淺談BGA返修站技術(shù)革新
摘要: 隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的飛速發(fā)展及電子整機(jī)產(chǎn)品功能的不斷擴(kuò)展,推動(dòng)著SMT返修設(shè)備向高精度、智能化、多功能、可靠性、可重復(fù)性和經(jīng)濟(jì)性方向持續(xù)發(fā)展。達(dá)泰豐科技作為SMT行業(yè)返修設(shè)備的專(zhuān)業(yè)BGA返修站、制造商,受到業(yè)界的密切關(guān)注,解決了芯片體積小、引腳多的返修問(wèn)題。本文重點(diǎn)介紹了BGA返修站開(kāi)發(fā)的新思路及技術(shù)特點(diǎn),并系統(tǒng)的介紹了芯片封裝返修的解決方案。
DT-F750全自動(dòng)光學(xué)對(duì)位BGA返修臺(tái)
1.BGA返修站的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
為滿足電子整機(jī)產(chǎn)品體積更小、份量更輕和成本更低的要求,電子產(chǎn)品制造商們?cè)絹?lái)越多開(kāi)始采用精密組裝微型元器件;然而在實(shí)際組裝過(guò)程中,即使實(shí)施更佳的裝配、工藝也不能完全避免次品的產(chǎn)生。對(duì)于高精度和高集成度電子制造業(yè)來(lái)說(shuō),修復(fù)與返工是必要的工序,顯然返修設(shè)備(BGA返修站)不僅是制造服務(wù)范圍中不可缺少的一項(xiàng)內(nèi)容,更已成為一項(xiàng)可以帶來(lái)可觀回報(bào)的投資。
目前市場(chǎng)上的BGA返修站有:
A、按種類(lèi)分為:熱風(fēng)加熱與紅外加熱兩種;
B、按機(jī)器類(lèi)型分為:二溫區(qū)與三溫區(qū)兩種(二溫區(qū),一般采用上部熱風(fēng),下部紅外; 三溫區(qū)一般采用上部、下部熱風(fēng),底部紅外(解決PCB變形);
C、按技術(shù)檔次分為:手動(dòng)、半自動(dòng)和全自動(dòng)三種(達(dá)泰豐是中國(guó)自主研發(fā)并生產(chǎn)全自動(dòng) BGA返修站企業(yè))。
盡管傳統(tǒng)的手工返修、手動(dòng)返修臺(tái)仍占市場(chǎng)主流,但其市場(chǎng)份額正逐漸被半自動(dòng)及全自動(dòng)化返修臺(tái)所替代。這主要是因?yàn)榘胱詣?dòng)與全自動(dòng)返修臺(tái)的返修速度和精度高于手動(dòng)返修,勞動(dòng)強(qiáng)度有所降低。
先進(jìn)的封裝引腳數(shù)增加,對(duì)于精細(xì)引腳在裝配過(guò)程中出現(xiàn)的橋連、漏焊、虛焊等缺陷,返修設(shè)備也經(jīng)歷巨大的技術(shù)變革。隨著制造工藝和元件封裝技術(shù)的不斷變化,電子裝配市場(chǎng)對(duì)安全可靠、能重復(fù)使用且攜帶便捷的返修設(shè)備的需求不斷的提升。在實(shí)施返修作業(yè)時(shí),如何保障整個(gè)工藝的成功,不造成任何損壞或是避免返修中出現(xiàn)不必要的熱應(yīng)力至關(guān)重要。
因此返修工藝技術(shù)必須具備足夠的置放能力以確保PCB板在加熱時(shí)不發(fā)生變形,并且具備優(yōu)良的加熱控制能力從而節(jié)省加熱過(guò)程中的預(yù)備時(shí)間并提供更佳的加熱曲線。使BGA返修站具有良好的重復(fù)性和精密精度。
2.BGA返修站的設(shè)計(jì)新概念
如我們所知,BGA返修站生產(chǎn)工藝的改善需要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期摸索、試驗(yàn)及測(cè)試,與生產(chǎn)相配的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)可持續(xù)改進(jìn)的質(zhì)量管理體系(ISO9001:2008)是這 個(gè)SMT返修設(shè)備行業(yè)的最新科研成果。
