SRT BGA重工返修(Rework)设备结构、原理与SMT BGA返修流程

发布时间:2024-12-30 20:24:19  

在电子制造业中,BGA(Ball Grid Array,球栅阵列)封装芯片因其高密度、高性能的特点而广泛应用。然而,随着集成电路复杂度的增加,BGA芯片的焊接与返修问题也日益凸显。SRT BGA重工返修设备作为解决这一问题的专业工具,其原理、结构及关键技术点对于提升生产效率、保障产品质量具有重要意义。本文将对SRT BGA重工返修设备进行详细介绍。

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一、SRT 重工返修设备结构介绍:

SRT BGA重工返修设备通常由以下几个关键部件组成:加热系统、温控系统、光学对位系统、操作台以及辅助系统(如真空抽吸、气路控制等)。

  1. 加热系统 :加热系统是SRT BGA重工返修设备的核心部件之一,主要包括热风枪头、发热体及温控元件等。热风枪头通过高速风扇产生气流,并经过发热体加热后形成高温气流,直接作用于BGA芯片和PCB板。发热体通常采用耐高温材料制成,确保在高温环境下稳定运行。温控元件则负责监测并控制加热温度,确保温度曲线的精确实现。

  2. 温控系统 :温控系统用于控制加热过程中的温度变化,实现稳定曲线加热。该系统通过温度传感器实时监测加热区域的温度,并根据预设的温度曲线调整加热功率和加热时间,确保焊点达到理想的熔化状态。温控系统还具备过热保护功能,当温度超过设定阈值时自动切断加热源,防止设备损坏或安全事故发生。

  3. 光学对位系统 :光学对位系统采用高精度的成像技术,如LCD成像系统,提供清晰、放大的视野,帮助操作者精准对位BGA芯片与PCB板的焊盘。该系统还具备自动对焦、自动校准等功能,提高返修操作的便捷性和准确性。

  4. 操作台 :操作台是SRT BGA重工返修设备的操作平台,用于固定PCB板和BGA芯片,并进行具体的返修操作。操作台设计合理、稳固可靠,能够承载较重的电路板并保持良好的稳定性。同时,操作台上还配备有各种操作按钮、指示灯和显示屏等,方便操作者进行设备控制和状态监控。

  5. 辅助系统 :辅助系统包括真空抽吸系统、气路控制系统等。真空抽吸系统用于在拆卸或重新焊接过程中吸附并固定BGA芯片,防止其移动或脱落。气路控制系统则负责控制加热气流的流量、压力和温度等参数,确保加热效果的稳定性和一致性。


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二、SRT BGA重工返修设备工作原理

SRT BGA重工返修设备的工作原理主要基于热风加热和红外辐射技术,通过精确控制加热温度和时间,使BGA芯片的焊点重新熔化,实现拆卸、清理、重新焊接等返修操作。具体来说,其工作原理包括以下几个关键步骤:

  1. 预热阶段 :此阶段旨在将PCB板及BGA芯片的温度缓慢提升至所需的活性温度。通过控制加热速度,避免过快或过慢导致的热冲击或焊膏感温过度,确保电路板和元器件不受损伤。预热过程中,焊膏中的溶剂开始蒸发,助焊剂活跃,进行化学清洗,去除金属氧化物和污染物,为后续的焊接提供“清洁”的表面。

  2. 加热熔化阶段 :利用上下风枪头产生的高速气流,经过发热体加热后,形成高温气流直接作用于BGA芯片和PCB板的焊盘上。这些热气流精确控制温度,使焊点达到熔点,焊锡颗粒熔化并液化,覆盖在所有可能的表面上,形成液态锡。在此过程中,表面张力作用使焊脚表面形成,确保焊点的牢固连接。

  3. 冷却固化阶段 :在焊点熔化后,通过控制冷却速度,使液态锡迅速冷却固化,形成稳定的焊点。冷却速度的选择需平衡焊点强度与元件内部温度应力,避免过快或过慢导致的质量问题。

  4. 光学对位与监控 :SRT BGA重工返修设备配备高精度的光学对位系统,如LCD成像系统,能够实时放大并清晰显示焊点状态,帮助操作者精准对位。同时,系统还能实时监控焊点温度、熔化状态等关键参数,确保返修过程的安全与高效。

