表面贴装元器件修板及返修工艺课件.ppt

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1、表面贴装元器件修板及返修工艺修板员岗位培训,卓越服务 成就共赢,）,提供员工继续教育机会，促进职业生涯发展持续提高员工技能，进一步提高生产效率形成良好竞争机制，公平合理识别优秀员工建立人才储备，确保公司持续发展培育学习型企业文化,表面贴装元器件修板及返修工艺,1.修板及返修工艺目的2.修板及返修工艺要求3.返修注意事项4.修板及返修方法4.1 虚焊、桥接、拉尖、不润湿、焊料量少等焊点缺陷的修整4.2 Chip元件吊桥、元件移位的修整4.3 三焊端的电位器、SOT、SOP、SOJ移位的返修4.4 PLCC和QFP表面组装器件移位的返修5.BGA的返修和置球工艺介绍6.无铅手工焊接、返修介绍,SM

2、T质量要求,高质量 高直通率 高可靠（寿命保证）！（电性能）（机械强度）,质量是在设计和生产过程中实现的,在SMT制造工艺中返工/返修是不可缺少的工艺,1.修板及返修工艺目的,尽量避免返修，或控制其不良后果！,经返工/返修消除或减轻不合格 减少损失,返修工作的难度越来越大,元器件越来越小，新型封装（BGA、CSP、QFN等）无VOC无Pb化,如何提高返修的成功率，如何保证返修质量和可靠性是我们SMT业界极为关心的问题。,2.什么样的焊点需要返修？,缺陷1、2、3级看得见的缺陷看不见的缺陷,可接受1、2、级是否需要返修？,按照IPC标准，建议首先给产品定位,3.返修注意事项,a.不要损坏焊盘拆卸

3、器件时，应等全部引脚完全融化时再取下器件b.不要损坏元件。元件的可用性（6次高温）c.元件面、PCB面一定要平d.尽可能的模拟生产过程中的工艺参数e.注意潜在的静电放电(ESD)危害的次数返修最重要的是：焊接曲线,返修过程,拆除芯片清理PCB、元件的焊盘涂刷焊剂或焊膏放置元件焊接检查,4.修板及返修方法,4.1 虚焊、桥接、拉尖、不润湿、焊料量少等焊点缺陷的修整,a 用细毛笔蘸助焊剂涂在元器件焊点上；b 用扁铲形烙铁头加热焊点，将元器件焊端焊盘之间的焊料融化，消除虚焊、拉尖、不润湿等焊点缺陷，使焊点光滑、完整；c 在桥接处涂适量助焊剂，用烙铁头加热桥接处焊点，待焊料融化后缓慢向外或向焊点的一侧

4、拖拉，使桥接的焊点分开；d 用烙铁头加热融化焊料量少的焊点，同时加少许0.5mm的焊锡丝，焊锡丝碰到烙铁头时应迅速离开，否则焊料会加得太多。,4.2 Chip元件吊桥、元件移位的修整,a 用细毛笔蘸助焊剂涂在元器件焊点上；b 用镊子夹持吊桥或移位的元件；c 用马蹄形烙铁头加热元件两端焊点，焊点融化后立即将元件的两个焊端移到相对应焊盘位置上，烙铁头离开焊点后再松开镊子；d 操作不熟练时，先用马蹄形烙铁头加热元件两端焊点，融化后将元件取下来，再清除焊盘上残留的焊锡，最后重新焊接元件；e 修整时注意烙铁头不要直接碰Chip元件的焊端，Chip元件只能按以上方法修整一次，而且烙铁不能长时间接触两端的焊

5、点，否则容易造成Chip元件脱帽。,4.3 三焊端的电位器、SOT、SOP、SOJ移位的返修,a 用细毛笔蘸助焊剂涂在器件两侧引脚焊点上；b 用双片扁铲式马蹄形烙铁头同时加热器件两端所有引脚焊点；c 待焊点完全融化（数秒钟）后，用镊子夹持器件立即离开焊盘；d 将焊盘和器件引脚上残留焊锡清理干净、平整；e 用镊子夹持器件，对准极性和方向，使引脚与焊盘对齐，居中贴放在相应的焊盘上，用扁铲形烙铁头先焊牢器件斜对角12个引脚；f 涂助焊剂，从第一条引脚开始顺序向下缓慢匀速拖拉烙铁，同时加少许0.50.8mm焊锡丝，将器件两侧引脚全部焊牢。g 焊接SOJ时，烙铁头与器件应成小于45角度，在J形引脚弯曲面

