang flux ng mga alternatibong de-kalidad.

Tanggalin ang sobrang panghinang gamit ang mitsa/plantsa ng panghinang, ayusin ang temperatura at bilis ng paghihinang upang maiwasan ang pagtalsik. Ang wastong paghawak ay nakakamit ng 95% na antas ng pagkukumpuni.

Mga posibleng sanhi: pinsala sa bahagi, sobrang pag-init habang naghihinang, reverse polarity. Ipinapakita ng mga istatistika na ang pinsala sa bahagi ay bumubuo sa 40%, at sobrang pag-init naman ay 30%.

Itama ang bahagyang deformasyon sa pamamagitan ng pag-init; palitan ang mga PCB para sa matinding deformasyon. Ang pagkontrol sa temperatura/oras ay nakakabawas sa antas ng deformasyon ng 60%.

Gumamit ng mga workbench, wrist strap, at sipit na ligtas sa ESD; panatilihin ang 40%-60% RH humidity upang mabawasan ang pinsala mula sa ESD ng 90%.

Dapat magsuot ng salaming pangproteksyon/guwantes ang mga operator upang maiwasan ang pagkapaso; gumamit ng mga kagamitang pang-ground upang maiwasan ang electric shock; at lagyan ng mga babala ang mga kagamitang may mataas na temperatura.

Ang mga sangkap na basura, solder, at flux ay mga mapanganib na basura, na nangangailangan ng pagtatapon ng mga kwalipikadong yunit; ang paglilinis ng wastewater ay dapat matugunan ang mga pamantayan sa paglabas ng GB 8978.

Karamihan sa mga flux ay madaling magliyab at dapat itago sa malamig at maaliwalas na mga lugar na malayo sa mga pinagmumulan ng apoy; iwasan ang pagdikit sa balat/mata at banlawan kaagad ng tubig kung malantad.

Regular na linisin ang mga natirang solder at flux mula sa kagamitan; magkabit ng proteksyon laban sa sobrang init upang awtomatikong mamatay kapag lumampas sa limitasyon ng temperatura.

Dapat sumunod sa mga direktiba ng RoHS, paghigpitan ang mga mapanganib na sangkap tulad ng lead/mercury/cadmium, bawasan ang flux volatilization, at gumamit ng mga eco-friendly na ahente sa paglilinis.

I-optimize ang mga proseso, gumamit ng mga automated na kagamitan, at sanayin ang mga operator. Ang mga automated na kagamitan ay maaaring magpataas ng kahusayan ng 30%-50%.

Bawasan ang pangalawang muling paggawa dahil sa hindi wastong operasyon, pumili ng mga kagamitan/materyales nang makatwiran, at i-optimize ang mga proseso upang mapababa ang mga panimulang antas ng depekto. Ang pangalawang muling paggawa ay bumubuo ng 25%-35% ng kabuuang gastos.

I-optimize ang mga parametro ng proseso, piliin ang naaangkop na flux/solder, at palakasin ang inspeksyon sa unang artikulo at in-process sampling. Ang mga pagpapabuti sa proseso ay maaaring makabawas sa mga rate ng depekto ng 40%-60%.

Nagpapabuti ng katatagan ng kalidad, binabawasan ang pagkakamali ng tao, pinapadali ang pagsasanay ng mga bagong empleyado, at pinapahusay ang kahusayan. Maaaring paliitin ng estandardisasyon ang mga pagbabago-bago sa antas ng depekto nang 50%.

Magsagawa ng mga pagsubok sa pagtanda (24-100 oras) at mga pagsubok sa kapaligiran (mataas na temperatura/humidity/vibration) sa mga produktong muling ginawa upang masuri ang pangmatagalang pagiging maaasahan.

Kinakailangang isaalang-alang ang mga kinakailangan sa muling paggawa ng parehong mga bahagi ng SMT at THT. Kapag tinatanggal ang mga bahagi ng THT, dapat bigyang-pansin ang epekto sa mga aparatong SMT. Ang kahirapan sa muling paggawa ay 30%-50% na mas mataas kaysa sa mga purong SMT board.

Malambot at madaling baguhin ang hugis ng materyal, kaya kinakailangan ang mga espesyal na kagamitan para sa pagkakabit; ang temperatura ng pag-init ay dapat na 10-20℃ na mas mababa kaysa sa matibay na PCB upang maiwasan ang pagkasira ng substrate.

