一种用于飞机电路板维修的多引脚插装元器件拆除方法与流程

本发明涉及飞机电路板的维修技术领域，具体的说是一种用于飞机电路板维修的多引脚插装元器件拆除方法。

背景技术：

飞机电路板是机载电子产品的重要组成部分，飞机电路板由于其价值大、采购困难，在发生故障时，如进行整板更换则经济性和时效性难以保证。通用做法是对电路板进行维修，维修主要分为两步：第一步是故障测试和定位，即通过测试设备判断分析发生故障的可能元器件；第二步是元器件更换，即将故障元器件拆除再焊上新的元器件。飞机电路板元器件的拆除一定要保证不对元器件本身、周边器件和电路板基体造成损坏。对于多引脚插装元器件，目前主要的拆除方法有使用吸锡法、整体加热法、热风加热法和液体加热法等。

吸锡法是利用吸锡器分别对元器件的每个引脚实施解焊和焊料吸取的过程，设备简单，成本低，操作简单，应用范围广，但存在效率低，对技能要求高，温度和时间控制不当易造成焊盘和元器件的损坏等问题。整体加热法是利用导热固体介质、治具等对元器件的引脚整体加热解焊达到拆除目的，其效率高，但一般仅可应用于双列插件的拆除，且需要针对不同元器件制作专用治具，灵活性不高，不适合应用于元器件种类多的场合。热风加热法是利用高温风枪对器件进行整体加热而达到拆除目的，应用范围广，但温度控制困难，易对元器件和电路板造成损害。液体加热法利用液体加热介质对电路板整体或元器件局部进行解焊以达到拆除元件的目的，缺点是对周边元器件影响大，对电路板和元器件有污染，如需对单个元器件操作需要定制不同的专用治具。

混合加热加热法是利用混合加热返修台，采用红外和热风两种方式对元器件混合加热，并采用两个热传感器进行温度监控，其升温曲线平滑，温度精确可控。该方法一般用于表面贴装元器件的拆除和安装，不会对元器件和电路板造成损坏，但尚未应用于对多引脚插装元器件的拆除。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于提供了一种用于飞机电路板维修的多引脚插装元器件拆除方法，达到安全、高效、灵活、低成本的电路板维修目的。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种用于飞机电路板维修的多引脚插装元器件拆除方法，包括以下步骤：

s1)放置待修电路板：返修台的加热方式为顶部红外和热风局部主加热，底部红外辅助加热。

s2)设计加温曲线：使用混合加热返修台进行拆除操作，通过温度传感器实时反馈温度数据，实现对温度的精确控制(±2℃)，为返修台设计一条合理的加温曲线，曲线x轴为时间，y轴为温度。

s3)对周边元器件进行保护：分析主加热区域周边的器件情况以及热敏感性，对热敏感器件应在试验电路板上标记出其和加热区域的相对位置，放置温度传感器，通过在其上方固定隔热层的方式进行温度隔离。

s4)电路板预处理：确定电路板上是否有“三防”涂层，若有，则在元器件拆除前需要通过吹砂法或溶剂法等涂层清除方式对电路板表面进行除“三防”处理。

s5)元器件拆除预处理：用四根细漆包线穿过元器件底部，一端分别绕在四个对角的一脚上固定，另一端在器件中间位置拧成节，该节点应超出元器件顶部适当距离，且保证四个方向的线长度基本一致，剪去多余部分。

s6)元器件拆除：返修台加载步骤s2)所设计的加温曲线对待拆除的元器件焊点进行加热，程序运行到焊料熔融时间区间时，利用细棍棒给所述的四根细漆包线节点处施加向下的拉力，即可拆除目标元器件，随后返修台吹自然风给电路板降温。

所述步骤s2)中设计的加温曲线，分为5个区间：

1-3区间为预热区间，斜率控制在0.6-1℃/秒；

4区间为焊料熔融区间，最高温度控制在110-120℃并保持10-40秒；

5区间为风冷降温区间。

所述步骤s3)中所述的隔热层分为三层，底部为聚酰亚胺高温胶带，中部为锡箔纸，上部为聚酰亚胺高温胶带，通过改变隔热层的面积、高度、位置等参数可达到不同的效果，返修台加载步骤2)所设计的加温曲线对电路板进行加热试验，验证热敏感区域在加温过程的实际温度是否超过热敏感器件的承受范围，确认最终保护方案。

本发明的有益效果是：

本发明无需制作各类专用治具，用通用返修台和简易工具即可实现各类插装元器件的拆除，提升了工作效率和灵活性；

加热和保护方式通过工艺验证试验确认，保证了元器件拆除温度和周边器件保护方式的合理性，降低了拆除过程中对被拆元器件、周边器件以及电路板基板本身被损坏的风险，保证了飞机电路板修理质量；

被拆除元器件无损坏，可二次重用或用于质量归零，质量和经济效益较高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明的操作示意图；