目前的手工對(duì)位及光學(xué)對(duì)位仍存在精度方面問(wèn)題、操作速度慢現(xiàn)象。進(jìn)而指導(dǎo)工藝改善、提高生產(chǎn)效率、降低成本則成為高品質(zhì)保證的關(guān)鍵手段。針對(duì)這個(gè)重點(diǎn)控制環(huán)節(jié),促使達(dá)泰豐公司提出一種新的對(duì)位系統(tǒng)解決方案,該方案同時(shí)滿足了SMT返修設(shè)備行業(yè)的精準(zhǔn)度、可重復(fù)性和高速運(yùn)行特征,通過(guò)設(shè)計(jì)合理的精密機(jī)械機(jī)構(gòu)、光學(xué)系統(tǒng)、視覺(jué)系統(tǒng)及軟件系統(tǒng)等實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)定位、拆焊、貼裝和焊接功能技術(shù)。
3.BGA返修站的技術(shù)特點(diǎn)及重點(diǎn)
無(wú)論高低端返修BGA返修臺(tái),有一個(gè)共同關(guān)鍵控制技術(shù)特點(diǎn)為加熱方式:
A、紅外加熱原理:前期升溫慢,后期升溫快,穿透性相對(duì)比較強(qiáng)。
B、熱風(fēng)加熱原理:熱風(fēng)升溫快,降溫也快。溫度容易很穩(wěn)定的控制。
通過(guò)原理分析,紅外加熱與熱風(fēng)加熱相結(jié)合是更佳選擇。上下部使用熱風(fēng)加熱穩(wěn)定,升降溫度好控制;底部使用紅外預(yù)熱來(lái)防止PCB變形(變形原因,一般是做BGA位置跟PCB的位置溫差太大導(dǎo)致,底部預(yù)熱,給PCB一定熱量,讓PCB跟做的BGA溫度拉少,但不融化)。
另一個(gè)重點(diǎn)控制要點(diǎn)就是對(duì)位,在返修過(guò)程中,PCB焊盤(pán)與BGA引腳或錫球?qū)ξ皇欠駵?zhǔn)確,在焊接動(dòng)作前是一個(gè)關(guān)鍵控制點(diǎn)。先進(jìn)的自動(dòng)視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)定位,將不同型號(hào)及不同類(lèi)型的BGA芯片通過(guò)圖像處理軟件自動(dòng)檢測(cè)并分析記憶,兩者結(jié)合形成了一個(gè)高精度、功能強(qiáng)大、性能穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)便的對(duì)位機(jī)構(gòu)。為了防止人為作業(yè)時(shí),放置PCB板過(guò)程中出現(xiàn)位置存在錯(cuò)位、放偏現(xiàn)象,此現(xiàn)象是視覺(jué)系統(tǒng)及軟件系統(tǒng)中的重點(diǎn),同時(shí)也給設(shè)計(jì)上造成一些技術(shù)難點(diǎn):1、清晰的圖像處理技術(shù);2、系統(tǒng)穩(wěn)定性;3、檢測(cè)自動(dòng)記憶分析位置精度等。
4.BGA返修技術(shù)解決方案
達(dá)泰豐科技有限公司是一家集研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售為一體的高新技術(shù)企業(yè),在SMT返修設(shè)備行業(yè)中已創(chuàng)造了自已的民族品牌,擺脫了外來(lái)技術(shù)的封鎖,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品性能的優(yōu)化及零的突破,填補(bǔ)了中國(guó)此領(lǐng)域的空白,并且擁有獨(dú)立的專(zhuān)利和知識(shí)產(chǎn)權(quán)。