运用PTH返修设备对PCBA基板返修的流程及操作技巧实例

PCBA通孔器件返修工艺,对于很多操作人员来说,无非是用小锡炉或其它加热工具将待修器件移除再安装新器件并焊接好而已,很少有人从PTH返修品质可靠性的方面来对其进行深入研究,并制定出可控的、高效的PCBA基板返修与焊接解决方案。

但无论是对产品本身，还是站在客户的立场上，均要对PCBA基板返修提出符合品质可靠性的要求。下面主要以无铅PCBA通孔器件返修流程及PCBA返修技巧为例，并结合客户稽核和实际维修中所遇到的问题进行解析,主要从以下几个角度来说明:

1. 预热:

为防止直接加热对PCBA基板造成的热冲击,减少PCBA变形,以及考虑能够在更短的时间内对PCBA返修器件进行返修(防止浸锡时间过长造成通孔缩铜),所以需要进行预热。

2. 浸锡时间:

无铅焊盘在加温到溶锡温度后,接触到锡的PCB 焊盘溶解速率与温度及时间成正比,即温度越高,时间越长,焊盘溶解面积与深度就越大。根据IPC610F标准,当焊盘大小少于原来面积的75%,则不能达到焊接可靠性要求。在PCBA通孔器件返修中，铜孔壁厚度小于13um可靠性将不能保证。所以在使用PTH返修设备操作PCBA基板返修流程时为保证能够将焊盘溶解面积更小，在温度不变的情况下，需要尽量减少浸锡（接触锡）时间。

3. 焊接时的温度参数设置：

温度控制是PTH返修台在返修流程中非常重要的环节，在PCBA基板返修流程中我们需掌握一些技巧，根据DOE试验证明,无铅焊锡若以锡银铜合金(96.5%Sn,3%Ag,0.5%Cu)返修，锡温应设定在265摄氏度(正负10度以内)，预热温度BOTTOM面最高不宜超过140摄氏度,TOP面不宜超过120度,否则可能会对PCBA上的耐温较低之器件造成影响。

4. 通孔吃锡量：

PCBA通孔器件返修中在PTH通孔吃锡量方面,根据IPC610F要求,通孔内锡量达到通孔高度的3/4以上,为了防止吃锡量不足,IBM等客户建议PCBA板返修过程中在焊锡时PTH返修设备能够对锡波的高度进行控制,形成向上冲击力但又不能溢锡,一般为浸锡3-5秒后锡波再回落1秒,再进行喷锡焊接。

5. PTH通孔返修工艺标准化管控:

在PCBA返修操作实例中，当设置好相关返修参数后,除了将其写入操作执行管制文件外(如作业指导书),为了能够让操作更好的执行,最好能够实现自动化。例如可以保存相关返修参数，并能够用程序名管理的自动化返修设备，就是目前被广泛推广的安全返修方案。

例：

最终通过该客户品质稽核的PTH返修设备为崴泰科技公司的VT-128型PTH返修站:

以下为针对该客户的要求,对某大型服务器主板DIMM器件进行返修前调试的温度曲线图:

（注:DIMM插槽连接器是该主板上pin最多的器件，也是实际上返修中最难修的器件，所以客户选择该器件能否返修作评估标准参考）。

温度曲线图说明:

温度曲线分为预热--焊接区,其中,焊接时间区包含拆-装-焊3个部分,每个浸锡与回落为1个cycle,前3个cycle为拆旧器件时间，后3个cycle为安装及焊接新器件时间，总浸锡时间控制在30秒以内。

测温点说明：

TOP JOINT与BOT JOINT为PCB通孔上下部焊点信号点,TOP JOINT1与BOT JOINT1为PCB通孔上下部焊点接地点。BODY为器件。

对DIMM器件焊接完成后的切片结果如下图: