IPC7711.7721B[43页]

1、IPC-7711/7721B,电子组件的返工、修改和维修,培训项目,一、课程使命和目标 二、 IPC 7711/7721标准介绍 三、标准模块学习,一、课程使命和目标,使命： 提供一个基于与IPC-7711B/7721B技术指导手册相一致的培训 确保学员能够拥有相关返工与维修程序的技能 目标： 了解并掌握IPC-7711B/7721B的要求； 完善及改进公司现有返工、修改及维修作业,二、IPC 7711/7721标准介绍,在IPC-7711B/7721B CIS 课程里有9个模块 只有模块1是强制性的模块 在个人认证其它8个选修模块前，模块1必须要成功完成,模块 1:基本信息和通用程序 模块

2、2:导线衔接 模块 3:通孔元件 模块 4:片式和柱形元件程序 模块 5:鸥翼形引脚元件程序 模块 6:J形引脚程序 模块 7:印制线路板电路维修 模块 8: 层压板的维修 模块 9: 敷形涂覆,IPC 7711/7721标准介绍,CIS 课程考试,模块 1 开卷考试 对这个模块，个人的考试成绩必须要高于70% 模块 2-9 只有技能评估 投考者通过课程模块后可以取得IPC的证书，证书上会注明通过的模块,CIS 认证两年有效 从强制模块1的培训被完全完成之后的日期算起 强制性模块 1 决定了所有模块认证期满的月份， 而不管其它的选择性模块是什么时候通过的,挑战考试对CIS级别可以作为一个认证或

3、再认证的选择 必须顺利通过要求的书面和手工考试,个人某个或某几个模块不及格时可以得到补考机会 在补考前的“等待时间” 和其它时间限制应被考虑,三、标准模块学习,模块 1:基本信息和通用程序 模块 2:导线衔接 模块 3:通孔元件 模块 4:片式和柱形元件程序 模块 5:鸥翼形引脚元件程序 模块 6:J形引脚程序 模块 7:印制线路板电路维修 模块 8: 层压板的维修 模块 9: 敷形涂覆,模块 1.基本信息和通用程序,1.1 范围,返工与维修的程序 信息的集成(从许多来源) 包含了无铅工艺 文件没有限制返工，修改或维修的最多次数,1.2 目的,文件规定 程序要求 工具 材料 方法 可应用于任何

4、种类的电子设备 当合同指定时产品要求下行 覆盖了大部分通用设备和工艺 能够使用在交替的设备和工艺中,1.2.1 要求的定义,文件被有意作为一个指南来使用 没有明确的要求或标准除非单独或明确指明 “必须”, “应该”, 或 “需要做” 在使用中作为一个重点 如果没有达到最终的结果，也许是不满意的,1.3 背景,手册用来帮助使用者维修，返工和修改电子组件，以保证组件最终使用时功能和可靠性性方面的最小影响 从组件制造商，印制板制造商和使用者这几方获得程序 产品级别指示通过测试和扩展的功能性来验证技术是可接受的,模块 1.基本信息和通用程序,1.4 定义和术语,标“*”号的术语来自于IPC-T-50

5、PCA 印制电路组件 返工：通过使用原工艺或替代的等效工艺，确保不合格产品完全符合适用图纸或技术规范的再加工。 修改：为了满足新的验收要求，而对产品功能进行的修订。这样的修改通常包含设计的更改，通过图纸、变更通知单等来实现设计更改的控制。只应该在经过特批、并在受控文件中详细说明后再进行修改。 维修：使有缺陷的产品恢复功能的行为，但所采取的方式不能确保修复后的产品符合适用图纸或技术规范。,模块 1.基本信息和通用程序,1.4.1 产品级别,模块 1.基本信息和通用程序,1.4.2 板类型,印制板类型 R 刚性印制板和组件 F 挠性印制板和组件 W 分立导线板 C 陶瓷板和组件,模块 1.基本信息

