PCB線路板返修關(guān)鍵工藝

    在電路板廠生產(chǎn)pcb時第一個重要的階段就是預(yù)熱，預(yù)熱—成功返修的前提，誠然，PCB長時間地在高溫（315－426℃）下加工會帶來很多潛在的問題。熱損壞，如焊盤和引線翹曲，基板脫層，生白斑或起泡，變色。板翹和被燒通常都會引起檢驗員注意。但是，正是因為不會“燒壞板”并不等于說“板未受損壞”。高溫對PCB的“無形”損害甚至比上述所列問題更加嚴(yán)重。幾十年來，無數(shù)次試驗反復(fù)證明PCB及其元件能“通過”返工后的檢驗和試驗，其衰減速度比正常PCB板高。這種基板內(nèi)部翹曲和其電路元件衰減等“隱形”問題來自于不同材料不同的膨脹系數(shù)。顯然，這些問題不會自我暴露，甚至在開始電路板廠里電路試驗時也未被發(fā)現(xiàn)，但仍潛伏在PCB組件中。

    盡管“返修”后看上去很好，但就象人們常說的一句話：“手術(shù)成功了，可病人不幸死去”。 巨大熱應(yīng)力的產(chǎn)生原因，常溫下(21℃)的PCB組件突然接觸熱源為約370℃的烙鐵、去焊工具或熱風(fēng)頭進(jìn)行局部加熱時，對電路板及其元器件有約349℃的溫差變化, 產(chǎn)生”爆米花”現(xiàn)象。

   “ 爆米花”現(xiàn)象是指存在于一塊集成電路或SMD在器件內(nèi)部的濕氣在返修過程中迅速受熱, 使?jié)駳馀蛎? 出現(xiàn)微型爆裂或破裂的現(xiàn)象。因此，半導(dǎo)體工業(yè)和電路板制造業(yè)要求生產(chǎn)人員在再流之前, 盡量縮短預(yù)熱時間, 迅速升到再流溫度。事實(shí)上PCB組件再流工藝中已經(jīng)包括再流前的預(yù)熱階段。無論P(yáng)CB電路板廠是采用波峰焊，紅外汽相或?qū)α髟倭骱?，每種方法一般均要進(jìn)行預(yù)熱或保溫處理，溫度一般在140-160℃。在實(shí)施再流焊之前，利用簡單的短期預(yù)熱PCB就能解決返修時的許多問題。這在再流焊工藝中已有數(shù)年成功的歷史了。因此, PCB組件在再流前進(jìn)行預(yù)熱的好處是多方面的。

    由于板的預(yù)熱會降低再流溫度, 所以波峰焊、IR/汽相焊和對流再流焊均可以在大約260℃左右下進(jìn)行焊接的。

    電路板廠PCB組件中焊點(diǎn)的二次冷卻

    如前所述，SMT對PCBA（印制板組件）返修的挑戰(zhàn)在于返修工藝應(yīng)該模仿生產(chǎn)的工藝。事實(shí)證明: 第一，在再流前預(yù)熱PCB組件是成功生產(chǎn)PCBA所必需的；第二，再流之后立即迅速冷卻組件也是很重要的。而這兩個簡單工藝一直被人們所忽視。但是，在通孔技術(shù)以及敏感元件的微型焊接中，預(yù)熱和二次冷卻更顯得重要。

    常見的再流設(shè)備如鏈?zhǔn)綘t，PCB組件通過再流區(qū)后立即進(jìn)入冷卻區(qū)。隨著PCB組件進(jìn)入冷卻區(qū)，為達(dá)到快速冷卻, 對PCB組件通風(fēng)是很重要的，一般返修與生產(chǎn)設(shè)備本身是結(jié)為一體的。

    PCB組件再流之后放慢冷卻會使液體焊料中的不需要的富鉛液池產(chǎn)生會使焊點(diǎn)強(qiáng)度降低。然而，利用快速冷卻能阻止鉛的析出，使晶粒結(jié)構(gòu)更緊，焊點(diǎn)更牢固。

    此外，更快地冷卻焊點(diǎn)會減少PCB組件在再流時由于意外移動或振動而產(chǎn)生一系列的質(zhì)量問題。對于生產(chǎn)和返修，減少小型SMD可能存在的錯位和墓碑現(xiàn)象是二次冷卻PCB組件的另一優(yōu)點(diǎn)。