一种用于失效分析的线路板上的元器件拆除方法技术

一种用于失效分析的线路板上的元器件拆除方法，其步骤包括预处理，预热，拆除元器件，焊料整平，清洗干燥。在预处理中通过机械方法拆除非焊接连接的元器件；将线路板进行预热；在拆除元器件和焊料整平中将线路板在一定温度的高温介质中加热至焊料熔化，然后在液体介质中，拆除线路板上的元器件并将线路板表面焊盘上的焊料整平。然后将干净平整的线路板用于飞针或夹具电测试，从而找到线路板的失效网络进行失效分析。本发明专利技术与现有方法相比，大大提高了拆除效率，而且可以避免对线路板可能造成的损伤、焊锡粘连造成的线路板大量短路、以及焊盘表面不平整而不能用于线路板飞针或夹具电测试等缺陷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子产品失效分析方法，特别涉及一种线路板上的元器件的拆除方法。
技术介绍
电子产品发生故障后，工程人员在进行失效分析时，其中重要的一个步骤就是在 电子产品电路中定位发生失效的网络或位置。对于一般电子产品的板级故障，其可能的原因不外乎三种一是元器件故障，二是 元器件与线路板之间的连接故障，三是线路板故障。对于线路板故障分析时，需要先找到发生故障的线路板网络位置，由于一块线路 板上可能有成百上千的网络，组装焊接上元器件的PCBA的网络则更加复杂，SMT厂家的 ICT功能测试也只能将可能的故障定位到某些模块或区域，这些模块或区域可能包含了一 个或多个元件，芯片以及多个PCB网络，因此没有一种方法也不可能对这些组装了元器件 的线路板模块或区域的所有网络一一测试。PCB工厂的电测试可以对所有线路板网络进行 100%测试，但是只能对没有元器件的线路板光板测试，而对已经焊接了元器件的线路板， 大部分焊盘都被元器件覆盖，无法直接进行线路板电测试来定位发生故障的网络和位置， 必须将所有元器件全部拆除。目前进行线路板失效分析时，如果需要去除元器件对线路板进行故障定位和分 析，都是采用热风枪或者电烙铁等方法，这些方法一方面拆除效率非常低，另一方面对线路 板可能造成的损伤、或者由于焊锡粘连造成的线路板大量短路、以及焊盘表面不平整而不 能用于线路板飞针或夹具电测试。目前基于元器件回收，焊料回收，或者线路板基材回收而专利技术的将线路板上的元 器件的拆除方法已经有多种，包括选择性拆除和整体性拆除等，如中国专利CN101112728 和CN101362239中采用焊料作为加热介质，无法避免拆除元器件后线路板上焊盘焊料粘 连导致引入短路的情况；中国专利CN2904571和CN1288795中采用硅油作为加热介质， 但是使用机械冲击方式以振落线路板上的元器件，会对线路板造成机械损伤；中国专利 CN1600458, CN101014227, CN1590032, CN101014228 和 CN101014229 中采用空气作为加热 介质，设备庞大，传热速度慢且传热均勻性不好，而且采用钢丝滚刷或机械冲击和振动方 式拆除线路板上的元器件，会对线路板造成机械损伤；中国专利CN2843016，CN1935398, CN1897790, CN1832663, CN2904571采用液体作为加热介质，凸轮机械振动冲击，手动敲打， 或超声波振动等方式去除线路板上元器件，设备庞大而且也会对线路板造成机械损伤。以 上这些基于线路板基材，焊料，金属材料等回收的线路板元器件拆除方法和设备，装置设备 过于复杂或庞大，适用于大批量的线路板拆除工作，而不适用于少量一片或几片样品的用 于失效分析的线路板元器件拆除工作；另外，以上这些基于线路板基材，焊料，金属材料等 回收的线路板元器件拆除方法和设备，都没有考虑对线路板的保护，其中采用了强烈的机 械振动，敲打，超声，或者钢丝滚刷等方式，这些方式都可能会对线路板造成不同程度的损4伤，从而将其他缺陷引入线路板，因此不适合用于线路板失效分析；而且，以上基于线路板 基材，焊料，金属材料等回收的线路板元器件拆除方法和设备，没有考虑拆除元器件后将线 路板用于线路板飞针或夹具的100%电测试，因此线路板表面焊料不平整，焊盘与焊盘之间 可能有大量的焊锡粘连而引入了短路缺陷，从而无法将线路板用于失效分析。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，线路板 失效分析时可以完全拆除线路板上的元器件，同时不损伤线路板的方法和设备，拆除元器 件后的线路板可以通过PCB电测试定位发生故障的线路板网络或位置。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是，其包含以下步骤1)预处理拆除线路板上所有非焊接连接的元器件；2)预热用夹具将线路板转移到烘箱烘烤，烘烤温度为100度 120度，烘烤2 6小时； 一方面去除待拆除线路板中的水汽，另一方面将线路板放入加热槽时可以减小对线路板的 温度冲击从而可能导致的线路板损伤；3)拆除线路板第一面上元器件将烘烤后的线路板放入加热槽，线路板及其上面的元器件必须完全浸没在加热 槽液面以下，将加热槽中的加热介质温度升高到比焊锡熔点高10°c 30°C的温度，加热 0. 