|
楼主 |
发表于 2010-10-2 17:24:00
|
显示全部楼层
第一次买了他们较早的产品(大概是1998年),好象功率30多瓦,感觉功率不足,吸焊在双面电路板上的EPSON LQ1600K的CPU(UPD7810)显得"力不从心",并且吸锡嘴(铜的)极易损坏。科瑞达公司也发现了这些问题,所以有了第二代产品,功率提高,吸锡嘴换成了钢嘴。我使用的感觉是功率似乎还是不够,钢嘴倒是不易损坏了,但破坏电路板的效果也是非常明显的(太硬,极易戳伤铜箔)。高洁的那个大概元,太贵了,没敢尝试。我通过实践发觉这类吸锡枪局限性相当大,拆面积较大的双面电路板尚且不能令人满意(我有一哥们有白光484吸锡枪一台,比上面提到的科瑞达以及高洁的还要高级,但效果也好不到那去),更不要提拆多层板了。要追根究底的话,我认为是设计出发点就有问题,在后面的文章中我会具体讲一下这个问题。 4.吸锡编织带,焊接SMD元件除锡必备。当我们在焊接如普通80脚的QFP SMD集成IC时,只需简单的将原来的IC用热风枪吹下,然后对留有残留焊锡的焊盘进行热风平整,再把要焊的IC在原位摆正,用热风枪加热就可以了。但是当IC引脚多、间距小时,用前面的方法是很难对准原位的,造成焊接错位。这就是因为原来的焊盘上残留焊锡对对位工作的影响明显。这时用吸锡编织带将焊盘上的残留焊锡吸走,对位工作就可以顺利进行了,对位完成后,采用电烙铁对IC拖焊即可。吸锡编织带的选用要根据SMD元件焊盘的大小来选用,一个是吸锡编织带的宽度,另一个是吸锡编织带的厚度,焊盘越小,则要求吸锡编织带宽度越窄,要求厚度越薄。因为吸锡编织带越宽越厚则要求电烙铁的温度越高,也就越容易出现除锡时吸锡编织带因温度低而与焊盘焊在一起,在移动吸锡编织带时将焊盘由原位带起、甚至脱落的问题。当然由于吸锡编织带越窄越薄(同时吸锡量也越少),价格也越贵,还是要算经济帐的。市场上的吸锡编织带有不少厂家生产,国产的普遍较宽较厚(工艺技术问题),进口的,我只见过日本goot的,我在哈尔滨市场上能找到的最窄最薄的吸锡编织带就是它的产品。这里介绍一个代替吸锡编织带的方法,市场上现在有卖多股细芯航空导线的,这类导线有多种规格,导线表面据说镀了银(不知道是否是真的),可焊性极好,非常适合于作吸锡用。我使用的效果非常好,只是合乎我们要求的航空导线可能并不很好买,比如我用两种规格在哈尔滨现在都断货了 完美解焊直插式元器件 我认为我们用热风枪对现在常见SMD(除BGA外)元件的解焊及焊接效果已经很好,反倒是直插式元件的解焊问题比较难。枪式吸锡器是针对直插式元器件设计的,但就我从实际中看目前多数枪式吸锡器使用效果很不理想,甚至是造成一些意外事故,比如因电路板散热面积大、层数多,残留焊锡不易吸净,摘取直插元件时易造成金属化过孔随之被带出,双层电路板并不可怕,但现在四层、六层的电路应用日益增多,这可能是无法进行补救的。我在开始维修计算机主板时发现上面的直插式电容焊下来不易,焊上去更难,因为多层板焊孔中的焊锡难以吸出。后来在别人的指导下改用了锡炉后,这个问题就迎刃而解了。起初我还想不明白我用恒温于450℃电烙铁焊不下来的东西为什么用只有200多℃的锡炉却能轻松取下,后来想明白了:450℃电烙铁是点热源,200多℃的锡炉是面热源;450℃电烙铁与焊接面是点接触,热传导效果差,200多℃的锡炉与焊接面是面接触,热传导效果好;450℃电烙铁是由60W发热芯提供的,"势单力薄",200多℃的锡炉是由300W加热片提供的,"底气十足"。两者虽然都是用来焊接的,可效果差距就是这么大。当然锡炉也有它的缺点:一次要加入足够的锡,我买的锡炉不大,但加满一次锡要100多元焊锡钱;加热速度慢,一般焊锡加热至熔融态要20分钟;焊接面预先要涂抹高浓度松香助焊剂,焊接后要进行清洗等等。有没有更好的解焊设备呢?当然有,我在上网查阅BGA焊接设备时发现有一种用来清除BGA焊盘残留焊锡的枪式吸锡器设计得非常好,这种吸锡器除了带有吸锡泵外,焊锡家热源是采用热风式的,一边热风加热(也可以先进行预热),一边吸取。