一种用于高频电路板大面积接地插装模块可靠拆除的方法

摘要

本发明涉及电路板维修领域，具体是一种用于高频电路板大面积接地插装模块可靠拆除的方法，方法步骤包括：S1、三防去除；S2、导热壳体表面处理；S3、电路板放置；S4、拆除曲线设置；S5：模块拆除；与现有拆除方法相比，高频电路板上大面积接地模块拆除成功率高，且器件功能完好，加热更均匀，且底部加热使电路板整板预热，降低了模块接地点的散热速率；工装的夹持端使用能承受300℃的耐高温硅胶材料，在模块夹持施力过程中模块壳体不会受到力受损；夹持端与器件封装平行，针对模块引脚多、尺寸大，在夹持分离的过程中工装能均匀施力，贴合模块本体，保证器件各引脚同时分离，不会对通孔有损伤。

说明书

技术领域

本发明涉及电路板维修领域，具体是一种用于高频电路板大面积接地插装模块可靠拆除的方法。

背景技术

随着通信电子技术的发展，调谐跳频滤波器类模块具有较强的抗干扰、抗截获能力，被广泛应在用在飞机高频产品上。当对故障产品进行维修时，技术人员将故障定位为调谐跳频滤波器模块故障，遂对其进行电装更换进一步确定故障。对该类模块电装有一定的难点，由于该封装外面有导热壳体，内部设置有射频模拟部分电路和数字控制部分电路，焊接在电路板上多个引脚接地，通信高频电路板为多层板，且大面积铺地，造成接地引脚拆除较为困难。该器件成本较高，排故验证过程中要保证电装作业器件不会对模块和电路板造成一定的损伤，不会影响高频产品灵敏度等功能。

目前针对该类器件常用的拆除主要有手工作业和回流设备电装两种方法，手工电装主要使用吸锡器借助热风枪手工拆除，该操作过程存在风险：一是由于多个引脚接地，且模块壳体导热，导致散热较快，使用热风枪加热时温度和时间不易控制，会对模块和周边器件造成一定的热冲击；二是高频电路板上大面积铺地，接地引脚通孔使用吸锡器清理不干净，拆除中操作不当会损坏通孔或造成焊盘脱落，针对有电路连接关系的引脚焊盘脱落，使用跳线进行正常的电路连接，对高频信号有一定的衰减，会影响高频产品性能，造成电路板无法维修的风险。

设备作业如中国专利申请号为201710794820.6的专利中，公开了一种“一种用于飞机电路板维修的多引脚插装元器件拆除方法”，其中描述制作漆包线并使用细棍棒在节点处施加向下的拉力，并设置相应的温度曲线即可拆除目标元器件，该方法不适用于大面积接地插装模块拆除，原因有二：一是大面积接地模块与电路板基板之间间隙较小，几乎贴合在电路板基板上，没有足够的空间使用漆包线穿过器件本体进行施力将模块与电路板分离；二是大面积接地模块封装不仅引脚与地相连，导热壳体也通过焊锡与地相连，散热特别快，需设定特定的温度曲线保证模块焊点融化。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种用于高频电路板大面积接地插装模块可靠拆除的方法。

一种用于高频电路板大面积接地插装模块可靠拆除的方法，所述方法步骤包括：

S1、三防去除：用聚酰亚胺胶带保护周围器件，根据电路板上三防特性，对大面积接地模块引脚进行三防去除；

S2、导热壳体表面处理：由于高频产品对接地性能要求较高，所以高频电路板上大部分模块的导热壳体均通过适量的焊锡与PCB板上接地封装层相连，保证接地可靠，返修过程中，对该模块拆除前先进行导热壳体的焊锡去除；

S3、电路板放置：返修设备顶部加热为红外加热与热风对流混合加热，底部加热为红外加热，步骤如下：

a：首先，电路板上拆除模块的焊点周围器件需要使用高温胶带或锡箔纸进行隔热保护，防止在加热过程中不需要拆除的器件受到热冲击；

b：其次，由于模块为插装封装，所以加热时将焊接起始面，即焊点面朝着设备顶部加热区放置，焊接终止面朝底部加热区放置，设置顶部和底部占比率，以顶部加热为主，底部加热为辅，将电路板固定在设备自带的固定装置上，并将热电偶固定在模块对角线焊点上进行温度实时监测；

S4、拆除曲线设置：加热共有5个温区，预热区、升温区、保温区、第二次升温区、回流区，分别对各个温区进行加热；

S5：模块拆除：将模块引脚通过摄像头放大到能看清焊点融化状态，由于模块封装与电路板贴合，且模块体积较大，当焊锡融化时，镊子类夹持工具无法均匀施力将模块与电路板分离，通过专用夹持工装进行模块与电路板分离操作。

所述的步骤S4的预热区需要将室温升温到60℃，防止突然对电路板高温加热会造成一定的热冲击损伤。

所述的步骤S4的升温区需要将60℃-140℃，将温度上升到助焊剂活性温度，同时将PCB在相当稳定的温度下感温，允许各个元器件在温度上同质，减少元器件之间的温差，将加热斜率控制在0.8-1.0℃/S。

