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精密热风返修工作台BGA3592用户操作手册中文版图1-1BGA3592热风返工设备表面贴装维修站系统介绍OK国际集团的BGA3592表面贴装维修站系统，不仅可以对BGA、CSP芯片进行返修，也可以对QFP、PLCC等几乎所有的SMT表面贴装芯片进行返修，是返修SMT超密管脚元器件的最好选择。它可以完成印刷焊锡膏、芯片贴装、回流焊接等全部SMT生产工艺，可作小批量生产加工。BGA3592表面贴装维修站系统由主机、控制器、METCAL烙铁三个基本部分组成（见图1）。其中主机上的滑动系统用来固定PCB板并调整PCB板的位置；光学系统用来进行丝网以及芯片的对中，同时也可用来检查焊锡膏的印刷质量；热风喷头用来对目标芯片加热，工作时，它会从喷嘴处喷出定时、定温、定量的高温气流，这些高温气流可以使焊点处的焊锡均匀受热、熔化，从而保证芯片和焊盘能够成功的分离或焊接在一起；底部预热系统的作用主要是防止PCB板因单面受热而导致变形，它的另一个作用是使焊点更加均匀的受热，帮助提升焊点温度。1．2．1主机各部件功能○1──芯片(丝网)角度调节旋钮。通过对此旋钮的调节使芯片(丝网)与焊盘角度一致。○2──对中吸嘴高度调整旋钮。进行丝网印刷时调节此旋钮可下放丝网至与焊盘接触的位置；进行芯片对中时调节此旋钮，可以控制对中吸嘴拾起或放下芯片。○3──图象裂变旋钮。当芯片很大，其对中图象无法在监视器上完整显示时，调节此旋钮可以使芯片和焊盘两个对角的图象显示在监视器上。这样，只要对角的图象对正了就可以确定对中成功了。○4──棱镜控制手柄。在对中过程中可用此手柄拉出或撤回棱镜。○5──电路板Y方向微调旋钮。○6──电路板X方向微调旋钮。○7──图象亮度调节旋钮。在对中过程中可以通过调节这两个旋钮来调整监视器中图象的明暗，以便精确地完成对中。○8──电路板固定夹具调整旋钮。○9──主机电源开关。○10──真空吸嘴。当进行丝网对中时，可将真空吸嘴换成丝网。○11──光学系统外罩调节手柄。在丝网或芯片对中的过程中，此外罩处于图图1-2主机图1-3控制器前面板中所示位置，可以避免自然光直接照射在棱镜上，保证了监视器中的图象清晰；当进行丝网印刷时，为了方便涂敷焊锡膏，应将此手柄向外向上拉起。○12──待处理的电路板。○13──芯片卡具托架（未装芯片卡具）。通过卡具和支撑它的托架，可以将芯片的中心调整到真空吸嘴的正下方。○14──滑动系统定位销。调节此定位销，将夹有电路板的滑动系统定位在光学对中位置或热风回流焊位置。○15──喷嘴升降控制手柄。○16──真空吸盘限位阀。在起拔芯片之前，先按下此阀，才能保证继续下压热风喷头后真空吸盘能够接触到芯片。○17──热风喷头顶部。在起拔芯片前，应下压此处使真空吸嘴吸住芯片。○18──真空吸盘高度锁定旋钮。当真空吸嘴将芯片吸住时，调节此旋钮锁定真空吸嘴的高度。○19──真空指示灯。红灯变亮表明真空吸嘴已将芯片吸住。○20──热风喷嘴。○21──更换热风喷嘴的手柄。○22──芯片高度微调旋钮○23──底部预热转换旋钮○24──棱镜固定螺丝○25──芯片卡具固定螺丝○A──Y轴方向滑动板。○B──X轴方向滑动板。图1-4与控制器相接的管线1．2．2控制器各部件功能○a──电源开关。○b──真空泵开关。○c──底部预热器的自动/手动加热选择开关。○d──程序启动按钮。○e──热风喷头工作时间/热电偶温度显示选择开关。○f──热电偶接口。○g──锁定按钮。○h──回流焊温度区选择按钮。○i──贴片/起拔模式选择按钮。○j──时间等参数减小按钮。○k──时间等参数增加按钮。○l──温度等参数减小按钮。○m──温度等参数增加按钮。○n──热空气流量调节旋钮。○o──热空气流量计(升/分钟)。○p──上部显示器。○q──下部显示器。○r──真空泵状态指示灯。○s──热风焊接系统控制电缆接口。○t──热空气管接口(接不带蓝色标记管)。