三、SRT BGA重工返修设备关键技术点

1. 精确的温度控制技术

温度控制技术是SRT BGA重工返修设备的核心技术之一。通过精确控制加热过程中的温度变化,实现稳定曲线加热,确保焊点达到理想的熔化状态。温度曲线的设置需根据BGA芯片的材质、焊膏类型及PCB板的热容等参数进行调整,以确保焊接质量的一致性和可靠性。

2. 高精度的光学对位技术

高精度的光学对位技术能够实时放大并清晰显示焊点状态,帮助操作者精准对位BGA芯片与PCB板上的焊盘。这不仅提高了返修操作的便捷性和准确性,还大大降低了因错位导致的焊接失败风险。

3. 自动化与智能化技术

随着科技的发展,SRT BGA重工返修设备越来越注重自动化与智能化技术的应用。例如,自动拾放系统能够自动将BGA芯片放置到PCB板上的指定位置;自动焊膏分配系统能够精确控制焊膏的涂覆量和位置;自动焊接流程控制系统则能够根据预设的程序自动完成焊接过程。这些技术的应用不仅提高了返修效率和质量,还降低了操作人员的劳动强度。

四、SRT BGA重工返修流程

BGA返修5大步骤:PCBA产品烘烤、拆除零件、BGA除锡、印刷锡膏、焊接;

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1. 烘烤:

烘       烤:指电路板的烘烤

烘烤时机:电路板开封后暴露时间≧72 小时

烘烤条件:105 ℃(85 ℃), 24 小时(特殊烘烤条件请参考相关)

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2. 拆除零件:

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3. BGA除锡

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除锡后检查:

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4. 印刷锡膏

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印刷锡膏检查:

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5. 焊接

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五、SRT BGA重工返修设备的应用与未来展望

4.1 应用领域

SRT BGA重工返修设备广泛应用于电子制造业的各个领域,特别是在高端电子产品如智能手机、平板电脑、笔记本电脑、服务器以及汽车电子等产品的生产过程中。这些产品对BGA封装的焊接质量有着极高的要求,一旦出现焊接不良或损坏,就需要借助SRT BGA重工返修设备进行修复。此外,在电子产品的维修和售后服务中,SRT BGA重工返修设备也发挥着重要的作用。

4.2 未来展望

随着电子技术的不断发展和制造工艺的日益精进,SRT BGA重工返修设备也面临着新的挑战和机遇。未来,该设备有望在以下几个方面实现进一步的发展和创新:

  1. 更高精度与智能化 :随着人工智能、机器视觉等技术的不断成熟,SRT BGA重工返修设备有望实现更高精度的对位和更智能化的操作。例如,通过引入深度学习算法,设备可以自动识别并修复复杂的焊接缺陷,提高返修效率和质量。

  2. 多功能集成化 :为了满足不同应用场景的需求,未来的SRT BGA重工返修设备可能会集成更多的功能模块,如自动清洁、自动检测、自动记录等。这些功能的集成将进一步提升设备的综合性能和用户体验。

  3. 环保与节能 :随着全球对环保和节能的重视,未来的SRT BGA重工返修设备也将更加注重环保和节能设计。例如,采用更高效的加热元件和节能控制系统,减少能源消耗和废气排放;同时,设备还将更加注重材料的可回收性和再利用性,降低对环境的影响。

  4. 远程监控与维护 :随着物联网技术的发展,未来的SRT BGA重工返修设备有望实现远程监控和维护。通过云平台和移动互联网技术,用户可以随时随地查看设备的运行状态和性能参数,及时发现并解决问题;同时,设备制造商也可以远程升级软件、提供技术支持和故障诊断等服务,提高设备的可靠性和维护效率。

总之,SRT BGA重工返修设备作为电子制造业中不可或缺的重要工具,其发展前景广阔。随着技术的不断进步和应用领域的不断拓展,该设备将在提高生产效率、保障产品质量、降低维修成本等方面发挥更加重要的作用。

文章来源于:SMT工程师之家    原文链接
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