PCBA維修的指導(dǎo)思想和原則

隨著電子產(chǎn)品的越來越小型化、密集化，同時也不斷有大熱容焊接、異型三維焊接，也不再完全是以往的通孔或表面焊接，進(jìn)入了光電互聯(lián)的時代。除了生產(chǎn)工藝的制訂、執(zhí)行，對產(chǎn)品的返修的難度也越來越大，盡管大家都希望生產(chǎn)過程的零缺陷，但實際生產(chǎn)過程中總會出現(xiàn)這樣那樣的問題，不得不對缺陷產(chǎn)品進(jìn)行返修或維修。本文是在確定故障點的情況下，對PCBA生產(chǎn)過程產(chǎn)生的缺陷進(jìn)行維修，實際上也是一門技術(shù)，更是一門藝術(shù)，需要有工匠的精神和技能。同時對有一定批量的維修，可以考慮增加定制化的工具、設(shè)備等，一切服務(wù)于返修人員，降低返修人員的要求，同時不增加過多成本的角度展望。

本文中提及的PCBA維修主要是針對PCBA進(jìn)行器件的拆卸與更換或加焊。結(jié)合多年來的實踐，提出一些維修心得，供業(yè)內(nèi)同仁參考，也許有更好的方式方法，這里僅拋磚引玉。

維修的指導(dǎo)思想和原則

（1）是不損壞印制板和產(chǎn)品上的不需要拆卸或更換的元件、部件，同時將需要拆卸的元件、部件完好拆卸下來；

（2）如何提高效率，通常元件、部件拆卸的方法有很多，但效率也不一樣；

（3）如何減少PCBA的熱沖擊、減少損傷，這更是關(guān)鍵。

PCBA 的維修，主要有大熱容、微小器件、密間距的器件拆卸、更換；對器件保護(hù)性拆卸和更換；保證對焊低空洞的拆卸和加焊；堆疊器件的拆卸與更換；微波射頻絕緣子的更換；焊點與 PCB 板面平齊焊點的維修；懸高器件的更換等。下面就是結(jié)合我們做過的一些案例，簡單介紹一下。

長鍍金引腳插針（座），只能破壞性維修。若要不破壞，首先要解決，如何將插針根部的錫去除，而同時不污染插針；底部加熱，給產(chǎn)品一個基礎(chǔ)體溫，用針頭式的烙鐵頭，逐個加熱，用針管吸錫，防止錫污染插針引腳。我們都是采用專用烙鐵和吸錫嘴。

（1）需要溫度梯度焊接的產(chǎn)品，可以實現(xiàn)低溫焊接部分的維修，高溫焊接部分的要看具體的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，一般來說，都是比較難的，有的甚至不可維修。

對有溫度梯度要求的產(chǎn)品，若要維修高溫焊接的部分，首先應(yīng)當(dāng)做好低溫焊接部分的保護(hù)，如防止器件位移、掉件，防止低溫焊料熔錫后的滲漏。

一般，對焊采用相對比較高溫的焊接，器件焊接采用相比較低溫的焊接，這樣器件焊點缺陷的維修方便一點。

IPHONE 主板 3D 組裝，將其中一層PCBA 當(dāng)做IC，周邊預(yù)植球，后焊接到另外一塊 PCBA 對應(yīng)焊盤上。進(jìn)行返修底部一層的時候需可采用定制的風(fēng)咀和控溫設(shè)備，對其熱周邊加熱解焊，分離2層PCBA，再進(jìn)行元件的更換維修。這個場景下，可以采用 SnBiAg,或者 SnBi 焊料，有效防止PCBA 上器件受影響，滿足方便二次焊接和較高成功率的需求。

（2）金手指被錫污染后，無法維修；只有控制生產(chǎn)過程，或事先做好金手指的保護(hù)。

(3) POP 技術(shù)實現(xiàn)的焊接，更換芯片，是不容易的；一個熟練的維修人員，用一把烙鐵和一個加熱平臺就可以進(jìn)行維修了，這是需要經(jīng)驗的。

因為其維修的焊接工藝窗口較小，為了降低人員要求，也可采用專用的 BGA 返修設(shè)備進(jìn)行，一般采用熱風(fēng)設(shè)備，在一些高端定制應(yīng)用場合，甚至可以采用激光芯片返修設(shè)備進(jìn)行。

工藝窗口較小的場景，要想把返修變?nèi)菀?，關(guān)鍵是對以溫度為主的焊接工藝的精準(zhǔn)控制和針對性的制程工藝的完善。

(4) 密閉腔體內(nèi)、帶屏蔽罩內(nèi)的維修，對密閉腔體、帶屏蔽罩的焊接，建議用相比較低溫焊接，而器件用相比較高溫焊接，便于腔蓋的打開、屏蔽罩的打開，不影響器件的焊接。

