In tijden van moeilijk verkrijgbare componenten, toenemende vraag naar flexibiliteit en snelle ontwikkelingscycli, wordt schoon en goedkoop PCB-rework om geassembleerde of kale printplaten te besparen steeds belangrijker. Elke PCB of PCB-montage die door herbewerking gerepareerd kunnen worden, beschermen we het milieu, omdat we de printplaten niet hoeven weg te gooien en er geen nieuwe geproduceerd hoeven te worden. MOKO-technologie heeft de afgelopen jaren meer dan 500,000 PCB’s bespaard.
Met behulp van speciale, zelfontwikkelde technieken kunnen de experts van TestPcbas bijvoorbeeld gaten boren in reeds geassembleerde componenten. De nauwkeurigheid komt overeen met die van de nieuw geproduceerde printplaten. De werkzaamheden worden uitsluitend uitgevoerd door medewerkers met jarenlange ervaring in de PCB-fabricage. Geavanceerde meettechnologie maakt een optimale controle van de werkzaamheden mogelijk. Afhankelijk van de omvang en complexiteit van de rework bedraagt de levertijd doorgaans minder dan vijf werkdagen na ontvangst van de goederen. Voor spoedrework is er ook een express service beschikbaar, waarbij de rework binnen enkele uren kan worden uitgevoerd.
PCB Rework geassembleerde printplaten
Los solderen en opnieuw solderen
Om de specifieke problemen op de lange termijn naar tevredenheid van de klant op te lossen, heeft TestPcbas geïnvesteerd in apparatuur. De focus lag hierbij op eenvoudige en zorgvuldige materiaalverwijdering en het opnieuw solderen van componenten. De keuze viel op de Ersascope 1 en het PCB-reworksysteem IR 550 A van Kurtz Ersa. Bij TestPcbas is er bijzondere aandacht besteed aan een zo homogeen mogelijke verhitting van de printplaat. We houden de thermische belasting van de printplaten zo laag mogelijk tijdens het PCB-reworkproces. Hierdoor wordt de levensduur van de printplaten en componenten niet onnodig beïnvloed. De reparatie en refit vinden vervolgens zowel handmatig als met mechanische ondersteuning plaats.
Het IR 550 A reworksysteem verwarmt de printplaat homogeen met behulp van middengolf-infraroodstralers (4 µm tot 8 µm). Het opwarmen van de printplaat is belangrijk om kromtrekken van de printplaten te voorkomen en een lage temperatuurgradiënt ΔT van boven naar beneden te bereiken.
De bovenverwarming in de Ersa-systemen is eveneens ontworpen als middengolf-infraroodstraler of hybridestraler. De hybridestraler is een infraroodstraler met een lage convectiegraad. Zo kunnen we ook een lage horizontale temperatuurgradiënt bereiken, d.w.z. dwars over het component, van hoek tot hoek. Bovendien vermijden we hotspots door te veel warme lucht en verminderen we het wegwaaien van aangrenzende, niet-bevestigde componenten.
Geautomatiseerd desolderen tijdens PCB-rework
Bij elk proces tijdens het reworken van een printplaat registreert een sensor de temperatuur direct op het component. Een gesloten regelkring regelt en stuurt het soldeerproces, wat de kans op temperatuurafwijkingen en de bijbehorende belasting van de componenten en de printplaat minimaliseert. Ook bij het oppakken van componenten van de printplaat werken onze medewerkers gecontroleerd. De IR 550 A van Kurtz Ersa is uitgerust met een vacuümpipet die in de bovenste radiator is geïntegreerd. Dit maakt automatisering van het desoldeerproces mogelijk. De bijgevoegde vacuümzuignap tilt het component automatisch van de printplaat zodra het soldeer is gesmolten. Door het voorzichtig oppakken van het component wordt spanning op de printplaat voorkomen.