图2为本发明的加温曲线图；

图3为本发明的操作流程图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。

如图3所示的操作流程图，一种用于飞机电路板维修的多引脚插装元器件拆除方法，包括步骤：

s1)放置待修电路板，如图1所示的操作示意图：

返修台的部件包括主加热头、温度传感器、辅助加热台，所述主加热头采用红外和热风的混合加热方式，加热温度可控，温度传感器通过返修台主板连接电脑可实时查看温度时间曲线，通过设计温度曲线，主加热头和温度传感器组成的负反馈网络，可在维修过程的时间区域内对温度实现精确控制(±2℃)，辅助加热台采用红外加热的方式，使电路板两侧均匀加温，在维修过程中，保证待修元器件整体温度均衡上升，不会对芯片或引脚造成损坏。

一般对于表贴器件，电路板是利用工具正面夹持，由主加热头对器件正面加热。本发明是将电路板反面夹持，由主加热头直接加热插装器件的底部焊点(主加热区域)，辅助加热台加热插装器件表面，两面同时加热，使元器件在维修过程中温度上升均匀可控，避免主加热头直接加热器件本身而可能造成的高温损坏风险。

s2)设计加温曲线，如图2所示的加温曲线图：

根据焊料的熔点与待修元器件的耐温特性设计合适的加温曲线，观察待拆元器件大小、厚度、封装材质以及电路板大小、厚度和是否有大面积覆铜层等等，选取和其热容量类似的试验样件电路板，在工艺样件电路板上进行试验，为返修台设计一条合理的加温曲线，即图纸“目标温度”曲线。曲线x轴为时间，y轴为温度，分为5个区间：

1-3区间为预热区间，斜率控制在(0.6-1)℃/秒，可保证加温过程温度曲线平滑上升；

4区间为焊料熔融区间，最高温度控制在(110-120)℃并保持(10-40)秒，可使元器件底部焊点完全熔融；

5区间为风冷降温区间，此区间给电路板降温；

其中图中“传感器1温度”可设置为主加热区域传感器温度，“传感器2温度”可设置为待保护周边元器件区域传感器温度，在维修过程中对敏感区域进行观测与监控，通过反馈作用使所述“传感器1温度”、“传感器2温度”接近于所设置的“目标温度”，传感器平滑的升温曲线可保证对电路板和元器件的预热和水分烘烤，不易产生变形和分层等缺陷，对最高温度的控制可保证元器件和电路板不会由于温度过高而损坏。

s3)周边元器件的保护：为了避免待修元器件周边的正常元器件在维修过程中被加温损坏，还需要对周边元器件进行隔热保护，分析主加热区域周边的器件情况以及热敏感性，对热敏感器件应在试验电路板上标记出其和加热区域的相对位置，放置温度传感器，通过在其上方固定隔热层的方式进行温度隔离，所述隔热层分为三层，底部为聚酰亚胺高温胶带，中部为锡箔纸，上部为聚酰亚胺高温胶带，高温胶带能够起到隔热与粘附的作用，中间的锡箔纸能够反射红外加热能量，通过改变隔热层的面积、高度、位置等参数可达到不同的效果，用所设计的加温曲线对电路板进行加热试验，验证热敏感区域在加温过程的实际温度是否超过热敏感器件的承受范围，确认最终保护方案。

s4)电路板预处理：在正式加热维修之前，需要进行电路板的预处理，飞机电路板飞机电路板表面一般都有“三防”涂层保护，如果不对涂层进行处理，会影响加热效果，增加元器件粘性，使得元件难以拆除。元器件拆除前需要通过吹砂法或溶剂法等涂层清除方法对电路板表面进行除“三防”处理，再按照步骤s3)确定保护方案对周边热敏感器件进行保护。

s5)元器件的拆除预处理：由于返修台的底部辅助加热平台为保证加热效果，设计的距离与被夹持的电路板底部较近，同时飞机电路板的三面都有用于固定和加强电路板的结构件，一面有插头，在电路板侧面基本无法深入镊子等工具夹持到元器件。

本发明用四根细漆包线穿过元器件底部，一端分别绕在四个对角的引脚上固定，另一端在器件中间位置拧成节，该节点应超出元器件顶部适当距离，且保持四个方向的线长度基本一致，剪去多余部分。这样可以利用细棍棒从侧面穿过线结给元器件施加较为稳定的拉力。

s6)元器件拆除：返修台加载步骤s2)所设计的加温曲线对待拆元器件焊点进行加热，程序运行到焊料熔融时间区间时，利用细棍棒给步骤s5)制作的漆包线节点处施加向下的拉力，即可拆除目标元器件。随后返修台吹自然风给电路板降温，防止持续高温造成电路板变形。被拆下元器件冷却后进行引脚处理和清洗，留作质量归零分析或二次利用(故障定位错误，被拆器件被验证无故障时)。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。