Интерметаллидный слой — это часы
Паяное соединение — не просто припой на меди. На границе медь и олово реагируют с образованием интерметаллида: около 1,5–3,5 µm в качественном соединении, и именно этот слой несёт электрическое и механическое соединение.
Соединение хрупкое и растёт каждый раз, когда оно выше температуры плавления. Поэтому ремонт не бесплатен: каждый цикл утолщает слой, а толстый слой трескается от термоциклов или вибрации намного раньше исходного соединения.
Этот единственный механизм объясняет большинство правил ремонта, которые следуют дальше.
Ограничение числа циклов
Правило, которое работает на участке: ограничить число ремонтных циклов на соединение, фиксировать каждый и отправлять сборку в брак при достижении предела. Три цикла — обычный предел; точное число должно быть в рабочей инструкции, потому что оно зависит от сплава, размера площадки и тепловой массы.
Та же логика ограничивает общее число ремонтов на плату. Плата, отремонтированная в шести местах, — уже не тот продукт, который прошёл контроль первого изделия.
Одно снятие на площадку
Снятие компонента — это полный термический цикл для каждой площадки, которой он касается. Две попытки снятия с одной площадки удваивают тепловую нагрузку и рост интерметаллида, а медь на выходе из металлизации — уже самое тонкое покрытие на плате — отказывает первой.
На практике это значит: проверяйте деталь до установки, а если её всё же нужно снять, площадка используется один раз. На бессвинцовой сборке именно второе снятие приводит к подъёму площадок.
Корпуса с матрицей выводов
Ремонт BGA и CSP — отдельная дисциплина: предварительный прогрев снизу, контролируемый профиль, измеряемый на компоненте, оснастка для реболлинга и рентгеновская проверка результата. Реболлинг на месте входит в услугу именно поэтому: возвращённую плату с поднятым шариком обычно дешевле перебаллировать, чем отправить в брак.
Отказ, за которым нужно следить, — соединение, которое выглядит правильным и не является: шарик, который не расплющился полностью, или пустота под площадкой со стороны кристалла видны только на рентгене.
Тепло, влага и сама плата
Ремонт нагревает не только соединение, но и ламинат. Плата, набравшая влагу, может расслоиться или вспузыриться, когда приходит паяльник или горячий воздух, поэтому платы, хранившиеся во влажной среде, просушивают перед ремонтом. Пределы коробления и скручивания действуют и после — плата, которая больше не лежит плоско, не установится правильно на следующем этапе сборки.
Записи и повторный контроль
Каждый ремонт фиксируется и проходит повторный контроль. Оптический контроль для видимых соединений, рентген для скрытых и как минимум повторный тест затронутой цепи. Качество сборки оценивается по IPC-A-610, а базой для сравнения служит контроль первого изделия из заметки о FAI: она показывает, как соединения выглядели до ремонта.
Пределы, которые решают, пройдёт сборка или нет, описаны в заметке о контроле; сам процесс — на странице услуг монтажа.
