Вселенная ремонта компонентов Ersa

Как и любая другая вселенная, вселенная производства и ремонта компонентов имеет свои собственные неподвижные звезды и множество других «небесных тел». Взаимное влияние различных параметров может стать бесконечно сложным. Широкое взаимодействие может не быть очевидным для каждого наблюдателя. Центральное светило — это соединение компонента и печатной платы. Вокруг него вращаются различные влияющие факторы, некоторые из которых показаны на Рис. 01.

Помимо процессов трафаретной печати, установки и пайки, которые также имеют значение в производстве электроники, при ремонте учитываются дополнительные специфические влияющие факторы — например, конструкция и размещение ПП имеют значение для определения размеров и профилей распайки и пайки. После каждого последующего ремонта плата не должна содержать повреждений и деформаций. Условия окружающей среды, с которыми взаимодействует компонент во время эксплуатации, подразумевают индивидуальный характер старения. Перед ремонтом компоненты такого типа, возможно, придется высушить, чтобы свести к минимуму остаточную влажность. Если был установлен неправильный компонент или компонент был размещен неправильно, то абсолютно необходима его замена.

Отдельные компоненты после реболлинга заменяются редко. Другая ситуация возникает в отношении холодной пайки BGA или микротрещин паяных соединений, которые могут образоваться со временем в результате высокой тепловой нагрузки на компонент. В этом случае существующий компонент может остаться на месте. Определенный процесс перепайки способен восстановить работоспособность компонента. Такая процедура лежит в основе бизнес-модели некоторых поставщиков услуг.

Приложения — бесконечные расширения

При классическом ремонте, например, массивов шариковых выводов, у потребителей компоненты часто выходят из строя в результате теплового повреждения, что требует использования систем устранения дефектов. Но также существует вероятность возникновения некоторых производственных проблем, например, несоответствие размеров перемычек или паяных соединений в BGA в результате нанесения неправильного количества паяльной пасты, как показано на примере (Рис. 02-04).

После демонтажа BGA и установки нового компонента с помощью рентгеновского контроля можно четко увидеть, что ремонт действительно может дать результаты, превосходящие результаты оригинального производственного процесса. Учитывая разнообразие применяемых сегодня компонентов, спектр ремонтных работ невообразимо широк. На практике он охватывает компоненты от размера 0201 до разъемов SMD длиной 120 мм или разъемов двухсекционных с массивом контактных площадок (модель LGA 3647).

При работе с компонентами, имеющими нижнее расположение контактных площадок (BTC) в конфигурациях BGA и MLF, сохраняется тенденция к более тонким структурам соединений. Помимо этих, часто встречающихся видов компонентов, существуют также специальные «бортовые системы», которые необходимо снимать с более крупной опорной конструкции цельным узлом. В частности, для этой задачи решающим фактором является равномерный и полный прогрев детали, в том числе сверху. Поэтому для ремонта требуются системы, которые можно легко адаптировать к соответствующему типу применения. Для успешного ремонта необходим лишь небольшой опыт или специальные детали. Все чаще системы устранения дефектов используются при создании прототипов, для модернизации системы и в криминалистических технологиях.

Традиционные технологии

Как ведущий производитель паяльных систем в Европе, Ersa вместе с клиентами уделила внимание оптимизации производственных процессов. Когда необходим ремонт изделия, основное внимание уделяется контролю параметров воздействующих факторов и, таким образом, оптимизации надежности изделия. Поэтому Ersa использует однородный и контролируемый нагрев изделий. Регулирование температуры в ремонтируемом элементе изделия с помощью датчиков имеет такое же важное значение, как и комбинированная технология гибридного нагрева с помощью инфракрасных лучей и поддержки конвекции. Ремонтируемые печатные узлы нагреваются максимально щадящим образом. Индивидуально настраиваемые зоны нагрева удовлетворяют соответствующим потребностям в нагреве и могут конфигурироваться по мере необходимости. Таким образом, с помощью IR Matrix Heizung™ можно производить предварительный нагрев плат размером до 625 x 625 мм практически без деформаций. Благодаря этой технологии можно программировать каждый из 25 нагревательных элементов в течение всего процесса пайки.