6、与焊盘交接处进行焊接。,4.4 PLCC和QFP表面组装器件移位的返修,在没有维修工作站的情况下，可采用以下方法返修：a 首先检查器件周围有无影响方形烙铁头操作的元件，应先将这些元件拆卸，待返修完毕再焊上将其复位；b 用细毛笔蘸助焊剂涂在器件四周的所有引脚焊点上；c 选择与器件尺寸相匹配的四方形烙铁头（小尺寸器件用35W，大尺寸器件用50W，可自制或采购，见图4）在四方形烙铁头端面上加适量焊锡，扣在需要拆卸器件引脚的焊点处，四方形烙铁头要放平，必须同时加热器件四端所有引脚焊点；,d 待焊点完全融化（数秒钟）后，用镊子夹持器件立即离开焊盘和烙铁头；e 用烙铁将焊盘和器件引脚上残留的焊锡清理干净、

7、平整；f 用镊子夹持器件，对准极性和方向，将引脚对齐焊盘，居中贴放在相应的焊盘上，对准后用镊子按住不要移动；,g 用扁铲形烙铁头先焊牢器件斜对角12个引脚，以固定器件位置，确认准确后，用细毛笔蘸助焊剂涂在器件四周的所有引脚和焊盘上，沿引脚脚趾与焊盘交接处从第一条引脚开始顺序向下缓慢匀速拖拉，同时加少许0.50.8mm的焊锡丝，用此方法将器件四侧引脚全部焊牢。h 焊接PLCC器件时，烙铁头与器件应成小于45角度，在J形引脚弯曲面与焊盘交接处进行焊接。,5.BGA的返修和置球工艺介绍,5.1 BGA返修系统的原理及设备简介 普通热风SMD返修系统的原理：采用非常细的热气流聚集到表面组装器件（SMD

8、）的引脚和焊盘上，使焊点融化或使焊膏回流，以完成拆卸和焊接功能。拆卸时使用一个装有弹簧和橡皮吸嘴的真空机械装置，当全部焊点熔化时将SMD器件轻轻吸起来。其热气流是通过可更换的各种不同规格尺寸热风喷嘴来实现的。由于热气流是从加热头四周出来的，因此不会损坏SMD以及基板或周围的元器件。可以比较容易地拆卸或焊接SMD。不同厂家返修系统的相异之处主要在于加热源不同(例如热风、红外)，或热气流方式不同。,由于BGA的焊点在器件底部，是看不见的，因此重新焊接BGA时要求返修系统配有分光视觉系统（或称为底部反射光学系统），以保证贴装BGA时精确对中。,BGA返修设备要求,带VISION最好具有温度曲线测试功

9、能具有底部加热功能，对PCB的底部进行预热，以防止翘曲。选用热风加热方式时，喷嘴种类尽可能多选一些。为长远考虑能返修CSP。,返修工具简介,5.2 PBGA去潮处理,由于PBGA对潮气敏感，因此在组装之前要检查器件是否受潮，对受潮的器件进行去潮处理。(a)去潮 处理方法和要求：开封后检查包装的湿度显示卡，当指示湿度20（在235时读取）,说明器件已经受潮，在贴装前需对器件进行去潮处理。去潮的方法可采用电热鼓风干燥箱，在1251下烘烤1248h。(b)去潮处理注意事项：把器件码放在耐高温(大于150)防静电塑料托盘中烘烤；烘箱要确保接地良好，操作人员带接地良好的防静电手镯；,5.3 返修过程,拆

10、除芯片清理PCB、元件的焊盘涂刷焊剂或焊膏放置元件焊接检查,拆除后的BGA芯片,清理PCB、元件的焊盘并检查阻焊层,涂刷焊剂或焊膏,放置元件：返修台贴放,回流焊,检验 BGA的焊接质量检验需要X光或超声波检查设备，在没有检查设备的情况下，可通过功能测试判断焊接质量，还可以把焊好BGA的表面组装板举起来，对光平视BGA四周：观察焊膏是否完全融化、焊球是否塌陷、BGA四周与PCB之间的距离是否一致，以经验来判断焊接效果。,5.4 BGA置球工艺介绍 经过拆卸的BGA器件一般情况可以重复使用，但由于拆卸后BGA底部的焊球被不同程度的破坏，因此必须进行置球处理后才能使用。根据置球的工具和材料的不同，其