Ang panloob na circuit ay kumplikado, at ang paglipat ng init ay hindi pantay habang pinapainit, na madaling kapitan ng short circuit o open circuit ng panloob na layer; ang pagkukumpuni ng pad ay mahirap, at ang rate ng tagumpay sa muling paggawa ay 50%-60% lamang.

Tanggalin muna ang takip ng panangga at protektahan ang mga panloob na bahagi. I-install itong muli pagkatapos ng muling paggawa upang matiyak ang epekto ng panangga. Ang hindi wastong paggamit ay makakaapekto sa electromagnetic compatibility.

Ito ay may mahusay na thermal conductivity at mataas na brittleness. Kailangan nito ng mabilis na pag-init upang maiwasan ang pagbibitak na dulot ng lokal na konsentrasyon ng stress, at ang rate ng pag-init ay mas mainam na kontrolado sa 5-10℃/s.

Kailangan nilang maging dalubhasa sa mga kasanayan tulad ng pagtukoy ng mga bahagi, teknolohiya sa hinang, pagpapatakbo ng kagamitan, at pagsusuri ng depekto, at maging pamilyar sa mga pamantayan tulad ng IPC-A-61. Ang antas ng depekto ng mga propesyonal na sinanay na tauhan ay 40% na mas mababa kaysa sa mga baguhan.

Kabilang dito ang teoretikal na pagsasanay (kaalaman sa proseso, mga karaniwang detalye) at praktikal na pagsasanay (pagpapatakbo ng kagamitan, pagsasanay sa hinang), na may kasamang pagtatasa pagkatapos ng pagsasanay, at ang siklo ay karaniwang 1-2 linggo.

Kabilang dito ang mga tagubilin sa proseso ng muling paggawa, mga manwal sa pagpapatakbo ng kagamitan, mga pamantayan sa inspeksyon ng kalidad, mga talaan ng muling paggawa, atbp., na maaaring mapabuti ang pagsubaybay at kahusayan sa pagsusuri ng problema.

Magtakda ng mga pangunahing punto ng kontrol (tulad ng pag-alis ng bahagi, paglilinis ng pad, hinang, atbp.), at magsagawa ng inspeksyon sa unang piraso, inspeksyon ng pagpapatrolya, at inspeksyon ng natapos na produkto, na maaaring mabawasan ang rate ng depekto ng 30%-40%.

Mangalap ng datos ng muling paggawa upang masuri ang mga problema, magsagawa ng mga pagsubok sa proseso upang ma-optimize ang mga parametro, at magpakilala ng mga bagong teknolohiya at kagamitan, na maaaring magpataas ng kahusayan ng 10%-15% taun-taon.

Pumili ayon sa orihinal na uri ng PCBA solder, bigyan ng prayoridad ang mga produktong may katulad na komposisyon, at isaalang-alang ang pagganap tulad ng melting point, wettability, at reliability.

Ang mga ito ay nahahati sa no-clean flux, water-soluble flux, at rosin-based flux. Ang no-clean flux ay angkop para sa mga okasyong may mababang pangangailangan sa kalinisan, at ang water-soluble flux ay maginhawa para sa paglilinis ngunit dapat tandaan ang mga natitira.

Ginagamit ito upang ikabit ang maliliit na bahagi o maiwasan ang pag-aalis ng lugar habang hinang, at kailangang magkaroon ng mahusay na lakas ng pagdikit (≥5N/mm²) at resistensya sa temperatura.

Pumili ayon sa uri ng flux (tulad ng isopropyl alcohol para sa rosin-based), at isaalang-alang ang pangangalaga sa kapaligiran, kalawang, at pabagu-bago.

Kinakailangang suriin ang modelo, espesipikasyon, anyo, pagganap ng kuryente, atbp. upang matiyak ang pagkakapare-pareho nito sa mga orihinal na bahagi. Ang mahinang pagpasok ng mga materyales ay magpapataas ng antas ng pagkabigo sa muling paggawa ng mga materyales nang 20%.

Linisin ang mga dumi sa loob ng air nozzle upang maiwasan ang bara, suriin ang kalagayan ng heating tube at regular na i-calibrate ang temperatura, at lagyan ng lubricant ang mga mekanikal na bahagi. Ang bara sa air nozzle ay magpapataas ng rate ng depekto sa welding nang humigit-kumulang 15%.

