CN1223245C - 金属基板的修理方法及修理设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种采用金属基板的修理方法及修理设备；修理方法包括如下步骤：将金属基板预热至设定温度；保持温度不变，拆除板上有问题的器件，焊接新器件；对焊接后的修理板进行降温处理；修理设备包括机架，设置在机架中的加热装置和降温装置。本发明可对修理板均匀加热，防止局部温度过高而产生局部变形，避免损坏金属基板受热区周围的器件；修理时减小器件、器件焊盘、金属基板之间的温度梯度，降低烙铁等手工具的热量损耗，缩短引脚、焊盘的升温时间，避免元器件在过高的温度下滞留太长的时间而影响可靠性、寿命，可缩短修理时间，提高修理效率。
Description
技术领域
本发明涉及电路板修理技术，具体涉及一种采用铝基板或金属衬底板为基材的金属基板的修理方法，本发明还涉及一种用于所述方法的修理设备。
背景技术
随着电气产品逐步向大功率和高集成方向发展，这样必然带来单板上器件的接地和散热问题，采用金属基板为基材散热，具有效率高，接地效果好等优点，因此在电气产品中得到了广泛应用，在生产过程中，由于部份器件质量或焊接工艺而产生的不良品需进行修理，以降低成本；现有采用金属基板上器件的修理工艺采用如下方法进行：
使用电烙铁、热风工具等，根据器件的大小设定一温度，进行手工修理。采用这种方法进行修理存在如下缺点：
由于金属基板的基材为金属，厚度也较大，热容量大。进行电烙铁的手工修理时，器件焊盘的温度要尽快达到183℃(Sn63/Pb37焊料)以上，并达到最佳焊接温度220℃左右，需要较长的时间，会造成以下不良影响：
1)由于金属基板散热快，引脚、焊盘等温度上升缓慢，使器件在较高温度下时间较长，可能会对器件(特别是热敏器件)的长期可靠性造成影响。
2)单板局部受高温，受热不均，易出现变形，损坏单板及其他元器件。
发明内容
本发明提供一种金属基板修理方法，可解决修理时，由于金属基板热容量大，热传递速度快造成的器件焊盘加热时间长，损坏单板及其他元器件等问题。
本发明还提供一种用于金属基板修理的设备，可提高修理效率和修理质量。
本发明提供的对不合格金属基板进行修理的方法，包括如下步骤：
(1)将待修理金属基板预热至设定温度；
(4)保持设定温度不变，拆除板上有问题的器件，焊上新器件；
(5)对焊接后的金属基板进行降温处理；
(4)对降温后的金属基板进行检查。
在上述拆除板上有问题器件，焊上新器件步骤中还包括如下步骤：清除板上的残锡；在焊盘上加补新焊锡；将新器件贴在焊盘上并校正；使焊盘上的新焊锡熔化；将器件焊在板上；
本发明还提供一种用于对不合格金属基板进行修理的设备，设备包括机架，还包括设置在所述机架中，对金属基板进行加热的装置及对加热后的金属基板进行降温的装置。
在上述设备中，所述加热装置包括设置在所述机架的台板上，用于放置金属基板的金属电加热板、与所述电加热板连接的控温装置，所述降温装置包括设置在所述机架的台板上，且用于放置金属基板的金属散热板，所述散热板上均布有多个通风孔，在所述散热板的下面设有向所述通风孔送风的风扇。
实施本发明提供的修理方法及设备，与现有修理方法相比，具有如下优点：
1)实现金属基板的均匀加热，防止局部温度过高而产生局部变形，避免损坏多层单板受热区周围器件；
2)修理时，减小器件、器件焊盘、金属基板之间的温度梯度，降低烙铁等手工具的热量损耗，缩短引脚、焊盘的升温时间，避免元器件在过高的温度下滞留太长的时间而影响可靠性、寿命；
3)缩短修理时间，提高修理效率。
附图说明
图1是本发明修理方法的流程框图；
图2是本发明修理设备主视图；
图3是图2所示修理设备侧视图；
图4是图2所示修理设备俯视图；
图5是图2所示修理设备后视图；
图6是图2所示修理设备电路原理图。
具体实施方式
金属基板的修理不同于普通的PCB板，由于热容量大，单独采用电烙铁修理很难使焊点温度达到焊料熔化要求。必须对金属基板加温度补偿才能使焊点熔化；在焊接前，通过预热来提高金属基板的温度，在修理时可减少器件焊盘与金属基板中间的温度梯度。
热传递有三种方式，热辐射、热对流、热传导。辐射和对流通过非接触的方式传递热量，这两种方式要求有一定的操作空间，及环境条件，受环境因素影响较大，产生波动，最主要一点是不利于操作者接近手动操作，采用这两种方式的需要增加一些复杂的可调节的安全防护设置，避免安全事故发生。热传导是通过传导介质传递热量，介质具有一定的热容量，能够抵消、缓和环境因素引起的波动，保持温度的稳定，并且介质对环境辐射热量较少，操作者容易接近操作(只要操作者不碰到介质上，就不会被烧伤)，也容易防护。具有温度稳定，结构简单，易于人员接近操作的优点，因此本发明采用热传导的方式作为修理金属基板产品的预热方式。
本发明提供的修理设备的具体结构如图2、图3、图4、图5所示；具有机架7，在机架7上设有台板701，在台板701上设有用于放置金属基板的金属电加热板3，在机架7中设有与电加热板3连接的控温装置(未示出)，在机架7的台板701上还设有用于放置金属基板的金属散热板4，在散热板4上均布有多个通向机架7内腔中的通风孔401，在机架7的侧壁上设有向通风孔401送风的风扇10、11及风扇开关9，在机架7的另一侧壁上还设有进风孔8，以加快散热速度。
