Hva er kretskortmontering (PCBA) omarbeiding?
Omarbeiding er prosessen med å reparere eller etterbehandle en elektronisk kretskortmontering (PCBA) ved å lodde av og lodde på overflatemon terte komponenter (SMD), gjennomgående teknologikomponenter (THT) eller kretskortet selv.
Hvorfor omarbeiding for kretskortmonteringer (PCBA)?
Omarbeiding utføres manuelt for hånd eller ved en omarbeidingsstasjon av spesialisert personale trent til å identifisere og erstatte skadede eller defekte elektroniske komponenter samt reparere loddefeil. Noen andre grunner til omarbeiding inkluderer feil komponentplassering, dårlige loddepunkter, elektriske defekter på grunn av elektrostatisk utladning (ESD) og eksponering for høyspentstrøm.
Omarbeiding kan også være nødvendig hvis forfalskede eller renoverte deler har blitt levert fra meglere eller fri distribusjon som fører til ikke-funksjonelle eller semi-funksjonelle elektroniske kort.
En annen grunn til omarbeiding er en monteringsfeil gjort hos EMS-selskapet. I andre tilfeller er det elektroniske designet av kretsen årsaken til et ikke-funksjonelt kort.
Omarbeiding av kort kan redde dyre kretskortmonteringer. Prosessen kan også brukes til å hjelpe med å avdekke (og reparere) produksjonsfeil – og informasjonen innhentet fra omarbeiding kan brukes til å forhindre disse feilene fra å oppstå i fremtiden. Omarbeiding av kretskortmonteringer er standard på tvers av alle bransjer.
Hva gjør omarbeiding utfordrende?
Kretskortmonteringer har typisk både overflatemon terte (SMD) komponenter samt gjennomgående teknologi (THT) komponenter som monteres for hånd eller med en bølgelodde prosess. Siden ferdige kort har begge typer komponenter kan kortene ikke lenger plasseres i reflowovnen – dette ville skade THT-komponentene. Av denne grunn kan en spesiell omarbeidingsstasjon være nødvendig. Dette er spesielt sant for finpitch eller BGA komponenter.
Hvorfor ikke bare lodde av og lodde på for hånd?
Noe omarbeiding gjøres for hånd men det er mange grunner til at en helt manuell prosess for avlodding og pålodding muligens ikke er egnet for omarbeiding av kretskortmonteringer:
- Elektroniske komponenter eller kretskort kan skades under avloddingsprosessen.
- Håndlodding kan sette mer stress på elektroniske komponenter og kretskort på grunn av inkonsekvent eller overdreven anvendelse av varme.
- Håndlodding er veldig dyrt og tidkrevende.
- Håndlodding er ikke en definert prosess som systematisk kan reproduseres. Reproduserbarhet av resultater er en viktig aspekt av kvalitetssikring spesielt for problematiske kretskortmonteringer.
- Noen elektroniske komponenter (BGA, FPGA, etc.) kan ikke plasseres manuelt med håndlodding – et presisjonskamera og presisjon pick-and-place er nødvendig for å lodde disse delene.
Vår omarbeidingsstasjon: ERSA HR550
Vi har en ERSA HR550 omarbeidingsstasjon hos ESO Electronic. Dette er en guidet omarbeidingsstasjon som bruker et infrarødt varmesystem for å applisere varme på kortene fra både topp og bunn. Det innebygde kamerasystemet gir dataassistert komponentplassering. En integrert vakuumpipette og kraftsensor muliggjør nøyaktig komponentfjerning og plassering. Et prosesskamera fanger hele loddeprosessen og dokumenterer trinnene som utføres for hvert omarbeidingsjobb.
Hva må vurderes før omarbeiding startes?
Følgende forberedende trinn må tas før omarbeiding av kretskortmonteringer påbegynnes:
- Elektroniske komponenter og kretskort må bakes for å sikre at de ikke har noen fuktighet som kunne føre til skadede kretser etter ekspansjon av vanndamp.
- THT-komponenter må beskyttes mot varme ved applisering av reflekterende materiale eller tape eller de må muligens fjernes og loddes på igjen etter omarbeidingsprosessen.
