文档介绍：如何面对 BGA, CSP, LLP, Micro SMD, QFP, 返工工艺的挑战
(目前世界上已有返修, 返工设备的性能比较)

一. 序言

关于 BGA, CSP 的返工技术, 国内许多企业已经开始掌握这一生产制造过程中不可避免
的工艺过程. 而对于一些新型封装芯片如 LLP, Micro SMD, 和更复杂的返工工艺, 如多层板.
大尺寸电路板的返工, 与无铅焊接不少企业还不熟悉, 我们在此讨论的会对大家了解这些返工
工艺有所帮助.

对于生产制造业来说, 要解决全面提高产品成品率,保证质量, 必须建立正确的工艺标
准. 正确工艺的实施首先要确保对其产品的生产过程具有可重复性. 任何产品对最终用户而
言, 他们关心的是产品性能的可靠性, 而高质量的产品是通过每个生产制造过程环节所实施的
工艺具有可重复性来保证的, 而不是品质部门通过产品检测而确保的.

任何现代电子产品生产环节的工艺措施是复杂的, 不同的设备, 其工艺的复杂性也不同
的, 而设备自身的局限性可能会无法保证生产工艺的可重复性.

如何保证合理的工艺标准.

关于电路板返修(英文为 REPAIR);
返修后的产品可以实现产品的逻辑功能, 但返修的过程可以不符合组装的工艺标准.
返修后的电路板不是 100%的符合质量保证体系制定的工艺标准(举例, 如果将焊盘损坏,
可以采用跳线连接使产品恢复功能)

关于电路板返工(英文为 REWORK)
返工后的产品不仅实现了产品原设计的逻辑功能, 也必须符合组装的工艺标准和质量保证体系
中的工艺标准

首先, 对于 SMT 自动化生产线(丝网印刷机, 贴片机, 再流焊炉) 的后道工序, 我们应该
如何定义这一生产过程控制中必不可少的工序呢? 我个人建议所有生产工艺部门应该定义这一
制造环节为”返工”工序. (REWORK).

从产品加工过程的价值链来看, 我们希望任何制造过程中的每一步均要使其被制品增值,
应尽量减少非增值的环节. 但返工工序本身来说, 是一个非增值环节, 充其量是通过附加劳动
来达到保值的目的, 当然, 返工工序是确保降低制造商物料废品率的前提下的一个补救性工序.
但从产品质量保证体系来说, 返工工序具有更深层的意义, 这一非增值工序是实现确保产品质
量和降低物料废品率的至关重要的环节. 根据国外某知名企业统计, 在最终用户使用产品时,
发现有质量问题的产品中的 70% 的电路板是出于返工工序, 也就是说, 由于不可避免的有组装
缺陷的电路板要经过返工工序处理, 如不重视返工工序的工艺控制, 将会对最终成品造成质量
问题.
返工的目的:
如前所述, 返工过的电路板为了保证在质量上符合产品的原设计要求, 采用相同的制造过程的
工艺标准是必须的, 使其确保返工的焊接具有过程控制的一致性. 换句话说, 保持产品的功能,
参数, 质量标准的一致性是与下述紧密相关的:

1. 电路板结构设计合理性
2. 电路板质量
3. 助焊剂质量
4. 焊膏质量
5. 使用的返工设备性能
6. 操作者技能

随着新型元器件的大量使用和生产过程中对质量的严格控制, 人们越来越关心我们所使用的返
工设备是否具有对焊接的各个温区在开放式加热条件下保持严格的过程控制. 这种控制不单
指设备自动化程度的高低, 而是强调设备是否能对各种芯片, 各种电路板进行有效的再流焊接
的过程控制. 如果设备本身对焊接过程缺乏可调控性, 换句话说, 设备本身并不具备焊接的全
过程控制, 在实际生产中则很难保持产品的一致性.

二. 返工设备的主要加热特性要求

目前市场上的返修,返工设备品种较多, 各种设备的组成与加热方式也有所区别. 对这些设备的
加热特性要求主要有:

1. 芯片对中和贴片
l 大部分设备采用光学系统, 精度为英寸

2. 顶部加热方式
l 要求可以自由控制升,降温斜率,加热体应具有低密度, 热惰性小的性能

3. 喷嘴结构
l 要求温度均匀, 对角线的温差 delta T 小

4. 底部加热方式
l 要求能满足电路板对角线的温差小,加热体应具有低密度, 热惰性小的性能.

5. 降温过程
l 要求可以控制降温斜率, 这是取得再流焊区的必要条件
Reflow 时间(30-60 秒); 无铅焊接 reflow 时间(15-30 秒)
6. 操作软件
l 要求可以实现动态温度调整