Deze milde processen zijn vooral gewild bij pakket-op-pakket-toepassingen. Bij het in- en uitsolderen worden bijzonder hoge eisen gesteld aan de homogeniteit van de warmteverdeling. Zo kunnen beide niveaus gelijktijdig worden bewerkt. Boven elkaar liggende componenten kunnen na het smelten van het soldeer samen worden opgetild. Hetzelfde geldt voor het opnieuw solderen van de componenten. Deze kunnen vervolgens worden geplaatst en aan elkaar worden gesoldeerd, wat het totale proces vereenvoudigt.
Indien afzonderlijke verwerking van de niveaus noodzakelijk is, is dit ook mogelijk. Hiervoor moet het temperatuurprofiel zeer nauwkeurig worden ingesteld, bijvoorbeeld om alleen op het bovenste niveau te desolderen. Ook in dit geval kunnen de componenten op het bovenste niveau opnieuw worden gepositioneerd en opnieuw worden ingesoldeerd. Het is raadzaam om de RPC 500 reflow-procescamera te gebruiken om de soldeersmelt op beide niveaus te observeren.
Het Ersascope 1 vision-systeem wordt aanbevolen voor het controleren van de resultaten van alle reworks, maar vooral voor het reworken van BGA's (zie leadafbeelding). In combinatie met een andere röntgenanalyse of andere gegevens kan de kwaliteit van de soldeerverbindingen visueel worden gecontroleerd. Op deze manier kunnen bruggen, verontreinigingen of afwijkingen onder het component worden geïdentificeerd.
Speciale taken in PCB-reworkservices
Een hoog niveau van expertise en moderne apparatuur zijn absoluut noodzakelijk voor de professionele afhandeling van rework. Bij speciale taken zoals pakket-op-pakket of bedrading onder BGA's zijn tact, ervaring en de juiste technische apparatuur cruciaal. TestPcbas heeft PCBA en PCB-productie Sinds 2006 hebben we dus al ruime ervaring met het uitvoeren van PCB-rework. We kunnen bevestigen dat er in de loop der jaren ook speciale opdrachten bij de Chinese specialisten terecht zijn gekomen. Aanvankelijk waren de aanvragen beheersbaar, maar in de loop der tijd hebben we een goede reputatie opgebouwd voor speciale opdrachten, waardoor we steeds veeleisender wordende opdrachten uitvoeren. Onze hoofdtaak is niet alleen het gestandaardiseerd solderen en hersolderen van componenten. We besparen vaak de hele printplaat met ons werk, waardoor onze klanten hun levertijden kunnen halen en onnodige kosten kunnen vermijden.
Een van de belangrijkste disciplines is de bedrading onder een BGA. Als de ontwikkeling van dure elektronica niet goed is verlopen, komen deze geassembleerde printplaten bij ons terecht. Dit betekent dat aansluitingen voor BGA's veelal in de vergetelheid raakten. Door de hoge pakkingsdichtheid op printplaten en de toenemende miniaturisatie van de componenten, moeten we elke aanvraag eerst controleren op technische haalbaarheid. Als het mogelijk is om een draadbrug te plaatsen, moet het component worden losgesoldeerd. Vervolgens moeten de printplaat en de soldeerpads worden ontdaan van tin en moet het te bewerken oppervlak worden gereinigd van alle storende factoren. De draadbruggen worden vervolgens met de hand getrokken, wat de hoogste precisie vereist. Het is vooral belangrijk om de juiste draaddikte te kiezen, anders kan er kortsluiting ontstaan bij het aanraken van de BGA-bolletjes. De componenten worden vervolgens opnieuw geplaatst en gesoldeerd. Het soldeerproces moet nauwlettend worden gevolgd met camerabewaking. Dit wordt gevolgd door een röntgenanalyse van het bewerkte gebied.