Помимо того, что процесс нагрева во время пайки контролируется полностью автоматически, установка почти всех типов SMD-компонентов также автоматизирована. Алгоритмы обработки изображений обеспечивают распознавание выводов компонентов и монтажных площадок, обеспечивая идеальное совмещение при установке. Компонент, обработанный флюсом или покрытый правильным объемом паяльной пасты, устанавливается на место с помощью высокоточных осей позиционирования. Таким образом, учтены параметры, влияющие на позиционирование, нанесение пасты и процесс пайки.

Чтобы свести к минимуму ошибки пользователя, современные паяльные станции помогают также на других производственных этапах. Системы устранения дефектов в том числе могут быть интегрированы и в существующую структуру MES (система управления производством) клиента. Клиент может направлять задачи из системы MES, после чего они обрабатываются, а при этом происходит идентификация компонента и пользователя. Далее в систему MES обратно передаются данные о ремонте вместе с сопутствующими технологическими данными. Это означает, что в контексте данных о преслеживаемости производственных процессов ремонт больше не является «черной дырой».

Как показывает приведенный выше пример, решение ER-SASCOPE для осуществления контроля остается незаменимым при ремонте. ERSASCOPE оценивает и документирует нарушения пайки в скрытых паяных соединениях. Точно так же в каждом ремонтном отделении требуются эргономичные и высокопроизводительные паяльные инструменты. I-CON NANO с защитой от электростатических разрядов — станция начального уровня в линейке профессиональных систем ручной пайки Ersa. Такую станцию можно расширить до многоканальной i-CON VARIO 4. Эта станция позволяет использовать четыре паяльных инструмента одновременно. Пинцет для демонтажа и паяльник с подачей горячего воздуха позволяют работать с мелкими SMD-компонентами. Например, демонтажный паяльник X-TOOL VARIO позволяет демонтировать электролитический конденсатор, смонтированный в отверстия на старых платах. А i-TOOL — это универсальный паяльный инструмент для широкого спектра задач пайки. «Щадящее» удаление остатков припоя при ремонте BGA с помощью специальных паяльных наконечников этого инструмента уже неоднократно доказало свою эффективность.

С паяльными станциями и ремонтными системами может применяться установка удаления дыма при паке. Для обеспечения здоровья и безопасности персонала важно, чтобы вредные пары флюса удалялись и фильтровались. Это также защищает сами устройства и обрабатываемые компоненты от кислотных веществ. Помимо компонентов, большую роль в ремонтной деятельности, естественно, играет работающий с ними персонал. Для рабочих навыков сотрудников и качества их работы решающее значение имеет квалифицированное обучение. Знание параметров процесса, вспомогательных инструментов, материалов и влияющих факторов является обязательным во вселенной устранения дефектов. В рамках ассоциации по обучению технологии пайки электроники (AVLE) Ersa предлагает соответствующие обучающие курсы, на которых можно получить навыки ручной пайки, ремонта и т.п.

Индивидуальность и универсальность

В зависимости от области применения, объема работ, предпочтений пользователей и доступного бюджета предлагается достаточно широкий спектр систем устранения дефектов. Модель HR 200 Ersa предлагает щадящую гибридную технологию термопайки начального уровня. В этом приборе управление осуществляется исключительно пользователем, а формат обрабатываемых компонентов ограничен размерами 30 x 30 мм.

Системы HR 550 и HR 600/2 способны работать с широким спектром компонентов, и предлагают полный набор функций для устранения дефектов.

В HR 550 юстировка компонентов выполняется вручную, в то время как HR 600/2 работает автоматически. HR 600 XL была разработана для очень больших изделий и расширенного спектра характеристик. В ближайшие годы эта платформа будет расширяться как за счет новых аппаратных компонентов, так и с помощью расширения программного обеспечения, предлагая все новые функции. Таким образом, Ersa и дальше планирует следовать установленным ею стандартам, предлагая универсальные решения для удовлетворения индивидуальных потребностей клиентов.