Ang temperatura ay kinakalibrate minsan sa isang buwan (error ≤±1℃), at ang taas ng Z-axis ay kinakalibrate minsan sa isang quarter (katumpakan ≤±0.05mm). Ang hindi pagkakalibrate ay maaaring magpataas ng welding void rate ng 20%.

Hindi sapat ang pagsipsip: palitan ang seal ring para sa manual desoldering pump, suriin ang vacuum pump o linisin ang bara para sa electric desoldering pump; hindi ma-desolder: suriin kung ang nozzle ay sira o barado, palitan at linisin ang natitirang solder.

Kadalasan, ito ay pinapalitan kada 1-2 taon ayon sa dalas ng paggamit. Pagkatapos ng pagtanda, ang pagkakapare-pareho ng temperatura ay bumababa, at ang antas ng depekto sa hinang ay tumataas ng humigit-kumulang 12%.

Regular na linisin ang lente gamit ang espesyal na papel ng lente, iwasan ang pagbangga upang maiwasan ang pag-alis ng mga optical component, at i-calibrate ang focal length bawat taon upang matiyak ang malinaw na imahe.

Gumamit muna ng mga kemikal na solvent (tulad ng acetone) upang matunaw ang materyal na encapsulation, muling gawin ayon sa nakagawiang proseso pagkatapos tanggalin, at muling i-encapsulate pagkatapos makumpleto, habang binibigyang pansin ang fluidity at mga kondisyon ng pagpapatigas ng materyal.

Binibigyan ng prayoridad ang pag-alis ng malalaki at malalaking bahaging lumilikha ng mataas na init upang maiwasan ang pagkapinsala sa mga naayos na bahagi; sundin ang prinsipyo mula madali hanggang mahirap upang mabawasan ang mga panganib.

Kinakailangan ang mga espesyal na kagamitan (tulad ng flip chip rework station), at ginagamit ang teknolohiya ng laser heating o ultrasonic welding. Ang mga parameter ay natutukoy sa pamamagitan ng paunang pagsubok, at ang rate ng tagumpay ay karaniwang 60%-70%.

Gumamit ng multimeter para sa continuity testing upang mahanap ang short circuit point, at suriin at lutasin ang mga problema tulad ng solder residue bridging, component pin misalignment, at pinsala sa PCB circuit.

Suriin kung maayos ang grounding at naka-install ang shielding cover sa lugar nito, suriin kung nasira ang signal line habang hinang, gumamit ng spectrum analyzer upang matukoy ang pinagmumulan ng interference, at gumawa ng mga hakbang tulad ng shielding at filtering.

Suriin ang datos ng rework sa pamamagitan ng machine learning upang mahulaan ang mga depekto, gumamit ng visual recognition upang awtomatikong mahanap ang mga depektibong bahagi, at matalinong isaayos ang mga parameter ng kagamitan upang mapabuti ang kahusayan at kalidad.

Ito ay uunlad tungo sa high-precision at multi-function integration (tulad ng pagsasama ng X-ray inspection, automatic ball planting, welding, atbp.), at maisasakatuparan ang pagkakaugnay sa MES system upang mapabuti ang intelligent management.

Itaguyod ang mga pang-agos at panlinis na ahente na ligtas sa kapaligiran, bumuo ng mga kagamitang mababa ang konsumo ng enerhiya, at tuklasin ang mga hindi mapanirang teknolohiya sa muling paggawa upang mabawasan ang polusyon at pag-aaksaya ng mga mapagkukunan.

Mabilis itong makagawa ng mga kagamitan para sa muling paggawa upang mabawasan ang mga gastos, at ginagamit upang kumpunihin ang mga lokal na pinsala ng PCB (tulad ng pag-print ng mga konduktibong linya) upang gawing simple ang mga kumplikadong proseso.

Isakatuparan ang digital na kontrol at malayuang pagsubaybay sa mga kagamitan sa pag-rework, i-optimize ang mga proseso sa pamamagitan ng pagsusuri ng malaking datos, at magtatag ng mga sistema ng pagsubaybay sa pag-rework ng produkto upang mapabuti ang kontrol sa kalidad.