烘干是最容易让人忽视的程序,但恰恰也是十分重要和关键的程序。电路板和芯片烘干的主要目的是将潮气去除,否则由于焊接时的迅速升温,会使芯片内和电路板的潮气马上气化导致芯片损坏。而烘干后的板子要在 24小时内完成拆卸焊接,同时植球前的芯片也要保证是烘干过的,并且24小时内完成植球。注意烘板前,将温度敏感组件拆下后进行烘烤,例如光纤、电池、塑胶类拉手条等;否则容易造成的器件受热损伤。

产品保护环节也容易被忽视,但也很重要。返修板正面、背面有光纤、附件区域的电池需要拆除后才可返修,若返修单板背面距离返修芯片10mm及10mm以外有散热器、插装晶振、电解电容、塑胶导光柱、非高温条形码、、插座等,须在其表面贴5-6层高温胶纸进行保护。

喷嘴和支撑的准备:对于宽度大于100mm的板子,应该给工作站加热台加支撑,支撑杆位置优选位于PCB板中间,使PCB保持平面,不能支撑到器件上。喷嘴选用实际尺寸比大2~5mm的喷嘴。

拆卸/焊接曲线:由于加热中锡球的实际温度与的尺寸、封装材料、设备的加热系统效率、PCB的大小厚度以至于PCB在工作站的位置都有很大的关系,所以如果电脑中存储了返修曲线程序,那么每次拆卸/焊接前都要测量一下,如果没有程序则需要制作温度曲线。温度曲线板的制作规则和SMT的回流温度曲线板的制作过程是类似,采用一块与返修的PCB相同的试验板,对于元件,要采取底部打孔,把热电偶伸进接触到锡球,然后用高温锡或环氧树脂固定。

SMT回流焊接工艺中一般使用两种常见类型的温度曲线,它们通常叫做保温型(平台型)和帐篷型(三角型)温度曲线。在保温型曲线中,装配在一段时间内经历相同的温度。帐篷型温度曲线是一个连续的温度上升,从装配进入炉子开始,直到装配达到所希望的峰值温度。返修工作站不同于回流炉,温区有限,想做成平台型的曲线比较困难,所以一般都是采用三角型的曲线。注意控制升温斜率在3度/秒以下;也要注意冷却斜率,冷却快,锡点强度会稍微大一点,但不可以太快而引起元件内部的温度应力,一般冷却斜率不大于5度/秒。制作曲线的关键是要对PCB的底部进行充分的预热,以防止翘曲;回流时间和最大温度就参考推荐的参数即可。图4是工作站测的一条无铅温度曲线。

在返修准备工作做好的情况下,拆卸工作比较容易,只需选择相应的温度曲线程序。拆卸程序运行中,根据封装的物理特性,所有的焊点均位于封装体与PCB之间,焊点的加热熔化主要通过封装体与PCB的热传导。返修程序运行完毕后,由设备自动吸取被拆器件,当器件表面粗糙不平情况下允许采用镊子夹取;采用镊子夹取时,先用镊子轻轻拨动器件,确定器件已经完全融化后立即夹起。见图5

拆卸后,在芯片植球和贴装之前,应清理返修区域,包括焊盘和PCB焊盘。清理焊盘一般用扁平烙铁头+吸锡编带(如图6)。吸锡编带专门用于从焊盘和元件上去除残留焊膏,不会损坏阻焊膜或暴露在外的印制线。将吸锡编带放置在基板与烙铁头之间,加热2至3秒钟,热量通过编带以最佳方式传递到焊点,然后向上抬起编带和烙铁,抬起而不是拖曳编织带,可使焊盘遭到损坏的危险降至最低。编织带可去除所有的残留焊锡,从而排除了桥接和短路的可能性。去除残留焊锡以后,用适当的溶剂清洗焊盘区域。

经过拆卸的器件一般情况下可以重复使用,但由于拆卸后底部的焊球被不同程度的破坏,因此必须进行植球处理后才能使用。

锡球和辅料的选择:

植球使用的辅料选择很重要,目前主要使用的焊锡膏和助焊膏,使用助焊膏时,置完球的芯片加热过程中,在热风的工作站环境下锡球往往容易连桥,所以推荐选用锡膏来进行植球。

而锡球则根据芯片的datasheet来进行选择,成份上主要有无铅305、有铅63/37和C用到的90Pb/10Sn等几种,大小主要有0.3、0.4、0.5、0.6和0.7mm几种。需要注意的是在选择锡膏工艺时,锡膏的成份要与锡球的成份一致,而且在锡球大小的选择上,要比原始芯片的直径小一些,这样锡球和锡膏重新融合成锡球后会最接近于原始芯片的大小。

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