7.表面贴装元器件修板及返修工艺课件.ppt

1、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，确保公司持续发展建立人才储备，确保公司持续发展培育学习型企业文化培育学习型企业文化 拆除芯片拆除芯片 清理清理PCB、元件的焊盘、元件的焊盘 涂刷焊剂或焊膏涂刷焊剂或焊膏 放置元件放置元件 焊接焊接 检查检查 a a 用细毛笔蘸助焊剂涂在元器件焊点上；用细毛笔蘸助焊剂涂在元器件焊点上； b b 用扁铲形烙铁头加热焊点，将元器件

2、焊端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；润湿等焊点缺陷，使焊点光滑、完整； c c 在桥接处涂适量助焊剂，用烙铁头加热桥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；的一侧拖拉，使桥接的焊点分开； d d 用烙铁头加热融化焊料量少的焊点，同时用烙铁头加热融化焊料量少的焊点，同时加少许加少许0.5mm0.5mm的焊锡丝，焊锡丝碰到烙铁头的焊锡丝，焊锡丝碰到烙铁头时应迅速离开，否则焊料会加得太多

3、。时应迅速离开，否则焊料会加得太多。 H H= =3 31 12 2m mm m = =1 1m mm m左左右右 （将将普普通通烙烙铁铁头头轧轧扁扁， 再再将将两两角角锉锉圆圆滑滑） H H 图图1 1 修修理理焊焊点点和和焊焊接接表表面面组组装装元元器器件件用用的的扁扁铲铲形形烙烙铁铁头头 a a 用细毛笔蘸助焊剂涂在元器件焊点上；用细毛笔蘸助焊剂涂在元器件焊点上； b b 用镊子夹持吊桥或移位的元件；用镊子夹持吊桥或移位的元件； c c 用马蹄形烙铁头加热元件两端焊点，焊点融化后立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，烙铁头即将元件的两个焊端

4、移到相对应焊盘位置上，烙铁头离开焊点后再松开镊子；离开焊点后再松开镊子； d d 操作不熟练时，先用马蹄形烙铁头加热元件两端焊操作不熟练时，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，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；最后重新焊接元件； e e 修整时注意烙铁头不要直接碰修整时注意烙铁头不要直接碰ChipChip元件的焊端，元件的焊端，ChipChip元件只能按以上方法修整一次，而且烙铁不能长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，否则容易造成时间接触两端的焊点，否则容易造成ChipChip元件脱帽。元件脱

5、帽。 D=元件长度+0.1mm H元件厚度 =1mm左右 h （将普通烙铁头轧扁后用锉刀 把扁片中间锉出与 Chip元 D 件一样长和厚的 缺口，制 成马蹄形烙铁头） 图2 修理Chip元件用的马蹄形烙铁头 a a 用细毛笔蘸助焊剂涂在器件两侧引脚焊点上；用细毛笔蘸助焊剂涂在器件两侧引脚焊点上； b b 用双片扁铲式马蹄形烙铁头同时加热器件两端所有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；引脚焊点； c c 待焊点完全融化（数秒钟）后，用镊子夹持器件立待焊点完全融化（数秒钟）后，用镊子夹持器件立即离开焊盘；即离开焊盘； d d 将焊盘和器件引脚上残留焊锡清理干净、平整；将焊盘和器件

6、引脚上残留焊锡清理干净、平整； e e 用镊子夹持器件，对准极性和方向，使引脚与焊盘用镊子夹持器件，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焊牢器件斜对角1 12 2个引脚；个引脚； f f 涂助焊剂，从第一条引脚开始顺序向下缓慢匀速拖涂助焊剂，从第一条引脚开始顺序向下缓慢匀速拖拉烙铁，同时加少许拉烙铁，同时加少许0.50.50.8mm0.8mm焊锡丝，将器件两焊锡丝，将器件两侧引脚全部焊牢。侧引脚全部焊牢。 g g 焊接焊接SOJSOJ时，烙铁头与器件应成小于时，烙铁头与器件应成小于4545角度，在

7、角度，在J J形引脚弯曲面与焊盘交接处进行焊接。形引脚弯曲面与焊盘交接处进行焊接。 D D器器件件引引脚脚最最宽宽尺尺寸寸 器器件件焊焊盘盘外外端端尺尺寸寸 h h器器件件厚厚度度 h h L L器器件件长长度度 D D L L = =1 1m mm m 左左右右 图图3 3 修修理理 S SO OI IC C 用用的的双双片片扁扁铲铲式式马马蹄蹄形形烙烙铁铁头头4.4 PLCC4.4 PLCC和和QFPQFP表面组装器件移位的返修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：在没有维修工作站的情况下，可采用以下方法返修： a a 首先检查器件周围有无影响方形烙铁头操作

