PCB线路板返修关键工艺

    PCB线路板返修关键工艺

    在电路板厂生产pcb时第一个重要的阶段就是预热，预热—成功返修的前提，诚然，PCB长时间地在高温（315－426℃）下加工会带来很多潜在的问题。热损坏，如焊盘和引线翘曲，基板脱层，生白斑或起泡，变色。板翘和被烧通常都会引起检验员注意。但是，正是因为不会“烧坏板”并不等于说“板未受损坏”。高温对PCB的“无形”损害甚至比上述所列问题更加严重。几十年来，无数次试验反复证明PCB及其元件能“通过”返工后的检验和试验，其衰减速度比正常PCB板高。这种基板内部翘曲和其电路元件衰减等“隐形”问题来自于不同材料不同的膨胀系数。显然，这些问题不会自我暴露，甚至在开始电路板厂里电路试验时也未被发现，但仍潜伏在PCB组件中。

    尽管“返修”后看上去很好，但就象人们常说的一句话：“手术成功了，可病人不幸死去”。 巨大热应力的产生原因，常温下(21℃)的PCB组件突然接触热源为约370℃的烙铁、去焊工具或热风头进行局部加热时，对电路板及其元器件有约349℃的温差变化, 产生”爆米花”现象。

   “ 爆米花”现象是指存在于一块集成电路或SMD在器件内部的湿气在返修过程中迅速受热, 使湿气膨胀, 出现微型爆裂或破裂的现象。因此，半导体工业和电路板制造业要求生产人员在再流之前, 尽量缩短预热时间, 迅速升到再流温度。事实上PCB组件再流工艺中已经包括再流前的预热阶段。无论PCB电路板厂是采用波峰焊，红外汽相或对流再流焊，每种方法一般均要进行预热或保温处理，温度一般在140-160℃。在实施再流焊之前，利用简单的短期预热PCB就能解决返修时的许多问题。这在再流焊工艺中已有数年成功的历史了。因此, PCB组件在再流前进行预热的好处是多方面的。

    由于板的预热会降低再流温度, 所以波峰焊、IR/汽相焊和对流再流焊均可以在大约260℃左右下进行焊接的。

    电路板厂PCB组件中焊点的二次冷却

    如前所述，SMT对PCBA（印制板组件）返修的挑战在于返修工艺应该模仿生产的工艺。事实证明: 第一，在再流前预热PCB组件是成功生产PCBA所必需的；第二，再流之后立即迅速冷却组件也是很重要的。而这两个简单工艺一直被人们所忽视。但是，在通孔技术以及敏感元件的微型焊接中，预热和二次冷却更显得重要。

    常见的再流设备如链式炉，PCB组件通过再流区后立即进入冷却区。随着PCB组件进入冷却区，为达到快速冷却, 对PCB组件通风是很重要的，一般返修与生产设备本身是结为一体的。

    PCB组件再流之后放慢冷却会使液体焊料中的不需要的富铅液池产生会使焊点强度降低。然而，利用快速冷却能阻止铅的析出，使晶粒结构更紧，焊点更牢固。

    此外，更快地冷却焊点会减少PCB组件在再流时由于意外移动或振动而产生一系列的质量问题。对于生产和返修，减少小型SMD可能存在的错位和墓碑现象是二次冷却PCB组件的另一优点。