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1、参考文献2008 中国高端 SMT 学术会议论文集之 通孔类元器件返修及选择性焊接司亚山 彭辉摘要：针对通孔元器件返修及选择性焊接，讨论一些工艺 关键词：通孔类元器件返修；预热；残余焊锡清理 1. 通孔元器件返修的必要性及难点通孔元器件返修的必要性及难点 在制造电子产品 的过程中，工艺过程控制是确保产品质量的重要手段。在实施工艺过程控 制中，即便采用当今先进的统计工艺控制（statistical process control 简称 SPC）技术，最 先进的生产设备和 ISO 确认的工作环境条件，由于元器件取向错误，型号不符合或参数超 差和失效，以及焊接不牢固等原因，要想在开始安装元器件直至整
2、个系统最终装配完毕的 全过程中，做到检验和测试达到 100%合格，并且保持零缺陷的记录，这种机会出现的可 能性微乎其微，所以返修工作仍然是一项必不可少的事情。 这种返修可以是简单的修整，也可能是拆卸下元器件并重新置换。对于表面贴装器件，已 经有不少设备可以满足需要，但是对于通孔类元器件，特别是大型连接件类通孔器件，返 修工作往往比较困难，难点如下： （1）若用烙铁手工返修，必须用吸锡枪把每个管脚的焊锡清理干净。有的通孔可能要反复 用吸锡枪吸取焊锡，对于不太熟练的操作者来说容易损伤焊盘和金属化孔，即使表面看起 来焊盘和金属化孔没有什么损伤，实际上附着力和无氧化程度已经受到伤害。还有就是由 于通孔
3、的机械加工误差，即便看起来通孔里的焊锡已经非常干净了，只是有少量的锡渣， 拆除器件可能也比较困难，这样效率就会非常低，很难满足高效率的生产要求和产品质量 控制要求。 （2）若用锡炉配合锡嘴进行返修，虽然可以一次性拆除器件，但是要做到以下关键两点： A 要保证器件管脚 与熔融的焊锡接触的时间尽量短暂。 按有铅工艺要求，熔融的焊锡一般温度在 225左右，接触时间应少于 5s。按无铅工艺要 求：熔融的焊锡一般温度在 245左右，接触时间最好控制在 3 s 以内。超过上述时间就可 能损伤元器件或 PCB 板。要做到管脚与熔融的焊锡接触的时间尽量短暂，就要求设备首先 保证焊锡表面水平并与器件所有管脚所成
4、的平面完全平行，以使器件所有管脚同时浸入焊 锡。在拆除单面 PCB 板上的通孔器件时做到上述步骤比较简单。但在拆除双面 PCB 板上 的通孔器件时，做到上述步骤就比较困难，这就需要在用锡炉进行拆除通孔类器件时， PCB 板要很好的固定。另一方面，对 PCB 板和器件进行预热也非常关键，预热时达到管脚 上的温度，对有铅焊接来说，温度应在 140180之间，对无铅焊接来说，温度应在160200之间，然后迅速让管脚接触熔融的焊锡，拆除器件就容易的多，可以在工艺 要求的时间范围内拆除掉通孔器件。 B 是在器件被拆除后，如何清理通孔内残余的焊锡也是个难题。有一些设备在拆除器件后 继续使 PCB 板下面接
5、触熔融的焊锡，然后在 PCB 板上面用高压空气吹掉通孔里的焊锡， 这样做虽然可以清除掉较小的通孔类器件孔里的焊锡，但易造成如下问题：一是在通孔器 件的管脚焊接面，如果高压空气压力太高会造成焊锡飞溅，污染 PCB 板上其他器件，严重 的造成 PCB 板的报废；如果高压空气压力较低就会吹不掉焊锡。另外溅锡也容易对操作者 造成危险；二是用这种方法对高压空气喷嘴要求很高，一般的喷嘴很难清除通孔里残余焊 锡。 2 相对理想的通孔返修设备相对理想的通孔返修设备 综上所述比较理想的通孔返修站返修站应具有如下功能： （1）返修站应能很好的固定单面或双面 PCB 板，对中器件比较容易，在用锡炉配合喷嘴对通孔类器
6、件进行返修时，管脚在器件的下面，所以在固定好 PCB 板后如何让管脚与焬喷 嘴完全对中，就变得相对困难。所以在 PCB 板上方应有与下方的焊锡喷嘴相对应的装置， 以方便在固定好 PCB 板后，不用观察下面的器件管脚，在器件上方就可精确对准。 （2）固定 PCB 板的夹具应能平稳灵活升降，应能在 X 轴和 Y 轴方向移动，以方便 PCB 板的对位。由于小的锡炉一般没有锡渣过滤装置，在焊锡刚从锡嘴中溢出时，会有一些锡 渣，特别是在锡炉里的焊锡使用时间比较长的时候，锡渣会多一些。锡渣如果沾在 PCB 板 上，会比较难清除，从而对 PCB 板造成污染。所以在锡泵打起焊锡后，在接触器件管脚 之前，有必要
7、对焊锡清理一下，这就需要有一个空间。在对位时，升起夹具，对好位置以 后，再放下夹具拆除器件。 具有升降功能的夹具，可比较方便地对通孔器件进行选择性焊接。 （3）应有预热装置，预热装置面积应不小于 20cm 见方，温度可控，对有铅工艺，预热台 温度最高可达 350；对无铅工艺，预热台最高温度应可达 380。这样一方面可对被拆器 件管脚进行预热，经方便快捷拆除器件；另一方面可避免 PCB 板因局部受热而变形。 （4）在器件被拆除后，理想的清除通孔里残余焊锡的办法，应是在通孔的上方用热风进行 加热，热风头的温度最高可达 400，温度可调，热风头的高度应在一定范围内可调。在 通孔的下方应有加热台进行底
8、部加热，底部加热装置可与第 3 项的预热装置共用。待通孔 里的残余焊锡完全融化后，再用高压空气从上方对准通孔进行吹气，这时高压空气压力可 调的较大，由于高压空气只是清除通孔里的残余焊锡，不接触锡炉里的大量焊锡，所以不 会造成焊锡飞溅，不会污染 PCB 板，也不会对操作者造成危险。 3 拆除器件及清理焊锡简单工艺拆除器件及清理焊锡简单工艺 （1）首先升起 PCB 板夹具，选择相应的喷嘴，将喷嘴安装在喷嘴座上，然后利用 X 轴及 Y 轴移动装置对 PCB 板进行对位； （2）待对好位置以后，将 PCB 板移动预热台上方，对其进行预热； （3）PCB 板预热完成 后，将其迅速装卡在 PCB 板夹具上
9、； （4）打开锡泵，降下 PCB 板夹具，用镊子拆除器件； （5）将 PCB 板两次放置在预热台上方，打开预热器及热风头，调整热风头高度，待通孔 里残余焊锡熔化后，用高压空气将孔里焊锡吹掉。 4 选择性焊接简单工艺选择性焊接简单工艺 （1）首先升起 PCB 板夹具，选择相应的喷嘴，将喷嘴安装在喷嘴座上，然后利用 X 轴及 Y 轴移动装置对 PCB 板进行对位； （2）待对好位置以后，将 PCB 板移到预热台上方，并将需要焊接的器件插入通孔内，然 后对 PCB 板及器件同时进行预热； （3）预热完成后，将其迅速装卡在 PCB 板夹具 上； （4）打开锡泵，降下 PCB 板夹具，大概 5S 后，升起 PCB 板夹具，完成焊接。