6、和通用程序,1.4.3 技能水平,被使用在每个程序里来帮助鉴别所需要的技能水平 只作为指南来使用 每个技术员与每个单位都会不同 技能水平分为三个级别: I.中级: 具备基本焊接和元器件返工技能，但对一般维修/返工程序缺乏经验的技术人员。 A.高级: 具备基本焊接和元器件返工技能，并且经历过大多数维修/返工程序的技术人员，但对维修/返工程序缺乏丰富的经验。 E.专家级: 具备高级焊接和元器件返工技能，并且掌握了大多数维修/返工程序的技术人员，拥有丰富的维修/返工程序经验。,模块 1.基本信息和通用程序,1.5 适用性，控制和可接受性,程序和指南可以被使用在产品制造期间或产品在使用期间发生故障 制

7、造 缺陷或功能问题 要做出一个返工，维修，照常使用或者是报废的决定 材料审核委员会 产品在使用服务过程中 没有材料审核委员会 IPC-7711 针对返工 IPC-7721 针对修改与维修,模块 1.基本信息和通用程序,1.5.1 一致性水平,有助于作业时选择合适的、与原始产品在电气、机械、物理、环境及视觉各方面要求的符合程度 基于技术员的技能 这种划分是基于业界长期的经验积累，并且无须测试数据的支持。,L 最低水平：与原有的物理特性有很大差异，电气、功能、环境、可维护性等许多因素都可能有变化。 M 中级水平：与原有的物理特性有一定差异，功能、环境、可维护性等一些因素可能有变化。 H 最高级水平

8、：与原有的物理特性最接近，最可能符合所有的功能、环境、可维护性因素。 3级产品必须采用最高一致性程序，除非可以演示说明较低的一致性程序不会影响产品功能特性。 2级和1级产品应该采用最高一致性程序，以确保安全性和关联性。但如果对于特定产品的功能特性合适的话，也可以采用中、低级一致性程序。,模块 1.基本信息和通用程序,1.5.2 遵从(符合性),返工的产品 需要符合客户要求的功能要求 当没有其它指定的可接受性要求 应用 IPC-A-610可接受性标准 修改与维修的产品 可接受标准需要根据实际情况制定，因为每一种情况都是单独的 修改的产品需要遵从定义修改信息的工程数据包的要求,1.6 培训,焊接技

9、能 人员的选择 专业的培训,模块 1.基本信息和通用程序,1.7 基本注意事项,适当的审批程序 时机在行动前。除非客户禁止，在制品可以进行返工。维修和修改作业通常需要得到客户的预先批准。 独立的作业程序 组合的程序 质量 应该符合原始要求 程序选择 最终产品的功能优化 耐心 不能操之过急 热的施加 过多的热量是导致损伤的通常的原因 祛除敷形涂复 在操作前要去除涂覆,模块 1.基本信息和通用程序,1.8 工作台，工具，材料和工艺,正确使用工具和物料对最终产品的功能和可靠性有着举足轻重的影响。 下列工具，材料和过程可能是被要求的 1.8.1 ESD/EOS 控制 1.8.2 目视系统 提供适当的深

10、入的观察，分辨率、观测区域和作业距离 3X到30X的放大倍数 1.8.3 照明 最低的可接受照明水平 ：1000 Lm/m2 色温：3000 - 5000 K(鉴别不同的金属合金和污染物) 黑光:可以帮助识别助焊剂残流物和绝燃涂层,模块 1.基本信息和通用程序,1.8.4烟雾排放,工作区域内，操作者通常都暴露于有潜在危害的烟雾中 丢弃和排放某些物质会对环境造成很大影响 使用局部烟雾排放系统，环境控制装置和其他人员防护设施以符合MSDS的要求,1.8.5 工具,必须有温度控制 ESD/EOS 保护 人体工程设计，并包含可供选择的烙铁头以适应各种操作,模块 1.基本信息和通用程序,1.8.6主加热

11、方法,主加热方法的主要作用在于在元件的安装或卸除拆除的过程中，使焊料回流。,1.8.6.1传导加热法（通过接触）,烙铁可分为以下三种， 温度固定-恒温烙铁头的温度是固定的。 温度可选-允许作业前预先选择一个温度 温度可变 -允许在控制范围内任意温度进行作业 其它的示例 Additional Examples 镊钳 电热镊钳 电阻镊钳 锡锅/槽/炉,模块 1.基本信息和通用程序,1.8.6.2 对流（热风）及红外线（辐射）加热法,热风笔 传导加热气体将连接元件焊接的手持工具 热风枪 传导加热气体将连接元件焊接的手持工具 拥有更强的加热能力 台式对流仪，红外或或混合式工作站,1.8.7预热（辅助）