Volgens de directeur van ons bedrijf is het monitoren van het soldeerproces tijdens rework een noodzaak. We voeren voor deze taken over het algemeen een soldeerverbindingsanalyse uit om ook het soldeerprofiel voor de daaropvolgende werkzaamheden te bepalen. Camerabewaking is hierbij een cruciale ondersteuning. De eerste analyse vindt plaats met de endoscoop, gevolgd door nauwkeurigere resultaten op de röntgenfoto. Alleen zo kunnen we onze klanten hoogwaardige PCB-rework garanderen. In het package-on-package-gebied worden de ervaring die is opgedaan met rework en de machines die hiervoor worden gebruikt, gebruikt. Het maakt niet uit of er rework wordt uitgevoerd of dat de klant componenten wil laten assembleren met behulp van de package-on-package-methode. De taken zijn zeer vergelijkbaar. In het package-on-package-gebied moet de BGA ook nauwkeurig worden geplaatst en gesoldeerd. Het solderen wordt eveneens gecontroleerd door middel van een soldeerverbindingsanalyse om fouten te voorkomen en een exact soldeerprofiel voor de klant en de daaropvolgende taken te creëren.
Het Ersa IR 550 A PCB rework systeem verwarmt de printplaat homogeen met behulp van middengolf-infraroodstralers (4–8 µm). Dit voorkomt lokale oververhitting, zogenaamde hot spots. Het opwarmen van de assemblage is vooral belangrijk om kromtrekken van de printplaat te voorkomen en een lage, verticale Delta T te bereiken, d.w.z. een temperatuurverschil tussen de boven- en onderkant van de printplaat. De bovenverwarming in onze Ersa-systemen is ook uitgevoerd als middengolf-infraroodstraler of hybridestraler. De hybridestraler is een infraroodstraler met een lage convectie. We kunnen ook een lage, horizontale delta T over het component bereiken, van hoek tot hoek. We vermijden ook hot spots door te veel warme lucht en verminderen het wegwaaien van aangrenzende, niet-bevestigde componenten.
De temperatuur wordt in elk proces geregistreerd door een sensor direct op het component. Het soldeerproces wordt aangestuurd en gecontroleerd via een gesloten regelkring, waardoor de kans op temperatuurafwijkingen en de bijbehorende belasting van de componenten en de printplaat tot een minimum wordt beperkt. Evenzo gemakkelijk en gecontroleerd werkt ons team bij het oppakken van componenten van de printplaat. De Ersa IR 550 A is uitgerust met een vacuümpipet, geïntegreerd in de bovenste radiator, waardoor het desoldeerproces geautomatiseerd kan worden. Met de vacuümcup wordt het component automatisch van de printplaat getild zodra het soldeer gesmolten is. Door het component voorzichtig op te pakken, vermijden we spanning op de printplaat.
Deze milde processen zijn vooral gewild bij pakket-op-pakket-toepassingen. De eisen aan de homogeniteit van de warmteverdeling zijn hier bijzonder hoog, vooral bij het solderen en desolderen. Zo kunnen beide niveaus gelijktijdig worden bewerkt. Boven elkaar liggende componenten kunnen na het smelten van het soldeer samen worden opgetild. Hetzelfde geldt voor het opnieuw solderen van de componenten. Het plaatsen en solderen van verbindingen is mogelijk en vereenvoudigt het totale proces, zoals de directie van TestPcbas op verzoek bevestigde.
Indien afzonderlijke verwerking van de niveaus noodzakelijk is, is dit ook mogelijk. Hiervoor moet het temperatuurprofiel zeer nauwkeurig worden ingesteld, bijvoorbeeld door het bovenste niveau te desolderen. Het vervolgens plaatsen en opnieuw solderen van de componenten op het bovenste niveau is ook mogelijk. Het gebruik van de reflow-procescamera (RPC) is zinvol om de soldeersmelt op beide niveaus te observeren.
Het Ersascope 1 vision-systeem wordt aanbevolen voor het controleren van de resultaten van alle reworks, maar vooral voor het reworken van BGA's. In combinatie met een andere röntgenanalyse of andere gegevens kan de kwaliteit van de soldeerverbindingen visueel worden gecontroleerd. Bruggen, verontreinigingen of afwijkingen onder het component kunnen worden geïdentificeerd.