5 5分钟；加热过程中手持元器件铲，与线路板成30度至60度的夹角，在线路板表面 向前推进，将焊锡熔化后的元器件从线路板上推出；4)线路板上的焊料整平待第一面元器件的全部清除后，用宽度与线路板宽度相当的元器件铲，紧贴线路 板推铲，以去除线路板焊盘表面的焊锡，并使焊盘表面平整；5)拆除线路板第二面上元器件翻转夹具，线路板尚未拆除元器件的一面朝上，再转移到加热槽，在加热槽中加热 0. 5 5分钟，加热过程中手持元器件铲，在线路板表面向前推进，将焊锡熔化后的元器件 从线路板上推出；6)线路板焊盘上焊料整平待第二面元器件的全部清除后，用宽度与线路板宽度相当的元器件铲，紧贴线路 板推铲，以去除线路板焊盘表面的焊锡，并使焊盘表面平整；7)冷却和样品卸除将拆除第二面元器件的线路板及夹具从介质槽中用提杆取出，待线路板和夹具冷 却到室温后，将线路板从夹具上卸除。待介质槽中的介质冷却到室温后，将装有钢丝网的框架从加热槽中取出，将其中 的元器件和焊料清理。8)清洗干燥将拆除元器件的线路板在合适的溶剂中浸泡清洗，然后干燥，然后将干净平整的线路板用于失效分析。进一步，所述的加热介质为与焊锡不润湿或润湿性较低的液体，可使用硅油、或甲基硅油、或二甲基硅油。又，所述的加热介质的温度为230°C 280°C。另外，加热过程中手持元器件铲，与线路板成30度至60度的夹角，在线路板表面 向前推进，将焊锡熔化后的元器件从线路板上推出。所述的元器件铲的材料与待取出元器件的线路板材料相近或相同，可以是FR4板 材、酚醛树脂板材、PTFE板材、或PI板材。所述的元器件铲包括宽度为5mm-10mm铲口为平口的的小号元器件铲，推铲电阻、 电容等较小的表面贴装元件；宽度为20mm-50mm、铲口为平口的中号元器件铲，推铲较大的QFP和BGA等元器 件；宽度为100mm-300mm、铲口为斜口的大号元器件铲，大号元器件铲的斜口角度为 30度至70度，去除线路板焊盘表面的焊锡，并使焊盘表面平整。本专利技术所述的加热槽包括，槽体，框架，设置于槽体内，框架前后设有可以搁置在 槽体槽沿上的突出部，框架上安装有钢丝网；加热管或者加热板，设置于槽体上；排液管， 设置于槽体底部，排液管上装有阀门；夹具档条，设置于槽体槽沿上，并由锁定螺栓锁定于 槽体槽沿。所述的钢丝网的目数为100目至300目。所述的用于夹持线路板的夹具包括，至少4根支柱，两两分设，同侧的两个支柱中 间设置一横杆；相对而立的支柱之间各通过一内外套管连接，并由锁定螺栓锁定；横杆沿 长度方向上开设有滑槽；若干夹持压片，设置于横杆上，并由螺栓锁定，螺栓滑设于横杆滑 槽中。本专利技术提供用于加热介质的加热槽，加热槽槽体采用不锈钢，加热槽可以采用加 热管或者加热板进行加热，加热槽可控制的温度在100摄氏度至400摄氏度之间，加热槽加 热的介质使用硅油，甲基硅油，二甲基硅油等。加热槽的深度在60mm以上，以便在实施时 能浸没大多数线路板及其上的元器件，而且线路板不会直接接触到加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于失效分析的线路板上的元器件拆除方法，其包含以下步骤：１）预处理拆除线路板上所有非焊接连接的元器件；２）预热用夹具将线路板转移到烘箱烘烤，烘烤温度为１００度～１２０度，烘烤２～６小时；３）拆除线路板第一面上元器件将烘烤后的线路板放入加热槽，线路板及其上面的元器件必须完全浸没在加热槽液面以下，将加热槽中的加热介质温度升高到比焊锡熔点高１０℃～３０℃的温度，加热０．５～５分钟；加热过程中手持元器件铲，与线路板成３０度至６０度的夹角，在线路板表面向前推进，将焊锡熔化后的元器件从线路板上推出；４）线路板上的焊料整平待第一面元器件的全部清除后，用宽度与线路板宽度相当的元器件铲，紧贴线路板推铲，以去除线路板焊盘表面的焊锡，并使焊盘表面平整；５）拆除线路板第二面上元器件翻转夹具，线路板尚未拆除元器件的一面朝上，再转移到加热槽，在加热槽中加热０．５～５分钟，加热过程中手持元器件铲，在线路板表面向前推进，将焊锡熔化后的元器件从线路板上推出；６）线路板焊盘上焊料整平待第二面元器件的全部清除后，用宽度与线路板宽度相当的元器件铲，紧贴线路板推铲，以去除线路板焊盘表面的焊锡，并使焊盘表面平整；７）冷却和样品卸除将拆除第二面元器件的线路板及夹具从介质槽中用提杆取出，待线路板和夹具冷却到室温后，将线路板从夹具上卸除。待介质槽中的介质冷却到室温后，将装有钢丝网的框架从加热槽中取出，将其中的元器件和焊料清理；８）清洗干燥将拆除元器件的线路板在合适的溶剂中浸泡清洗，然后干燥，然后将干净平整的线路板用于失效分析。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：方军良，陈云，
申请(专利权)人：上海美维科技有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]