Lidar com o retrabalho de PCB corretamente é melhor do que descartá-los

Ryan é engenheiro eletrônico sênior na MOKO, com mais de dez anos de experiência no setor. Especializado em design de layout de PCB, design eletrônico e design embarcado, ele fornece serviços de design e desenvolvimento eletrônico para clientes em diferentes áreas, desde IoT e LED até eletrônicos de consumo, medicina e assim por diante.
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Em tempos de dificuldade para obter componentes, crescente demanda por flexibilidade e ciclos rápidos de desenvolvimento, o retrabalho limpo e barato de PCBs para salvar placas de circuito impresso montadas ou nuas está se tornando cada vez mais importante. Cada PCB ou Montagem PCB que pode ser reparado por retrabalho protege nosso meio ambiente ao não descartá-lo e ao não ter que produzir novos PCBs. Tecnologia MOKO salvou mais de 500,000 PCBs nos últimos anos.

Utilizando técnicas especiais desenvolvidas por eles mesmos, os especialistas da TestPcbas podem, por exemplo, perfurar peças previamente montadas. A precisão corresponde à das placas de circuito impresso recém-produzidas. O trabalho é realizado exclusivamente por funcionários com muitos anos de experiência na fabricação de PCBs. A tecnologia de medição de última geração permite o monitoramento ideal do trabalho. Dependendo da quantidade e da complexidade do retrabalho, o prazo de entrega costuma ser inferior a cinco dias úteis após o recebimento da mercadoria. Um serviço expresso também está disponível para retrabalhos urgentes de PCBs, permitindo a execução do trabalho em poucas horas.

Placas montadas para retrabalho de PCB

Retrabalho de PCB

Dessoldar e depois soldar novamente

Para solucionar problemas específicos e satisfazer os clientes a longo prazo, a TestPcbas investiu em equipamentos. O foco aqui foi a remoção simples e cuidadosa do material e a re-soldagem dos componentes. A escolha recaiu sobre o Ersascope 1 e o sistema de retrabalho de PCB IR 550 A da Kurtz Ersa. Na TestPcbas, tomamos um cuidado especial para garantir que a placa de circuito fosse aquecida da forma mais homogênea possível. Mantemos o estresse térmico nas placas o mais baixo possível durante o processo de retrabalho da PCB. Como resultado, não prejudicamos desnecessariamente a vida útil das placas de circuito impresso e dos componentes. O reparo e a reinstalação são realizados manualmente e com suporte mecânico.

O sistema de retrabalho IR 550 A aquece a placa de circuito impresso (PCB) homogeneamente usando emissores infravermelhos de onda média (4 µm a 8 µm). O aquecimento do conjunto é importante para evitar a deformação das placas de circuito impresso (PCBs) e para obter um gradiente de baixa temperatura ΔT da parte superior para a inferior da placa.

O aquecimento superior dos sistemas Ersa também é projetado como um aquecedor infravermelho de onda média ou aquecedor híbrido. O aquecedor híbrido é um aquecedor infravermelho com baixo grau de convecção. Dessa forma, também conseguimos um baixo gradiente de temperatura horizontal, ou seja, transversalmente ao componente, de canto a canto. Além disso, evitamos pontos quentes devido ao excesso de ar quente e reduzimos o deslocamento de componentes vizinhos desprotegidos.

Dessoldagem automatizada durante retrabalho de PCB

Em cada processo de retrabalho da placa de circuito impresso, um sensor registra a temperatura diretamente no componente. Um circuito fechado de controle controla e controla o processo de soldagem, o que deve minimizar o risco de desvios de temperatura e o estresse associado aos componentes e à placa de circuito. Nossos funcionários também trabalham de forma controlada ao retirar os componentes da placa de circuito. O IR 550 A da Kurtz Ersa é equipado com uma pipeta de vácuo integrada ao radiador superior. Isso permite a automação do processo de dessoldagem. A ventosa a vácuo acoplada levanta automaticamente o componente da placa assim que a solda derrete. Essa coleta cuidadosa do componente evita qualquer estresse na placa de circuito.

