表面贴装元器件修板及返修工艺课件

表面贴装元器件修板及返修工艺

修板员岗位培训表面贴装元器件修板及返修工艺

修板员岗位培训）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）提供员工继续教育机会，促进职业生涯发展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4.2Chip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4.4PLCC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、返修介绍表面贴装元器件修板及返修工艺1.修板及返修工艺目的3SMT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SMT质量要求高质量＝高直通率＋高可靠（寿命保证41.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5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。返修工作的难度越来越大元器件越来越小，如何提高返修的成功率，62.什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2.什么样的焊点需要返修？缺陷1、2、3级可接受1、2、级73.返修注意事项a.不要损坏焊盘拆卸器件时，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

3.返修注意事项a.不要损坏焊盘8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.修板及返修方法返修过程拆除芯片4.修板及返修方法94.1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。4.1虚焊、桥接、拉尖、不润湿、焊料量少等焊点缺陷的修整a10表面贴装元器件修板及返修工艺课件114.2Chip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点，否则容易造成Chip元件脱帽。4.2Chip元件吊桥、元件移位的修整a用细毛笔蘸助焊剂12表面贴装元器件修板及返修工艺课件134.3三焊端的电位器、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1—2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∮0.5—0.8mm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形引脚弯曲面与焊盘交接处进行焊接。4.3三焊端的电位器、SOT、SOP、SOJ移位的返修a14表面贴装元器件修板及返修工艺课件154.4PLCC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；4.4PLCC和QFP表面组装器件移位的返修在没有维修工16表面贴装元器件修板及返修工艺课件17d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、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；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18g用扁铲形烙铁头先焊牢器件斜对角1—2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∮0.5~0.8mm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。g用扁铲形烙铁头先焊牢器件斜对角1—2个引脚，以固定器件位195.BGA的返修和置球工艺介绍5.BGA的返修和置球工艺介绍20

5.1BGA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）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。5.1BGA返修系统的原理及设备简介21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。由于BGA的焊点在器件底部，是看不见的，因此重新焊接22BGA返修设备要求带VISION最好具有温度曲线测试功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。BGA返修设备要求带VISION23返修工具简介

返修工具简介245.2PBGA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23℃±5℃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125±1℃下烘烤12~48h。

(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；5.2PBGA去潮处理由于PBGA对潮气敏感，因此255.3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5.3返修过程拆除芯片26拆除后的BGA芯片拆除后的BGA芯片27清理PCB、元件的焊盘并检查阻焊层清理PCB、元件的焊盘并检查阻焊层28涂刷焊剂或焊膏涂刷焊剂或焊膏29放置元件：返修台贴放放置元件：返修台贴放30回流焊回流焊31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。检验325.4BGA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：表面贴装元器件修板及返修工艺课件33(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。(1)去除BGA底部焊盘上的残留焊锡并清洗34(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。(2)在BGA底部焊盘上印刷助焊剂（或焊膏）35(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。(3)选择焊球36(4)置球方法一：手工置球方法二：置球工装方法三：置球设备(4)置球方法一：手工置球37置球工装置球工装38置球设备（倒装法）置球设备（倒装法）39(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，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。(5)再流焊接406.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：①无铅焊料合金润湿性差。②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280~360℃左右）③工艺窗口小。造成PCB和元件损坏的最高温度没有变化(~290℃)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41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)无铅工艺窗口小Sn-PbSn-Ag-Cu有铅和无铅

手工锡焊实时温度–时间曲线比较:℃sec造成42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