○u──冷空气管接口(接带蓝色标记管)。○v──真空管接口。图1-4是主机与控制器相连接的四根管线，T、V、S、U分别与图3中的○t、○v、○s、○u四个接口相接。（注意：带有蓝色标记图1-5经光学系统放大后的芯片底部图象图1-6通过监视器检查焊锡膏印刷质量的为冷风管，最细的一根为真空管。）1．3BGA3592的特点●精密的光学对中系统标准配置的镜头放大倍数为50倍，有裂象重合功能，可以非常清楚地观察到芯片管脚与PCB板的对中（见图1-5）；微调方便,可使芯片和PCB板严格对中，不会偏移。在用丝网印刷焊锡膏后，可以观察到每个焊点上的焊锡膏涂敷情况（见图1-6）。如再选购一放大镜头，芯片的图象可以放大100倍，对返修CSP这种极小的芯片是十分便利的。●专利保护的BGA微型再流焊喷嘴OK集团最先发明用热空气对BGA芯片进行返工的喷嘴，并已注册专利。该喷嘴可以按照用户设定的温度对芯片吹热风，完成焊接。当焊锡熔化时，可以利用真空抽吸功能，完成起拔各种芯片的任务。喷嘴的气流出口设计在喷嘴的上方，不会对BGA芯片邻近的元件造成热损伤。BGA芯片在起拔以前要求所有焊球都完全熔化，如果有一部分焊球没有完全熔化，则在起拔时容易损坏这部分焊球所在的焊盘。同样，BGA芯片在焊接时，如果有一部分焊球没有完全熔化，也会导致焊接不良。由于喷嘴和系统的合理设计，使用BGA3592热风返工设备可以避免焊球熔化不完全的问题。●带底部热风预热系统为防止PCB板单面受热产生形变，该设备带有底部预热系统，底部预热的温度、风量和时间均可以调整。底部预热的温度一般控制在150℃～190℃。底部采用热风加热，优点是加热均匀。有些设备采用红外加热，虽然红外加热升温较快，但缺点是加热不均匀，导致焊球熔化不完全、不均匀及PCB板温度差大等，对PCB板和周围的芯片可能产生不利的影响，影响返修的质量。●PCB板安装以及丝网调整方便大型PCB板与不规则PCB板都可以方便地固定。对于不规则几何形状PCB板的定位，BGA3592带有不规则电路板卡具。这些卡具可以根据电路板的实际形状拉长或缩短。丝网设计成万向旋转结构，调整十分方便，保证丝网底面与PCB板保持水平。●微处理器控制主机，软件与WINDOWS兼容采用微处理器控制主机，利用随机提供的软件，可以很方便地存储、调用各种回流焊温度曲线，监控整个焊接过程。芯片返修的热风回流焊曲线分成四个区间：预热区，饱和区，回流区，冷却区。四个区间的温度、时间参数可以分别预先设定，在焊接过程中也可以修改。由于BGA芯片和CSP芯片在返修过程中对最高温度和加热时间以及加热速度、冷却速度有严格的要求，设备具有微处理器控制功能有重要的意义，主要有：1）BGA芯片返修的焊接温度曲线能够与生产时的最初始的曲线一致，保证返修前后的功能特性一致。2）能保证每个相同的芯片的返修特性一致，不会因操作者不同而变化。3）可以满足高速、大量、可靠地返修不同芯片的要求。4）对于在研究开发的新芯片可以很快地找到最适合的焊接温度曲线。5）操作简单，能降低维修成本，返修后的产品可靠性很高。●主机配有Metcal烙铁随机配备的Metcal烙铁具有不会过热、焊接效率高等特点，可以高效、安全地清理焊盘而不损坏PCB板。图2-1固定螺丝2．BGA3592的安装步骤在安装BGA-3592之前，首先应从包装箱中取出所有零部件，然后与装箱清单一一核对，确保零部件齐全。核查之后，再准备开始安装。2．1光学对中部分的安装注意：为了确保棱镜在运输途中因震动而受到损坏，在棱镜支架的下面采用一固定螺丝钉将棱镜固定在棱镜巢内（如图2-1所示），在安装系统时应将该固定螺丝钉松开，使棱镜可以自由滑动。1、打开包装，取出BGA-3592的主机部分、BGA控制器、CV-730YC（PAL制摄像头）、监视器（另购）和所有附件，将它们摆放在合适的位置，方便操作者的安装。2、顺时针旋转白色CY-730YC摄像头，将其安装在BGA-3592主机部分左上部的透镜图2-2摄像头的安装图2-5摄像头的接线方法（3）装置上。