12、加热,原因 预防热冲击 主加热方式不充分 目的在于使组件或/和元件以一适当安全的速率升温 “升温” 非常关键 使用在拆焊一个多层板中间有底线层的通孔元件 可以使用烘箱、加热灯、电热炉、红外线或对流方式的加热系统,模块 1.基本信息和通用程序,1.8.8手持钻孔及打磨工具,钻孔及打磨工具 轻便、质量高、电气过载/静电释放可控的电动转动工具 能够进行精细地作业 阻焊及敷形涂覆层的移除 去除烧焦物或板料缺陷 钻穿镀覆孔 切细间距导体,1.8.9 精密钻孔/打磨系统,所要求的高精度项目经常要满足制作精密尺寸的孔、槽、坑等 必须要求具有准确的深度控制及高速旋转 精密打磨系统拥有固定组件的夹具和显微镜,模

13、块 1.基本信息和通用程序,1.8.10 铆接系统,被要求用于返修损坏的镀覆孔，采用涂有焊料的铜铆钉及铆钉压接/安放工具。,1.8.11镀金系统,使用的材料需考虑环境和安全 精确地控制施加于电镀表面的电源 电镀系统须包括： 带有电压表及电流表的直流电源 符合电镀金手指尺寸大小的阳极 收集溢出溶液的容器 印制电路板的支撑 安全容纳及储存各种化学药品的容器,模块 1.基本信息和通用程序,1.8.12工具及供给,1.8.13 材料,手工工具 镊子 钳子 锉刀 Dental Picks 切割工具,所列材料多为普通材料 推荐使用那些可用的或者经公司核准的材料 某些材料的使用会增加危险性（如火灾、人身安全

14、等） 这类材料不应该被使用，除非强制采取了相应的安全预防措施,模块 1.基本信息和通用程序,1.8.13.1 焊料,1.8.13.2 助焊剂,本文件之程序没有特别针对任何合金类型 而应当适用于使用最广泛的锡铅合金或无铅合金 对生产的组件进行重新焊接时 使用相同合金类型的焊料 对成品组件进行维修时 参考组装图纸决定合金种类 不知道或别无选择时，应使用本厂的标准合金 鉴别组件上的焊料合金及涂敷类型的标准 IPC-1066 or IPC/JEDEC J-STD-609,焊剂种类 应与在使用的焊料合金/工艺相匹配 应与可能需要的清洁和涂敷工艺相兼容,模块 1.基本信息和通用程序,1.8.13.3导体和

15、焊盘更换,1.8.13.4环氧树脂和着色剂,业界中用于更换的导体和焊盘 铜箔制作并镀覆了焊料，或镀覆镍金 背面有些粘有干膜胶，有些没有 背面有胶的导体和焊盘 靠加热粘接到板面 有不同的形状，大小和厚度 还可以从报废的印制板上获取匹配的供更换的导体和焊盘,高温应用 双组份胶(如A/B胶)具有高强度、耐热以及持久性 涂敷阻焊剂或着色剂 保持板的外表美观 烘箱进行固化,模块 1.基本信息和通用程序,1.8.13.5 粘合剂,1.8.13.6 通用材料,粘合剂的种类与适当目的相匹配 热管控 粘连一个附件 (散热器) 更换焊盘/导体 问题 物料的有效期 混合比例 工作寿命 固化 与清洁和涂覆工艺的兼容性

16、,消耗品 (吸锡带, 擦拭纸等) 与工艺相兼容,模块 1.基本信息和通用程序,1.8.14 工艺目标和指南,元件更换包括三个基本过程 元件拆卸 焊盘整理 元件安装 注释:也需要考虑敷形涂覆的移除和再覆 非破坏性工艺 在任何组装或返工过程中，不应对电路板、相邻元件和要安装或拆除的元件造成损伤或降级 可控、可靠、可重复的工艺 ：一致可接受性的结果 适用于特殊应用的工艺 ：特殊应用调整 便于掌握的工艺 ： 有效的工艺 ：最低成本，快速，最短预备时间和培训时间,模块 1.基本信息和通用程序,1.8.14.1 非破坏性的元件拆卸,1.8.14.1.1 表面贴装元件,返工-修改-维修程序 优点和注意事项