所述的步骤S4的保温区需要将140℃-160℃，该区主要是助焊剂活化区，去除焊点表面的氧化物，防止焊点再次氧化，加热时间控制在60-90S。

所述的步骤S4的第二次升温区需要将160℃-220℃，快速达到焊点液态熔点温度，将加热斜率控制在0.6-0.8℃/S。

所述的步骤S4的回流区需要将保持回流最高温度220℃、30-50s，确保焊点焊锡融化。

所述的步骤S5的专用夹持工装具体包括夹持部分一、与夹持部分一对称分布的夹持部分二、在夹持部分一和夹持部分二上均有设置的手柄。

所述的夹持部分一和夹持部分二的夹持面与手柄成90°配合，夹持面与手柄的高度差为50mm。

本发明的有益效果是：与现有拆除方法相比，高频电路板上大面积接地模块拆除成功率高，且器件功能完好，加热更均匀，且底部加热使电路板整板预热，降低了模块接地点的散热速率；工装的夹持端使用能承受300℃的耐高温硅胶材料，在模块夹持施力过程中模块壳体不会受到力受损；夹持端与器件封装平行，针对模块引脚多、尺寸大，在夹持分离的过程中工装能均匀施力，贴合模块本体，保证器件各引脚同时分离，不会对通孔有损伤。

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为本发明的流程结构示意图；

图2为本发明的模块加热示意图；

图3为本发明的专用夹持工装立体结构示意图；

图4为本发明的专用夹持工装平面结构示意图；

图5为本发明的高度差结构示意图。

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1至图5所示，一种用于高频电路板大面积接地插装模块可靠拆除的方法，所述方法步骤包括：

S1、三防去除：用聚酰亚胺胶带保护周围器件，根据电路板上三防特性，对大面积接地模块引脚进行三防去除；

S2、导热壳体表面处理：由于高频产品对接地性能要求较高，所以高频电路板上大部分模块的导热壳体均通过适量的焊锡与PCB板上接地封装层相连，保证接地可靠，返修过程中，对该模块拆除前先进行导热壳体的焊锡去除；

S3、电路板放置：返修设备顶部加热为红外加热与热风对流混合加热，底部加热为红外加热，步骤如下：

a：首先，电路板上拆除模块的焊点周围器件需要使用高温胶带或锡箔纸进行隔热保护，防止在加热过程中不需要拆除的器件受到热冲击；

b：其次，由于模块为插装封装，所以加热时将焊接起始面，即焊点面朝着设备顶部加热区放置，焊接终止面朝底部加热区放置，设置顶部和底部占比率，以顶部加热为主，底部加热为辅，将电路板固定在设备自带的固定装置上，并将热电偶固定在模块对角线焊点上进行温度实时监测；

S4、拆除曲线设置：加热共有5个温区，预热区、升温区、保温区、第二次升温区、回流区，分别对各个温区进行加热；

S5：模块拆除：将模块引脚通过摄像头放大到能看清焊点融化状态，由于模块封装与电路板贴合，且模块体积较大，当焊锡融化时，镊子类夹持工具无法均匀施力将模块与电路板分离，通过使用图2所示的专用夹持工装进行模块与电路板分离操作。

与现有拆除方法相比，高频电路板上大面积接地模块拆除成功率高，且器件功能完好，加热更均匀，且底部加热使电路板整板预热，降低了模块接地点的散热速率；工装的夹持端使用能承受300℃的耐高温硅胶材料，在模块夹持施力过程中模块壳体不会受到力受损；夹持端与器件封装平行，针对模块引脚多、尺寸大，在夹持分离的过程中工装能均匀施力，贴合模块本体，保证器件各引脚同时分离，不会对通孔有损伤。

如图2所示，附图标记a为顶部加热头，附图标记b为混合加热方向，附图标记c为模块焊点，附图标记d为维修电路板，附图标记e位模块导热壳体，附图标记f位底部红外加热方向，附图标记g为底部加热台。

所述的步骤S4的预热区需要将室温升温到60℃，由于电路板维修时长时间暴露在外，有一定的湿度，如果突然对电路板高温加热会造成一定的热冲击损伤。

所述的步骤S4的升温区需要将60℃-140℃，将温度上升到助焊剂活性温度，同时将PCB在相当稳定的温度下感温，允许各个元器件在温度上同质，减少元器件之间的温差，将加热斜率控制在0.8-1.0℃/S。

所述的步骤S4的保温区需要将140℃-160℃，该区主要是助焊剂活化区，去除焊点表面的氧化物，防止焊点再次氧化，加热时间控制在60-90S。

所述的步骤S4的第二次升温区需要将160℃-220℃，快速达到焊点液态熔点温度，将加热斜率控制在0.6-0.8℃/S。

所述的步骤S4的回流区需要将保持回流最高温度220℃、30-50s，确保焊点焊锡融化。

模块贴合在高频板件上焊接，没有间隙，且生产厂家会在模块与板件之间使用胶固定，当焊点融化时，需要使用相关工具将模块与板件分离，板件固定在设备的固定装置上，PCB板与底部加热区只有25mm的间距，加热过程中温度太高，无法使用现有的工具伸进25mm的间距中将器件夹持，所以需要通过设计专用夹持工装，完成模块夹持。

如图3所示，所述的步骤S5的专用夹持工装具体包括夹持部分一1、与夹持部分一1对称分布的夹持部分二2、在夹持部分一1和夹持部分二2上均有设置的手柄3。

由于模块是长方体，有一定的厚度，所以夹持两边设计成平行状态，夹持面与模块壳体充分接触，保持夹持时施力均匀。

如图4所示，所述的夹持部分一1和夹持部分二2的夹持面与手柄3成90°配合，夹持面与手柄3的高度差为50mm，保证手柄能伸进25mm的间隙稳稳夹持到模块；手柄3使用隔热材料，设备加热的过程中温度较高，防止夹持模块过程中受烫伤。

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。