（注意：将其拧紧即可，不要用太大的力量去旋转镜头）。3、将BGA-3592主机部分后面的黑色电缆（如图2-3中电缆②）与CY-730Y摄像头后面的标有“DCIN”的电缆连接起来。4、根据监视器的类型，选择一条合适的视频电缆（BNC或SVHS），将一端连接在CV-730YC摄像头的后面（SVHS电缆接“Y/C”，标准电缆接“Video”），另一端连接在监视器的视频输入接口。5、FS-24脚踏开关上的5芯接头连接至BGA-3592主机后面与之相对应的5芯接口上。图2-3摄像头的接线方法（1）图2-4摄像头的接线方法（2）图2-6脚踏开关的接线方法6、择一合适的真空吸嘴，然后将它安装在真空吸管上。注意：虽然每台BGA-3592在出厂前都经过检验和校准。但如果运输中发生较大震动或经过一段时间的使用,可能影响BGA-3592的精度。所以我们建议您在使用BGA-3592中,定期对其进行校准(比如半年到一年)。2．2热风回流部分的安装注意：为了防止在运输途中使BGA-3592控制器中的真空泵受到震动而损坏，厂家在控制器的底部用一固定螺丝钉将真空泵固定在控制器中，避免其在运输途中晃动。在安装BGA-3592之前，应将控制器一边抬起倾斜放置，用随机自带的改锥将底部的固定螺丝卸下。1、找出RS232连接电缆，将九芯接口一端连接在BGA-3592控制器背面的标有“RS232”的接口上，另一端接在计算机背面的RS232接口上。图2-7真空吸嘴的安装图2-8BGA3592控制器背面的接线方法2、BGA-3592控制器背面有一连接器标有“Preheater”的灰色五芯电缆将其另一端连接在BGA-3592主机背面相应的电缆插座内。3、BGA-2028（热风喷头部分）放置在其右侧固定架上（不锈钢圈），然后用随机自带的内六角扳手（1/16）将三个固定螺丝拧紧，使热风喷头部分牢固的安置在热风喷头固定架上。通过固定架右侧的喷嘴升降控制手柄可以调节热风喷头的高度。4、热风喷头部分包含有四条硅软管：电源线一根；空气导管两根；真空导管一根。将电源线的另一端连接至BGA控制器前面控制面板左下角的标有图2-9底部预热控制电缆接口图2-10热风喷头的安装图2-11软管接口图3-2滑动系统局部图“BGAHEAD”的电源接口上，旋转接口组件使其牢固连接。将直径较大且带有蓝色标记的空气导管连接至BGA控制器前面控制面板左下角标有“COOL”的气管上。将直径较大但无任何标记的空气导管连接至BGA控制器前面控制面板左下角标有“HEAT”的气管上。将直径最小的导管连接至标有“VAC”的气管上。接上BGA-3592主机和控制器的电源线，并打开主机和控制器的电源开关。现在，您的BGA3592就可以操作了。3．BGA3592热风返工设备的操作BGA3592的使用分为机械操作和软件操作两个部分。机械操作部分包括PCB板的固定、光学对中、涂覆焊锡膏等；软件操作部分主要是设定加热回流温度曲线。下面以焊接芯片为例说明。3．1机械操作1）将位置⑩处真空吸嘴换成丝网，使用手柄④拉出棱镜；2）调节旋钮⑧,将PCB板固定在主机的滑动板上。将滑动系统的定位销○14插入底座左侧定位孔内（见图3-1）。3）当PCB板上所需焊接的焊盘完全显示于监视器上时停止移动，把两个滑板上的定位销分别扳至与滑动板垂直位置以锁定滑板。图3-2所示为主机的一部分，当此定位销处于水平方向时滑板A可以任意滑图3-1滑动定位系统右侧定位孔图3-4芯片对中图3-3涂敷焊锡膏动，当它处于竖直位置即前面所说的与滑动板A垂直的位置时，滑板被初步锁定，不能再进行大范围的移动，只能通过旋钮⑤对其位置进行微调；对于滑板B要用同样的方法操作，通过旋钮⑥对其位置进行微调。注意，此图中所示的“左侧定位孔”与滑板A上的定位销无关，和它相对应的是一开始提到的整个滑动系统的定位销○14，请加以区别。4）同时调节旋钮⑤⑥以及旋钮⑦（用于调整监视器中两个图象的明暗）和旋钮①（调整丝网相对于焊盘的角度）使它们相互配合。当监视器中显示的两个