同樣，使用加熱平臺和熱風(fēng)槍的組合方式進(jìn)行維修，也是比較方便的，不要用烙鐵，這樣容易損壞產(chǎn)品。現(xiàn)在為了降低人員要求，在批量作業(yè)場合或者高附加值產(chǎn)品上，通常定制的熱風(fēng)咀和解焊設(shè)備，進(jìn)行全自動或者半自動維修。

（5）板板間的焊接，就是小的 PCB 板通過郵票口的焊點，焊接到大的 PCB 板的對應(yīng)位置。這樣板的維修，往往是比較難的，因為有接地的焊盤，有時不止一個。一般的拆板返修，用的是烙鐵，效果不好，容易損壞 PCBA，效率也不高；有的用 BGA 返修工作站進(jìn)行，這是可以的，但效率也是很低下的。

筆者采用多把熱風(fēng)槍同時吹焊，在很短的時間內(nèi)就完成了拆板，而且沒有損壞 PCBA，既保證了拆卸的質(zhì)量，又提高了效率。同樣，這里也可以采用定制噴咀，模擬多熱風(fēng)槍作業(yè)。需要更靈活也可以進(jìn)一步，單邊溫度獨立編程，解決熱容量需要的不同造成的困擾，同時焊接位置可調(diào)，單邊噴咀可更換。同樣的機構(gòu)，可以用來解焊屏蔽罩，大的異形件等。

如果需要批量焊接，除多風(fēng)槍組合加熱，還可以采用大功率風(fēng)槍+定制噴咀可以解決批量解焊維修的問題。

定制的噴咀開孔，可以將熱風(fēng)能量集中到想加熱的區(qū)域，避免其它地方過熱的同時，能快速解焊特定區(qū)域。

（6）大熱容器件的返修焊接，PCBA 板上的大熱容器件的維修（拆卸、更換、補焊），往往是比較難的，溫度高了，容易損壞 PCB 板，溫度低了，焊不了；這就需要我們仔細(xì)了解分析 PCBA 的整體結(jié)構(gòu)，考慮分區(qū)加熱、分區(qū)升溫，最后完成維修焊接。需要焊接的部分區(qū)域局部加熱，縮短焊接時間，基于指導(dǎo)思想和原則，我們給出了這樣的設(shè)想。

圖中給出了“大熱容器件焊接溫度、熱量和時間的關(guān)系”的示意，給予這個示意，我們應(yīng)當(dāng)可以很好地完成大熱容器件的維修及焊接。

是提前將大熱容器件放在加熱平臺上進(jìn)行預(yù)熱，就是所謂的給器件一個基礎(chǔ)的體溫。

此方法可以減少 PCB 水平和垂直△t，克服器件的大熱容量難以解焊，同時克服PCB在返修過程中的變形，進(jìn)而提升維修效率和成功率。

返修并不可怕，怕的是不知道如何返修，更可怕的是用常規(guī)的手段進(jìn)行非常規(guī)的返修。采用的兩種不同的方法進(jìn)行的，但都是組合使用加熱裝備、工具。

（7）怕熱器件的焊接，有些器件，如熱敏器件，在焊接時往往經(jīng)不住焊接的溫度，怎么辦。焊接 253的同時，用導(dǎo)熱件將熱吸走。

采用被動熱傳導(dǎo)或者主動散熱方式，如保證周邊熱敏感器件不熔錫的風(fēng)冷措施：

返修成本高，也是業(yè)內(nèi)面臨的問題，有些產(chǎn)品，要返修是可以的，也有一定的手段，但可能成本很高，這就需要做簡單的分析，一是決定是否需要返修，二是如何降低維修成本。對于小批量，難維修件。成本和難度難以匹配，投入設(shè)備沒有量的支持，盡可能地將返修輔助工藝和工具設(shè)備組合。智能化，同時低成本，從而能夠?qū)刖S修市場，大大降低手工作業(yè)難度。需要像您這樣的專家提供經(jīng)驗和大數(shù)據(jù)，做出維修人愛用的組合工具或者設(shè)備。通過設(shè)備、工具、制程的升級，提升返修效率，并滿足今后越來越難的返修難度的需求。

亦難亦不難，正所謂“難者不會，會者不難”，維修是體現(xiàn)一個技術(shù)人員的實際操作水平，更重要的是體現(xiàn)您對待返修產(chǎn)品的認(rèn)識，對使用裝備、工具的領(lǐng)悟。

審核編輯：湯梓紅