Esses processos suaves são particularmente procurados em aplicações de solda pacote sobre pacote. Ao soldar por dentro e por fora, os requisitos para a homogeneidade da distribuição de calor são particularmente altos. Por exemplo, ambos os níveis podem ser editados simultaneamente. Os componentes que estão um sobre o outro podem ser retirados juntos após a solda derreter. O mesmo se aplica à re-soldagem dos componentes. Estes podem ser colocados e soldados juntos, o que simplifica todo o processo.

Caso seja necessário o processamento separado dos níveis, isso também é possível. Para isso, o perfil de temperatura deve ser definido com muita precisão, por exemplo, para dessoldar apenas no nível superior. Também neste caso, os componentes do nível superior podem ser reposicionados e soldados novamente. Recomenda-se o uso da câmera de processo de refluxo RPC 500 para observar a fusão da solda em ambos os níveis.

O sistema de visão Ersascope 1 é recomendado para verificar os resultados de todos os retrabalhos, mas especialmente ao retrabalhar BGAs (veja a imagem principal). Em conjunto com outra análise de raio-X ou outros dados, a qualidade das juntas de solda pode ser verificada visualmente. Pontes, contaminação ou anomalias sob o componente podem ser identificadas dessa forma.

Tarefas especiais em serviços de retrabalho de PCB

Serviços de retrabalho de PCB

Um alto nível de especialização e equipamentos modernos são absolutamente necessários para o manuseio profissional de retrabalhos. Quando se trata de tarefas especiais, como montagem de pacote sobre pacote ou cabeamento sob BGAs, tato, experiência e o equipamento técnico adequado são cruciais. A TestPcbas vem realizando PCBA e Fabricação de PCB Desde 2006, já possuímos vasta experiência em lidar com o retrabalho de PCBs. Confirmamos que, ao longo dos anos, também tivemos que lidar com tarefas especiais para especialistas chineses. Inicialmente, as solicitações eram administráveis, mas, com o tempo, construímos uma boa reputação em tarefas especiais, de modo que estamos lidando com tarefas cada vez mais exigentes que foram e serão confiadas a nós. Nossa principal tarefa não se resume apenas à soldagem e re-soldagem padronizadas de componentes. Muitas vezes, economizamos toda a placa de circuito com nosso trabalho, o que significa que nossos clientes podem cumprir os prazos de entrega e evitar custos desnecessários.

Uma das disciplinas mais importantes é a fiação sob uma BGA. Se o desenvolvimento de eletrônicos de alto custo for inadequado, essas placas de circuito montadas acabam conosco. Isso significa que as conexões para BGAs foram em grande parte esquecidas. Devido à alta densidade de empacotamento nas placas de circuito impresso e à crescente miniaturização dos componentes, primeiro precisamos verificar a viabilidade técnica de cada solicitação. Se for possível instalar uma ponte de fios, o componente deve ser dessoldado. Em seguida, a placa de circuito impresso e as almofadas de solda devem ser liberadas do estanho e a superfície a ser processada deve ser limpa de todos os fatores de ruptura. Os jumpers de fio são então puxados manualmente, exigindo a mais alta precisão. É particularmente importante selecionar o tamanho correto do fio, caso contrário, podem ocorrer curtos-circuitos ao tocar nas esferas da BGA. Os componentes são então reposicionados e soldados. O processo de soldagem deve ser monitorado de perto por meio de monitoramento por câmera. Isso é seguido por uma análise de raio-X da área revisada.