17、取决于特殊操作/设备/材料 贴件位置 作业员的技能等级 某些程序并不适用于全部式样的端子,SMT 元件拆卸 根据需要预热 热的控制应用 保护周边器件 快速的移除元件 整理焊盘,模块 1.基本信息和通用程序,1.8.14.1.2 通孔元件,通孔元件拆卸 使用真空除锡 根据要求预热 热的控制应用 保护周边器件 抽取真空/移动引脚 检查孔内壁和焊盘的损伤,1.8.14.1.3 用焊料槽拆卸元件,回流所有焊点 拆卸旧元件 立即插入新元件，或 清理通孔以备稍后安装 铜的溶解 考虑当使用焊料槽时 可能由停留时间、温度和合金的原因造成,模块 1.基本信息和通用程序,1.8.14.2 元器件安装,1.8.14

18、.2.1 焊盘整理,焊盘整理 焊接/重焊之前对焊盘进行整理是至关重要的 避免对焊盘和层压板基材造成热损伤或机械损伤 工艺 去除旧锡 清洁焊盘,1.8.14.2.2 表面贴装元件,在焊盘上预加锡 (预制焊料, 焊锡线或锡膏) 放置/对齐 (如需要，使用顶针 ) 焊膏应用 (若焊盘无焊料 ) 使用预热和/或辅助加热装置和/或元件 回流 保护周边器件 清洁/检查,模块 1.基本信息和通用程序,1.8.14.2.3 通孔元件,安装元件 如果要求，预加热 焊接连接点 保护周边元件 清洁/检查,模块 1.基本信息和通用程序,1.8.15 清洁工作站/系统,清洁系统 清洗系统与所用的助焊剂具有化学兼容性 3

19、级产品 也许需要清洁度测试系统 采用间断式清洗或在线清洗,1.8.16 元件拆除和安装,也许要求使用特殊的工具和方法 传导加热 对流加热 红外加热,1.8.17 敷形涂覆区,设置专门区域放置敷形涂料和包封材料 考虑到具有去除和涂敷双重功能设备的成本、安全和方便配套服务,模块 1.基本信息和通用程序,1.8.18 工艺选择,优点和缺点 元件种类 引脚类型 本体组成 元件尺寸 元件的湿度敏感性水平 基材类型（FR-4，陶瓷等） 元件安装位置 热容量方面的考虑 邻近元件 元件或焊点的可用性 元件是否正在被安装或拆除 元件是否有必要拆除 适用的作业规范 EOS/ESD 控制要求,模块 1.基本信息和通

20、用程序,1.8.19 时间温度曲线（TTP）,达到可接受的返工效果 TTP 时间温度曲线与相对湿度部分相关 相对湿度超过 15%时，可能要求修改程序,获得可接受的TTP 的步骤 为元件和组件选择一个预热温度 识别锡膏的特性 粘性、触变性、流动性、 印刷厚度和预热时间/温度 识别焊剂芯锡线的特性 考虑焊盘上锡量和锡面均匀平整 定义清洁程序 通过破坏性物理试验和/或x-ray分析确认： BGA返工并能满足任何强制的质量要求 如果需要，设计一个快速冷却系统,模块 1.基本信息和通用程序,1.9 无铅,无铅焊料的印制电路板组件的返工 与普通合金的工艺相同 程序并不是针对某种具体的合金类型 锡铅合金或使用过的含有铅的焊接烙铁头 远离无铅工作区,无铅焊料和通用合金的区别 无铅 更高的液化（或熔化）温度 可能要求不同的保温时间和温度 可能要求使用不同的焊剂和专门的清洁工艺 润湿时间通常要延长 可焊性指标往往不同 润湿角、焊点外观 更高的温度和更长的保温时间可能会增加氧化,模块 1.基本信息和通用程序,焊接差异,无铅 (SAC305) 217C 液化 锡铅 (Sn63Pb37) 183C 液化 34C 差异,无铅焊料和通用合金的区别 无铅 元件引脚结构以及光板的表面处理必须与焊料合金兼容