今年我在北京时见到了美国埃森(hanson)的TSX70万用台,它就是这里我讲的热风加热、吸锡泵吸取焊锡的新型产品。由于加热源功率高,热传导效果好,它不但适合于清理BGA焊盘残留焊锡,解焊多层电路板直插元件,并且可以对密脚间距的芯片进行焊接,可谓万用了,但可惜其价格也相当惊人--人民币3万余元。说到这里大家可能都泄气了--东西太贵买不起,别泄气,中国人民很行,在我回到哈尔滨后时间不长就看到了河南某厂家生产的类似产品。该产品的外观和850热风枪相近,手持部分为直柄形,做工比TSX70有相当差距(说实在的美国产品的外观的确不如日本鬼子的),当然价格吗千元左右。不过我想按照我们干ESD焊台、热风枪的搞法,过不了多久我们就会用上物美价廉的国货精品了。 无铅焊 目前在国内电子设备生产中广泛使用的还主要是传统铅锡合金焊锡,而铅及铅制品对人的健康有害,对环境也会造成污染。所以发达国家普遍出台相应的技术标准以及法律法规,力图实现无铅焊,比如日本计划于今年限制含铅焊料的使用,欧盟提议至2008年全面禁止使用含铅焊料,北美地区国家于2001年就开始在电子生产制造业中实施无铅替代计划。我国也将会顺应这一形势,实施强制推行无铅焊。无铅焊锡与传统焊锡相比有如下不同:首先是组成成分不同,传统焊锡是铅锡合金,而无铅焊锡是锡银铜合金(也有锡银合金及锡铜合金的);其次是熔点及焊接温度不同,典型的传统焊锡熔点是183℃,而无铅焊锡熔点都在200℃以上,两者的焊接温度也是无铅焊锡比传统焊锡明显要高。无铅焊对焊接工艺及焊接设备提出了新的要求,如果采用现有的传统焊接工艺设备进行无铅焊一般会有两个突出问题:一个是因为温度低,焊点氧化严重,无光泽,易开焊;另一个问题是延误了焊接时间,产能降低,所以需要改用专门的无铅焊设备。国内已有部分电子大厂在产品生产中采用了无铅焊工艺,今年日本尼康公司已要求其下设授权数码相机维修站必须采用无铅焊,我到北京尼康数码相机维修站玩时刚好他们正在为采购无铅焊焊台和无铅焊锡丝费心思呐。无铅焊焊台很贵的,目前市场上的基本都是进口货,他们问的价格要人民币3000多元,我问到的价格便宜的也要1800元。与传统焊台相比,无铅焊焊台在两个方面做了改进:一方面是功率提高,另一方面是焊头的材质变得导热性更好,更耐腐蚀。我想时间不会太长,国产无铅焊焊台会令我们有更多的选择余地。 BGA返修工作站 BGA(Ball Grid Array, 焊球阵列)封装是一种新兴的集成电路封装形式,它是用封装体基板的底部的阵列焊球作为引脚与印刷线路板相连接的。那么为什么要采用BGA封装呢? 首先是BGA可以提高器件的引脚数,缩小封装体尺寸,节省组装的占位空间。通常,在引脚相同的情况下,BGA封装可减少尺寸30%以上。其次BGA提高了贴装成品率,降低了潜在成本。传统的QFP、PLCC器件的引脚间距小于0.4mm时,SMT设备的精度就难以满足要求。加之引线脚极易变形,会导致贴装失效率增加。BGA器件的引脚间距通常都大于0.4mm。第三BGA的阵列焊球与基板的接触面大而短,有利于散热。第四BGA阵列焊球的引脚很短,缩短了信号的传输路径,减小了引线电感、电阻以及分布电容等,使得元器件可以工作于更高频率,这也就是现在BGA芯片在计算机主板广泛应用的重要原因。 在计算机芯片制造界中Intel无疑是一个BGA封装技术先导者,从586计算机时的HX芯片组开始(大概是1996年或1997年),Intel将整个计算机芯片制造界带入了BGA时代。另一个大量应用BGA元器件领域是手机行业,产品的小型化要求IC封装也要有所突破,BGA正好顺应了这种趋势。BGA元器件的焊接是目前电子设备维修中焊接难度最大的,而且IC封装BGA化日益明显,所以我想非常有必要介绍一下BGA元器件的返修问题。专门用来进行BGA元器件返修的设备是BGA返修工作站,虽然普通热风枪也可以对象手机用的小BGA芯片进行拆焊,但那不是严格意义上的BGA返修工作站。