8、的元件，应先将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；这些元件拆卸，待返修完毕再焊上将其复位； b b 用细毛笔蘸助焊剂涂在器件四周的所有引脚焊点上；用细毛笔蘸助焊剂涂在器件四周的所有引脚焊点上； c c 选择与器件尺寸相匹配的四方形烙铁头（小尺寸器件用选择与器件尺寸相匹配的四方形烙铁头（小尺寸器件用35W35W，大尺寸器件用大尺寸器件用50W50W，可自制或采购，见图，可自制或采购，见图4 4）在四方形烙铁头端）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

9、放平，必须同时加热器件四端所有引脚焊点；铁头要放平，必须同时加热器件四端所有引脚焊点； h L D D器器件件引引脚脚最最宽宽尺尺寸寸 器器件件焊焊盘盘外外端端尺尺寸寸 D D h h器器件件厚厚度度 L L器器件件长长度度 D D = =1 1m mm m 左左右右 图图 4 4 修修理理 P PL LC CC C、Q QF FP P 用用的的四四方方形形烙烙铁铁头头 d d 待焊点完全融化（数秒钟）后，用镊子夹持待焊点完全融化（数秒钟）后，用镊子夹持器件立即离开焊盘和烙铁头；器件立即离开焊盘和烙铁头；e e 用烙铁将焊盘和器件引脚上残留的焊锡清理用烙铁将焊盘和器件引脚上残留的焊锡清理干净、

10、平整；干净、平整；f f 用镊子夹持器件，对准极性和方向，将引脚用镊子夹持器件，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；用镊子按住不要移动； g g 用扁铲形烙铁头先焊牢器件斜对角用扁铲形烙铁头先焊牢器件斜对角1 12 2个引脚，个引脚，以固定器件位置，确认准确后，用细毛笔蘸助焊以固定器件位置，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，同时加少许匀速拖拉

11、，同时加少许0.50.50.8mm0.8mm的焊锡丝，用的焊锡丝，用此方法将器件四侧引脚全部焊牢。此方法将器件四侧引脚全部焊牢。 h h 焊接焊接PLCCPLCC器件时，烙铁头与器件应成小于器件时，烙铁头与器件应成小于4545角度，在角度，在J J形引脚弯曲面与焊盘交接处进行焊接。形引脚弯曲面与焊盘交接处进行焊接。 普通热风普通热风SMDSMD返修系统的原理：采用非常细的热气流聚集返修系统的原理：采用非常细的热气流聚集到表面组装器件（到表面组装器件（SMDSMD）的引脚和焊盘上，使焊点融化或使焊）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膏回流，以完

12、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橡皮吸嘴的真空机械装置，当全部焊点熔化时将SMDSMD器件轻轻器件轻轻吸起来。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SMDSMD以及基板或周围的元器件。可以比较容易地拆卸或焊接以及基板或周围的元器件。可以比较容易地拆卸或焊接SMDSMD。 不同厂家返修系统的相异之处主要在于加热源不同不同厂家返修系统的相异之处主要在于加热源不同( (例如例如热风

13、、红外热风、红外) )，或热气流方式不同。，或热气流方式不同。 由于由于BGABGA的焊点在器件底部，是看不见的，因此的焊点在器件底部，是看不见的，因此重新焊接重新焊接BGABGA时要求返修系统配有分光视觉系统（或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），以保证贴装称为底部反射光学系统），以保证贴装BGABGA时精确对时精确对中。中。 带带VISION 最好具有温度曲线测试功能最好具有温度曲线测试功能 具有底部加热功能，对具有底部加热功能，对PCB的底部进行预热，的底部进行预热，以防止翘曲。以防止翘曲。 选用热风加热方式时，喷嘴种类尽可能多选一选用热风加热方式时，喷嘴种类尽可能

14、多选一些。些。 为长远考虑能返修为长远考虑能返修CSP。 由于由于PBGAPBGA对潮气敏感，因此在组装之前要检查器件是否受潮，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。对受潮的器件进行去潮处理。 (a) (a) 去潮去潮 处理方法和要求：处理方法和要求： 开封后检查包装的湿度显示卡，当指示湿度开封后检查包装的湿度显示卡，当指示湿度2020（在（在232355时读取）时读取）, ,说明器件已经受潮，在贴装前需对器件说明器件已经受潮，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，在进行去潮处理。去潮的方法可采用电热鼓风干燥箱，在12512511下烘烤