- Omarbeidingsteknikeren må identifisere hvilken/hvilke komponent(er) som må omarbeides inkludert deres posisjon og pakking/kabinett.
- Omarbeidingsteknikeren må sjekke produsentens datablad for å sikre at maksimum temperaturen for komponenten ikke overskrides.
- Omarbeidingsteknikeren må identifisere tykkelsen av kretskortet lagantallet den endelige kobbertykkelsen og tettheten av monteringen for å bestemme det korrekte programmet for passende varmeapplisering.
- Passende avloddings- og loddingsprogram må velges på omarbeidingsstasjonen. Omarbeidingsstasjonen tilbyr standardprogrammer men i spesielle tilfeller kan omarbeidingsstasjonoperatøren også velge sitt eget tilpassede program.
Hva er omarbeidingsprosessen for PCBA?
Følgende trinn utføres for å omarbeide kretskortmonteringer på en omarbeidingsstasjon:
- Kretskortet plasseres i omarbeidingsstasjonen og sikres i omarbeidingsrammen.
- Den elektroniske komponenten som skal omarbeides posisjoneres med en laserstråle.
- Temperatursensor plasseres ved siden av kortet. Denne overvåker temperaturen under avloddings- og loddingsprosessen.
- Maskinen går deretter gjennom hvert trinn i omarbeidingsprogrammet. Trinnene vises på maskinens skjerm for arbeideren å følge. Hvert trinn tas også opp med et kamera.
- Under avloddingsfasen varmer maskinen kretskortet til loddetinnet blir flytende.
- I neste trinn fjerner maskinen komponenten fra kortet og plasserer den på en brett.
- Nå kan arbeideren inspise rere loddepadder og rengøre dem om nødvendig.
- Arbeideren plasserer deretter erstatningskomponenten på brettet. Omarbeidingsstasjonens monteringshode kan nå plukke opp komponenten.
- Ved hjelp av sitt kamerasystem justerer monteringshodet presist delen for posisjonering på kretskortet. Arbeideren sikrer korrekt posisjonering og polaritet.
- I neste trinn plasserer monteringshodet komponenten på kortet og lodder den til kretskortet.
- Prosessen tas opp. Dokumentasjon av omarbeidingsjobbet kan arkiveres og/eller leveres til kunden.
Hvor mye loddetinn trenger du for omarbeiding?
For BGA må loddepaddene på kretskortene rengøres veldig nøye. BGA er laget av mange små loddekule r og dette betyr at de vanligvis ikke trenger ekstra loddetinn for montering da loddetinnet er innebygd i deres design. Hvis ytterligere loddetinn appliseres vil BGA ikke sitte flatt på kretskortet eller kan forårsake en kortslutning. Hvis det derimot appliseres for lite loddetinn kan kulen muligens ikke lodde noe som resulterer i en åpen krets.
For andre elektroniske komponenter er det vanligvis slik at gjenværende loddetinn fra det foregående loddeforsøket vil være nok til å lodde den nye komponenten. Ytterligere loddepasta flu eller flux-gel kan appliseres etter behov.
Hvordan vet du om PCBA omarbeiding var vellykket?
Etter omarbeiding av en kretskortmontering er det fortsatt noen tester som må utføres. For BGA og andre elektroniske komponenter med ledninger i bunnen bør delene røntges etter omarbeiding. Dette er fordi du ikke kan se om alle ledninger er korrekt loddet med visuell inspeksjon da ledningene er under komponenten. En annen måte å inspisere BGA på er å bruke et side-mikroskop som gjør det mulig å se mellom det lille mellomrommet mellom kretskortet og BGA. De første to radene inspiseres med fokus-skift og stierne mellom loddekulene inspiseres med gjennomgående lys (hvis lyset går gjennom er det ingen kortslutning).
Andre elektroniske komponenter kan inspiseres med mikroskopkontroll. Kortene kan også testes for funksjonalitet ved bruk av standardprotokollen. Loddepunkter kan rengøres etter behov. Omarbeidingsprosessen bør også dokumenteres og leveres til kunden etter behov.
I de fleste tilfeller kan korrekt omarbeidede kort ikke skjelnes fra ikke-omarbeidede kort og har samme forventede levetid som ikke-omarbeidede kort.