一种LGA返修设备的制作方法

本实用新型涉及一种返修技术，尤其是涉及一种LGA返修设备。

背景技术：

国内外军工、航天用的印制电路板(PCBA)中，LGA(栅格阵列封装)作为稳定的电源输出芯片已经广泛应用。LGA由于体积小，纹波小的电源输出特点，比其它集成电源和分立式电源更容易设计和掌控。但由于LGA封装形式特殊，正常的贴装回流后，LGA焊接质量问题出现概率较高，致使LGA功能无法实现和可靠度下降，返修率较高，而目前没有一种可靠、高效的返修方式，造成故障后的印制电路板报废率较高，成本也因此提升，因此寻找能够提升LGA返修成功率和效率的返修方法成为印制板返修工艺中必然的发展方向。

对于主要从事军工航天类产品印制电路板的焊接业务以及进行各种高质量、高可靠性的多层印制电路板组装业务的加工企业或科研单位而言，此类印制板电源部分用到的LGA类器件繁多，故障后由于返修困难造成产品大量报废，如何提高返修成功率和返修效率，是当前面临的巨大挑战。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可以提高返修过程中LGA上锡效率的返修设备。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种LGA返修设备，包括用于对上好锡的LGA进行回流处理的回流炉、用于对LGA进行贴装及回流焊接的返修台、用于对焊接结果进行检测的X射线检测装置，以及对焊接结果进行功能测试的上电测试装置，所述设备还包括用于固定 LGA的固定治具、用于覆盖置于固定治具上的LGA的钢网，以及用于对由固定治具和钢网固定后的LGA进行上锡的上锡装置，所述固定治具上设有与所述LGA 的定位槽，所述钢网上开设有与LGA上端子位置尺寸一致的镂空部。

所述固定治具上的定位槽的形状与LGA的外形一致。

所述设备还包括用于固定钢网的铝合金基座，所述铝合金基座的尺寸与固定治具匹配。

所述固定治具还设有用于便于夹取置于定位槽中LGA的凹槽，所述凹槽对称设于定位槽两侧并与定位槽连通。

所述固定钢网上设有卡合部，所述铝合金基座上设有与所述卡合部匹配的卡合配合部。

所述钢网由钢片制成。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1)通过设计固定治具和钢网，可以实现对于LGA的夹持固定，提高上锡效率。

2)铝合金基座可以实现与固定治具之间的配合卡接，提高钢网和LGA的稳定性。

3)凹槽可以便于对LGA进行夹取。

附图说明

图1为本实用新型设备的结构示意图；

图2(a)为固定治具的俯视示意图；

图2(b)为固定治具的主视示意图；

图3(a)为钢网的俯视示意图；

图3(b)为钢网的主视示意图；

图4(a)为固定治具固定单个LGA时的俯视示意图；

图4(b)为固定治具固定单个LGA时的主视示意图；

图5(a)为钢网与固定治具固定时的俯视示意图；

图5(b)为钢网与固定治具固定时的主视示意图；

图6为实施例中返修过程的流程示意图；

图7为回流炉回流过程的时间-温度曲线图；

图8为返修台回流过程的时间-温度曲线图；

其中：1、返修台，2、X射线检测装置，3、上电测试装置，4、固定治具，5、钢网，6、铝合金基座，41、定位槽。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

一种LGA返修设备，如图1～图6所示，包括用于对上好锡的LGA进行回流处理的回流炉(图未示)、用于对LGA进行贴装及回流焊接的返修台1、用于对焊接结果进行检测的X射线检测装置2，以及对焊接结果进行功能测试的上电测试装置3，设备还包括用于固定LGA的固定治具4、用于覆盖置于固定治具4上的LGA 的钢网5，以及用于对由固定治具4和钢网5固定后的LGA进行上锡的上锡装置，固定治具4上设有与LGA的定位槽41，钢网5上开设有与LGA上端子位置尺寸一致的镂空部。

固定治具4上的定位槽41的形状与LGA的外形一致。

设备还包括用于固定钢网5的铝合金基座6，铝合金基座6的尺寸与固定治具 4匹配。

固定治具4还设有用于便于夹取置于定位槽41中LGA的凹槽，凹槽对称设于定位槽41两侧并与定位槽41连通。

固定钢网5上设有卡合部，铝合金基座6上设有与卡合部匹配的卡合配合部。

优选的，固定治具4的主体为一块厚于所要固定的LGA的平面铝合金板，平面铝合金板上开设有一个与所要固定的LGA的外形相一致的缺口；当LGA固定在固定治具4上时，将LGA通过卡接方式嵌入固定治具上相应的缺口中。钢网5 由钢片制成，主体为一块面积不小于所要漏印锡膏的LGA的平面钢片，该平面钢片固定于铝合金基座6上，平面钢片上挖去与LGA底部端子分布对应的镂空；当钢网5覆盖在LGA上时，钢网5上的镂空与LGA底部端子位置一一对应，镂空处即为需要漏印锡膏的部分，钢网5的其余部分用来遮蔽LGA；通过钢网5的铝合金基座6与固定治具4卡接。