11、置球的方法也有所不同，不管采用什么方法，其工艺过程是相同的，具体步骤如下：,(1)去除BGA底部焊盘上的残留焊锡并清洗(a)用烙铁将BGA底部焊盘残留的焊锡清理干净、平整，可采用拆焊编织带和扁铲形烙铁头进行清理，操作时注意不要损坏焊盘和阻焊膜。(b)用异丙醇或乙醇等清洗剂将助焊剂残留物清洗干净。,(2)在BGA底部焊盘上印刷助焊剂（或焊膏）(a)般情况采用采用涂覆（可以用刷子刷、也可以印刷）高黏度的助焊剂，起到粘接和助焊作用；有时也可以采用焊膏代替，采用焊膏时焊膏的金属组分应与焊球的金属组分相匹配，应保证印刷后焊膏图形清晰、不漫流。(b)印刷时采用BGA专用小模板，模板厚度与开口尺寸要根据球径

12、和球距确定，印刷完毕必须检查印刷质量，如不合格，必须清洗后重新印刷。,(3)选择焊球选择焊球时要考虑焊球的材料和球径的尺寸。目前PBGA焊球的焊膏材料一般都是63Sn/37Pb，与目前再流焊使用的材料是一致的，CBGA焊球一般都是高温焊料，因此必须选择与BGA器件焊球材料相匹配的焊球。焊球尺寸的选择也很重要，如果使用高黏度助焊剂，应选择与BGA器件焊球相同直径的焊球；如果使用焊膏，应选择比BGA器件焊球直径小一些的焊球。,(4)置球,方法一：手工置球方法二：置球工装方法三：置球设备,置球工装,置球设备（倒装法）,(5)再流焊接焊接时BGA器件的焊球面向上,要把热风量调到最小，以防把焊球吹移位，

13、再流焊温度也要比焊接BGA时略低一些。经过再流焊处理后，焊球就固定在BGA器件了。(6)完成置球工艺后，应将BGA器件清洗干净，并尽快进行贴装和焊接，以防焊球氧化和器件受潮。,6.无铅手工焊接、返修介绍,无铅手工焊接和返修相当困难，主要原因：无铅焊料合金润湿性差。温度高(熔点从183 上升到 217)（简单PCB235，复杂PCB260）（由于手工焊接暴露在空气中焊接，散热快，因此无铅焊接烙铁头温度需要在280360 左右）工艺窗口小。造成PCB和元件损坏的最高温度没有变化(290),有铅和无铅手工锡焊实时温度 时间曲线比较:,sec,造成PCB和元件损坏的最高温度没有变化(290 C),无铅

14、工艺窗口小,Sn-Pb,Sn-Ag-Cu,无铅手工焊接和返修注意事项,选择适当的返修设备和工具正确使用返修设备和工具正确选择焊膏、焊剂、焊锡丝等材料正确设置焊接参数 适应无铅焊料的高熔点和低润湿性。同时返修过程中一定要小心，将任何潜在的对元件和PCB的可靠性产生不利影响的因素降至最低。,无铅返修、手工焊接的要点（1）选择加热效率高的烙铁，使迅速达到熔化温度,选择专用烙铁。如果采用普通烙铁，烙铁的瓦数比有铅提高一倍左右。烙铁头前端的形状和尺寸要有利于热传导。烙铁头长度要适当短一些。,无铅手工焊接和返修的要点,无铅手工焊接烙铁头温度的设定,无铅返修、手工焊接的要点（3）烙铁头的接触方法有利于热传导,无铅返修、手工焊接的要点（2）焊锡丝的线径不要太粗,焊锡丝的线径越粗，烙铁的热量越容易被夺取。,无铅返修、手工焊接的要点（4）烙铁头前端必须保持清洁,烙铁头前端因助焊剂污染，易引起焦黑残渣，妨碍烙铁头前端的热传导。最好每个焊点焊接前都要对烙铁头进行清洁。每天早上用清洁剂将海绵清洗干净，沾在海棉上的焊锡附着在烙铁头上，会导致助焊剂不足，同时海棉上的残渣也会造成二次污染烙铁头。,无铅返修、手工焊接的要点（5）焊锡丝、助焊剂材料必须与原始工艺相同,