我对BGA返修工作站的定义是:一种由时间/温度控制器控制的,带有加热源,能够按照预先设定的时间/温度曲线自动进行工作的智能BGA返修设备。这里说的时间/温度控制器通常是由单片机实现的,BGA返修工作站一般都有上下两个加热器,来对返修的PCB上下两面进行加热,并且有相应的温度测量单元实时监控加热情况,稍好一些的BGA返修工作站都可以通过通信接口与计算机相连,发送实时温度曲线给计算机,接收来自计算机给出的预设温度曲线等。BGA返修工作站的适用范围比较广,不但可以返修象手机IC这样的小BGA,更可以返修计算机主板南北桥等大BGA IC,还可以用作采用了BGA IC的电子设备小批量生产。这里要提一下世界BGA返修工作站研发生产四大家:他们是美国OK工业集团、美国PMT公司、美国PACE公司、德国ERSA公司。这里我觉得有必要"痛说"一下这四大家的"家史"及其BGA返修工作站"代表作"。OK,始建于1946年(那时叫OK公司),专注于返修工具类产品生产。它首次发明了FCR热风聚焦式返修系统和BGA微型回流焊喷嘴。1996年兼并世界知名的生产点胶设备的TECHCON公司和生产智能烙铁的Metcal公司,以后更名为OK国际集团。"代表作"--BGA-3592-G和APR-5000/APR5000-XLS(BGA-3592-G精简型)。PMT,是Precision Manufaturing Tools的缩写,直译为精确制造工具,其"家史"不详,因为我没找到。"代表作"--X-1和B-1(X-1精简型)。PACE,世界公认的电子高技术组装与维修方案的开发者,于1958年引入针对印刷金属线路组装的培训计划,不久开发了被誉为工业革命的第一个真空除焊系统,时至今日仍在不断提供着印刷电路组装方面返修维修的创新方案、产品及培训(这些话本人译自PACE网站的介绍部分,无法确认属实,如与事实不符或翻译的不对,"纯属巧合")。"代表作"--TF1500和TF2500。ERSA,始建于1921年,这个名字是以创始人头两个英文字母连在一起得来的,第二次世界大战中(1943年)其柏林厂房曾毁于战火,1948年重新开始再创业,ERSA是世界上第一把电烙铁诞生地。"代表作"--IR550A。BGA返修工作站可以按照加热方式的不同分为热风回流式和红外辐射式,热风回流式BGA返修工作站原理同普通热风枪差不多,而红外辐射式BGA返修工作站工作原理同我们日常用的红外取暖器类似。目前世界上BGA返修工作站上加热部分采用热风回流型加热方式的是主流,起辅助作用的下加热部分多采用红外加热方式。下加热部分加温温度比上加热部分低,上加热部分加热温度最高通常不超过300℃。ERSA的IR550A有些另类,它的上加热部分采用了红外加热方式,IR550A中的IR就是来源于Infrared(红外线)一词。前面讲了那么多,其实目前国内采用较多的是我们祖国宝岛--台湾的产品,特别是在计算机主板生产厂家中更是如此。关于其中的道理吗,这里不妨讲一个笑话:某日我在某专业电池生产论坛上看到大家在讨论哪个牌子的电池最受市场欢迎,某高人曰--PYD。众人不解,我也和大家一样,想我对电池方面了解不少,可从未听说此牌。还是高人后来点拨大家:便宜的(Pian Yi De)。台湾产的BGA返修工作站的确便宜,价格一般要比欧美产的低一个数量级,5万元人民币就可以买到一台相当不错的。其实广东也有人在搞BGA返修工作站,SUNKKO就是国内比较出名的一个品牌。生产SUNKKO返修工作站的厂家是顺德美利德公司,开始SUNKKO是作为针对手机维修的(大概是2001年左右的事),但好像推广的不好。我分析这和厂家市场定位不准有关,手机BGA芯片尺寸较小,熟练的技术人员用普通热风枪也能焊得比较好,而SUNKKO的价位很高(它的早期产品852 BGA返修工作站一套要8000多元)。现在厂家网站介绍了三种型号BGA返修工作站,从图片及介绍上看已经都是针对计算机主板、显卡的了,应该是市场定位有了变化吧。关于热风回流式与红外辐射式返修工作站孰优孰劣的比较,我会在后面第二部分中结合那部分的内容细细讲来。 |
|