为防止操作者碰到加热板3，可在机架台板的前面和左面设置高于台板701平面的保护凸台1，如图4所示。
控温装置包括设置在机架上的温度显示仪表2、控温开关5、电源开关6，位于机架7中的控温电路(未示出)，图6所示为控温电路原理图。
在上述修理设备中，一个典型的加热板尺寸为250mm×250mm，加热板凸台的高度为10mm，加热板凸台的平面度为0.05mm。对控温装置的要求是，在到达设定温度30秒后温控精度为±1℃，温度过冲不能超过设定值5℃。加热效率应保证金属基板在5分钟内能从室温25℃升到200℃。可采用测试用金属基板来对加热效率进行测试，测试板的尺寸为250mm×250mm×7mm，材料为铝板。可采用以下两种测试方法测试加热效率：
a、将加热板加热到200℃，再将测试用金属基板放置于加热板上，测试金属基板能否在5分钟内达到200℃。
b、将测试用金属衬底板放置于常温的加热板上，然后同时加热，测金属衬底板能否在5分钟内达到200℃。
除上述采用热传导的方式加热修理板外，还可以采用热辐射(红外线等)或热风对流的方式对修理板进行加热，可在机架的台板上设置支撑导轨或耐高温刚化玻璃支撑架来架空支撑金属基板，便于辐射热或热风对金属基板进行加热。在所述导轨或支撑架的下方设有对金属基板加热的热辐射装置；也可以在所述导轨或支撑架的下方设有对金属板加热的热风装置。热辐射装置或热风装置同控温装置相连。
采用本发明设备对不合格金属基板进行修理的步骤如下：
将待修理金属基板置于修理设备的加热板3上，开启控温开关5，使金属基板预热至设定温度200℃±1；
保持设定温度200℃±1不变，拆除板上有问题的器件；清除板上的残锡；在焊盘上加补新焊锡；将新器件贴在焊盘上并校正；在设定温度下使焊盘上的新焊锡熔化(或用烙铁焊接)；将器件焊在板上；
将焊接好后的金属基板放在散热板4上，开启散热风扇对散热板4上的金属基板降温处理；
对降温后的金属基板进行质量检查。
Claims (10)
1、一种对不合格金属基板进行修理的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将待修理金属基板预热至设定温度；
(2)保持设定温度不变，拆除板上有问题的器件，焊上新器件；
(3)对焊接后的金属基板进行降温处理；
(4)对降温后的金属基板进行检查。
2、根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤(2)所述焊上新器件还包括如下步骤：清除板上的残锡；在焊盘上加补新焊锡；将新器件贴在焊盘上并校正；使焊盘上的新焊锡熔化，将器件焊在板上。
3、根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述预热方式是下列方式之一：热传导、热辐射、热对流；所述设定温度为200℃±1℃。
4、根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述降温处理是采用风扇进行吹风降温。
5、一种用于对不合格金属基板进行修理的设备，包括机架(7)、与机架(7)连接的台板(701)，其特征在于，还包括设置在所述机架中，对金属基板进行加热的装置，对加热后的金属基板进行降温的装置。
6、根据权利要求5所述设备，其特征在于，所述加热装置包括设置在所述台板(701)上，用于放置金属基板的金属电热板(3)、与所述电热板(3)连接的控温装置，所述降温装置包括设置在所述台板(701)上，用于放置金属基板的金属散热板(4)，所述散热板(4)上均布有多个通向所述机架(7)内腔中的通风孔(401)，在所述机架(7)的侧壁上设有向所述通风孔(401)送风的风扇，在所述机架(7)的另一侧壁上设有进风孔。
7、根据权利要求6所述设备，其特征在于，所述控温装置包括温度显示仪表(2)、控温电路及控温开关(5、6)。
8、根据权利要求5或6或7所述设备，其特征在于，在所述台板(701)的前面和左面还设有高于所述台板(701)平面的保护凸台(1)。
9、根据权利要求5所述设备，其特征在于，所述加热装置包括设置在所述机架台板上用于支撑金属基板的导轨或耐高温刚化玻璃制作的支撑架，在所述导轨或支撑架的下方设有对金属基板加热的热辐射装置、与所述热辐射装置连接的控温装置，所述降温装置包括设置在所述机架的台板上，用于放置金属基板的金属散热板，所述散热板上均布有多个通风孔，在所述散热板的下面设有向所述通风孔送风的风扇。
10、根据权利要求5所述设备，其特征在于，所述加热装置包括设置在所述机架台板上用于支撑金属基板的导轨或耐高温刚化玻璃制作的支撑架，在所述导轨或支撑架的下方设有对金属板加热的热风装置、与所述热风装置连接的控温装置，所述降温装置包括设置在所述机架的台板上，用于放置金属基板的金属散热板，所述散热板上均布有多个通风孔，在所述散热板的下面设有向所述通风孔送风的风扇。
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