De acordo com o diretor administrativo da nossa empresa, o monitoramento do processo de soldagem durante o retrabalho é uma necessidade. Geralmente, realizamos uma análise da junta de solda para essas tarefas, a fim de também definir o perfil de soldagem para o trabalho subsequente. A vigilância por câmeras é um suporte crucial. A primeira análise é feita com o endoscópio, seguida por resultados mais precisos no raio X. Só assim podemos garantir aos nossos clientes um retrabalho de PCB de alta qualidade. Na área de pacote sobre pacote, utilizamos a experiência adquirida em retrabalho e as máquinas utilizadas para isso. Não importa se o retrabalho é realizado ou se o cliente deseja que os componentes sejam montados usando o procedimento pacote sobre pacote. As tarefas são muito semelhantes. Na área de pacote sobre pacote, o BGA também deve ser posicionado e soldado com precisão. A soldagem também é verificada por meio de uma análise da junta de solda para evitar erros e criar um perfil de soldagem exato para o cliente e as tarefas subsequentes.

O sistema de retrabalho de PCB Ersa IR 550 A aquece a placa de circuito de forma homogênea usando emissores infravermelhos de onda média (4–8 µm). Isso evita o superaquecimento local, os chamados pontos quentes. O aquecimento do conjunto é particularmente importante para evitar a deformação da PCB e para obter um Delta T vertical baixo, ou seja, uma diferença de temperatura na parte superior da PCB em relação à parte inferior. O aquecimento superior em nossos sistemas Ersa também é projetado como um aquecedor infravermelho de onda média ou aquecedor híbrido. O aquecedor híbrido é um aquecedor infravermelho com baixo grau de convecção. Também podemos obter um delta T horizontal baixo em todo o componente, de ponta a ponta. Também evitamos pontos quentes devido ao excesso de ar quente e reduzimos o deslocamento de componentes vizinhos não protegidos.

A temperatura é registrada em cada processo por um sensor diretamente no componente. O processo de soldagem é controlado e controlado por meio de um circuito fechado, o que minimiza o risco de desvios de temperatura e o estresse associado aos componentes e à placa de circuito impresso. Nossa equipe trabalha com a mesma facilidade e controle ao retirar os componentes da placa de circuito. A Ersa IR 550 A está equipada com uma pipeta de vácuo integrada no radiador superior, o que permite a automatização do processo de dessoldagem. Com a ventosa acoplada, o componente é retirado automaticamente da placa assim que a solda derrete. Ao retirar o componente com cuidado, evitamos qualquer estresse na placa de circuito.

Esses processos suaves são particularmente procurados em aplicações de pacote sobre pacote. Os requisitos para a homogeneidade da distribuição de calor são particularmente elevados, especialmente durante a soldagem e a dessoldagem. Por exemplo, ambos os níveis podem ser editados simultaneamente. Os componentes sobrepostos podem ser retirados juntos após a fusão da solda. O mesmo se aplica à re-soldagem dos componentes. A colocação e a soldagem das juntas são possíveis e simplificam todo o processo, como a direção da TestPcbas confirmou mediante solicitação.
Caso seja necessário o processamento separado dos níveis, isso também é possível. Para isso, o perfil de temperatura deve ser definido com muita precisão, por exemplo, bastando dessoldar o nível superior. A subsequente colocação e re-soldagem dos componentes no nível superior também são possíveis. O uso da câmera de processo de refluxo (RPC) faz sentido para observar a fusão da solda em ambos os níveis.

O sistema de visão Ersascope 1 é recomendado para verificar os resultados de todos os retrabalhos, mas especialmente ao retrabalhar BGAs. Em conjunto com outra análise de raio-X ou outros dados, a qualidade das juntas de solda pode ser verificada visualmente. Pontes, contaminação ou anomalias sob o componente podem ser identificadas.

 

 

 

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Ryan é engenheiro eletrônico sênior na MOKO, com mais de dez anos de experiência no setor. Especializado em design de layout de PCB, design eletrônico e design embarcado, ele fornece serviços de design e desenvolvimento eletrônico para clientes em diferentes áreas, desde IoT e LED até eletrônicos de consumo, medicina e assim por diante.
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