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        高引腳數SMT零件的返工方法

        發布時間 :2020-09-27 15:44 閱讀 : 來源 :技術文章責任編輯 :深圳宏力捷PCBA加工部
        返工高引腳數或尺寸很小的SMT器件時,讓正確的焊盤上有合適的焊錫體積的辦法有很多。最常見的焊錫涂布類型包括印刷、點膠和手工焊接。這些方法都有各自的優缺點,取決于SMT加工返工工藝中各種不同的因素。
         

        一、手工焊接返工

         
        手工焊接返工高引腳數或尺寸很小的SMT元件封裝時,返工的速度要快,并且操作人員要有很高的技巧。關于使用手工焊接工藝返工這些類型的SMT元件的好消息是,一個器件在調試時就可以快速返工,并返回進行測試或反饋給設計工程師。
         
        不過,使用手工焊接返工工藝來返工電子元件有一些不足之處。首先,既無法確保焊膏體積的一致性,也無法保證手工焊接的一致性,這會造成這一工藝不可控。在工藝允許增加助焊劑時,如果對這些助焊劑的體積缺乏控制,意味著助焊劑的殘渣和電路板的清潔度可能造成潛在的可靠性風險。對于一些高密度區域中的微間距元件,SMT加工返工技術人員的熟練程度要保持比較高的水平,這會限制返工的產量(圖1)。另外,如果SMT加工返工技術人員在放置烙鐵時不小心,可能會損壞鄰近的元件。還有,由于手工焊接要耗費大量時間,因此它不是一個經濟有效的方法。
         
        手工焊接返工微間距元件
        圖1、手工焊接返工微間距元件
         

        二、模板印刷

         
        用來返工高引腳數或尺寸很小的SMT元件封裝的模板印刷既有優點,也有缺點。使用模板印刷來返工這些器件的優點非常多,這些優點包括這種技術非常通用,使用的材料也很常見,SMT加工返工技術人員的熟練程度只需要在中等水平。與其他的返工方法相比,這種方法的速度也非???。
         
        即使在空間受到限制的情況中,一次性柔性模板(圖2)允許SMT加工返工技術人員把它放入狹小的空間里。這些背面有粘合劑的模板已經克服對使用金屬模板的局限性,包括:電路板的共面性,操作過程中模板的彎曲、進入狹小空間、必須在設備周圍粘貼膠帶以防止錫膏污染該區域,必須校準時間和固定裝置去清理模板。
         
        柔性模板焊膏印刷
        圖2、柔性模板焊膏印刷
         
        但是,這種返工辦法也有缺點,包括返工位置有多個尺寸很小的封裝時的模板處理,與焊膏印刷有關的“混亂”,以及模板送到返工現場的時間(24-48小時),所有這些都限制返工時使用模板印刷焊膏的實用性。
         

        三、點膠
         

        點膠、噴涂印刷提供一種替代模板印刷和手工焊接的焊膏涂布方法。在涉及高I/O數、微小封裝元件返工時,點膠焊膏有幾個優點(圖3)。這種技術與其他涂布技術的最大區別是其精確度?,F代的阿基米德螺旋式涂布器能夠每小時涂布20,000個尺寸小到800微米的焊膏點。一臺噴涂印刷設備能夠以高達300赫茲或每小時1,000,000個點的恒定速度印刷焊膏,印刷的點尺寸小到200微米。
         
        在超微間距SMT元件上涂布焊膏
        圖3、在超微間距SMT元件上涂布焊膏
         
        噴涂的另一個大優點是能夠用相同體積的焊膏涂布多層電路板和異形焊盤(例如射頻屏蔽罩),提供高重復性。此外,這種返工方法比模板印刷或手工焊接方法的自動化程度更高。雖然這種方法有許多優點,但是,由于它的資本密集性、需要編程,以及涂布速度相對比較慢,這種方法并不適合所有的場景??梢杂脕硗坎己父嗟耐坎计髌饍r幾千美元,最高可達10萬美元。每個封裝的位置都要編程,這既要花時間也要求有一定的技術水平。
         
        與其他方法相比,即使經過微調,這種方法的涂布速度也非常慢。最后,所有與這種涂布工藝類似的涉及液體和點膠的涂布工藝都需要專業知識,以便使輸送焊膏的管道、噴嘴和涂布系統的其他部件都保持清潔和不斷優化。這種焊膏涂布系統是使用點膠技術在焊膏的流變性上“走鋼絲”,關系到涂布焊膏的精確度。
         

        四、結論

         
        SMT加工工藝工程師必須充分了解每一種返工情形,考慮需要的修復時間、組件在最終用途操作環境的可靠性、操作人員的熟練程度、可動用的資金和經濟狀況,做出正確的決定。


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