15、下烘烤121248h48h。 (b) (b) 去潮处理注意事项：去潮处理注意事项： 把器件码放在耐高温把器件码放在耐高温( (大于大于150) 150) 防静电塑料托盘中烘烤；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；烘箱要确保接地良好，操作人员带接地良好的防静电手镯； 拆除芯片拆除芯片 清理清理PCB、元件的焊盘、元件的焊盘 涂刷焊剂或焊膏涂刷焊剂或焊膏 放置元件放置元件 焊接焊接 检查检查 检验检验 BGABGA的焊接质量检验需要的焊接质量检验需要X X光或超声波检查设光或超声波检查设备，在没有检查设备的情况下，可通过功能测试备，在没有检查设备的情况下，可

16、通过功能测试判断焊接质量，还可以把焊好判断焊接质量，还可以把焊好BGABGA的表面组装板的表面组装板举起来，对光平视举起来，对光平视BGABGA四周：观察焊膏是否完全四周：观察焊膏是否完全融化、焊球是否塌陷、融化、焊球是否塌陷、BGABGA四周与四周与PCBPCB之间的距离之间的距离是否一致，以经验来判断焊接效果。是否一致，以经验来判断焊接效果。 经过拆卸的经过拆卸的BGABGA器件一般情况可以重复使用，器件一般情况可以重复使用，但由于拆卸后但由于拆卸后BGABGA底部的焊球被不同程度的破坏，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。根据置球的因此必须进行置球处理后才能使用。

17、根据置球的工具和材料的不同，其置球的方法也有所不同，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，具体不管采用什么方法，其工艺过程是相同的，具体步骤如下：步骤如下：(1) (1) 去除去除BGABGA底部焊盘上的残留焊锡并清洗底部焊盘上的残留焊锡并清洗 (a) (a) 用烙铁将用烙铁将BGABGA底部焊盘残留的焊锡清理干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。进行清理，操作时注意不要损坏焊盘和阻焊膜。 (b) (b) 用异丙醇或乙醇等清洗剂将助焊剂残留物用

18、异丙醇或乙醇等清洗剂将助焊剂残留物清洗干净。清洗干净。(2) (2) 在在BGABGA底部焊盘上印刷助焊剂（或焊膏）底部焊盘上印刷助焊剂（或焊膏） (a)(a)般情况采用采用涂覆（可以用刷子刷、也可以印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。形清晰、不漫流。 (b) (b) 印刷时采用印刷时采用BGABGA专用小模板

19、，模板厚度与开口尺专用小模板，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。质量，如不合格，必须清洗后重新印刷。 (3) (3) 选择焊球选择焊球 选择焊球时要考虑焊球的材料和球径的尺寸。目选择焊球时要考虑焊球的材料和球径的尺寸。目前前PBGAPBGA焊球的焊膏材料一般都是焊球的焊膏材料一般都是63Sn/37Pb63Sn/37Pb，与目，与目前再流焊使用的材料是一致的，前再流焊使用的材料是一致的，CBGACBGA焊球一般都焊球一般都是高温焊料，因此必须选择与是高温焊料，因此必须选择与BGABGA器件焊

20、球材料相器件焊球材料相匹配的焊球。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，应选择与剂，应选择与BGABGA器件焊球相同直径的焊球；如果器件焊球相同直径的焊球；如果使用焊膏，应选择比使用焊膏，应选择比BGABGA器件焊球直径小一些的焊器件焊球直径小一些的焊球。球。(4)(4) 无铅无铅返修相当困难，主要原因：返修相当困难，主要原因：无铅焊料合金润湿性差。无铅焊料合金润湿性差。温度高温度高(熔点从熔点从183 上升到上升到 217) （简单（简单PCB235，复杂，复杂PCB260）（由于手工焊接暴露在空气中焊接，散热快，因此（由于手工

21、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无铅焊接烙铁头温度需要在280360 左右）左右）工艺窗口小。工艺窗口小。 造成造成PCB和元件损坏的最高温度没有变化和元件损坏的最高温度没有变化 ( 290)造成造成PCB和元件损坏的最高温度没有变化和元件损坏的最高温度没有变化 ( 290 C)无铅工艺窗口小无铅工艺窗口小Sn-PbSn-Ag-Cu 选择适当的返修设备和工具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、焊锡丝等材料正确选择焊膏、焊剂、焊锡丝等材料 正确设置焊接参数正确设置焊接参数 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返修过程中一定要小心，将任何潜在的对元件和和PCB的可靠性产生不利影响的因素降至最低。的可靠性产生不利影响的因素降至最低。 焊料名称焊料名称熔点熔点（）焊接温度焊接温度（熔点（熔点50）烙铁头温度烙铁头温度（焊接温度（焊接温度100 ）Sn-Pb共晶焊料共晶焊料183233333SASnAg(3-4)Cu(0.5-0.7)217267367Sn-0.7Cu227277377