为了更清楚的介绍本申请设备的作用，本实施例中提供一种较为优选的返修方法，如图7所示，包括：

步骤S1，根据LGA的外形尺寸及底部焊盘情况，制作固定治具4及钢网5；

该步骤属于LGA焊接前的预处理工艺，所制作的固定治具及钢网是用于印刷锡膏前处理的专用治具和钢网，采用固定治具及钢网的作用是能够提升后续LGA 焊接效果。图2(a)～(b)是固定治具4的图形。固定治具4的主体为一块厚于所要固定的LGA的平面铝合金板，该平面铝合金板上开设有一个与所要固定的 LGA的外形相一致的缺口。图3(a)～(b)是钢网的结构示意图。钢网的主体为一块面积不小于所要漏印锡膏的LGA的平面钢片，该平面钢片固定于铝合金基座上，该平面钢片上挖去与LGA底部端子分布对应的镂空。通过钢网的铝合金基座与固定治具卡接。

步骤S2：对LGA进行除湿预处理，除湿预处理具体为使用高温烘箱在125℃下进行24小时的烘烤除湿处理，确保LGA和内部湿气去除干净。

步骤S3：利用固定治具4和钢网5固定LGA后，对LGA上锡，具体为，先利用固定治具4一次性固定LGA，然后在LGA上固定钢网进行锡膏印刷，然后将印刷好锡膏的LGA进行回流处理，使LGA的焊盘上均匀的覆盖上一层锡，锡与 LGA焊盘之间形成良好的合金层；

步骤S4：拆除印制电路板上的故障LGA，并清洗，具体包括：

步骤S41：拆除印制电路板上的故障LGA，即将LGA放入BGA返修台焊接位置，将故障LGA从印制电路板上拆除；

步骤S42：利用拆除下来的故障LGA测试焊接温度曲线；

步骤S43：使用吸锡带将拆除的故障A后印制电路板焊盘上的残锡清除干净，并使用清洗液清洗焊盘。

步骤S5：利用返修台1将上好锡的LGA贴装至印制电路板上，具体的，使用 BGA返修台上的光学对位系统将LGA精确的贴装到印制电路板上；

步骤S6：使用返修台1对贴装好的LGA进行回流焊接；

步骤S7：对焊接结果进行测试，包括：

步骤S71：采用X射线检测装置2对焊接结果进行检测，确认没有短路后执行步骤S72；

步骤S72：采用上电测试装置3对通过X射线检测装置2检测的印制电路板进行上电功能测试。

优选的，在步骤S3进行回流之前，首先要确定LGA回流的最佳工艺参数；将回流炉分为不同温度的多个温区，设定各温区的温度上限与温度下限，并设定LGA的传送速度；使LGA以设定的传送速度依次经过各温区，在此过程中，对 LGA上的一个或多个测试点的温度进行测试，如图7所示，将测试的结果绘制成时间-温度曲线，根据所述时间-温度曲线，获得各测试点的以下参数：曲线斜率、保温时间、回流时间、最高温度，将上述参数分别与规定值比较，判断是否在规定值允许的偏差范围之内；若测试通过，则所设各温区的温度上限、温度下限以及 LGA的传送速度值即为所述最佳工艺参数；若测试未通过，则重新设定各温区的温度上限、温度下限以及LGA的传送速度值，直至通过测试。

优选的，使用BGA返修台进行回流之前，首先要确定在BGA返修台上LGA回流的最佳工艺参数；在BGA返修台焊接程序中设置不同温度的多个温区，设定各温区的风嘴温度和风量大小、底部红外加热温度，并设定每个温区的持续时间；使 LGA在BGA返修台上模拟在回流炉中的升温过程，在此过程中，对LGA上的一个或多个测试点的温度进行测试，如图8所示，将测试的结果绘制成时间-温度曲线，根据所述时间-温度曲线，获得各测试点的以下参数：曲线斜率、保温时间、回流时间、最高温度，将上述参数分别与规定值比较，判断是否在规定值允许的偏差范围之内；若测试通过，则所设各温区的温度上限、温度下限以及LGA的传送速度值即为所述最佳工艺参数；若测试未通过，则重新设定各温区的温度上限、温度下限以及LGA的传送速度值，直至通过测试。