终端PCBA维修规范V22.docx

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终端PCBA维修规范V22

DKBA

华为技术有限公司内部技术规范

DKBA6318-2013.05

终端PCBA维修规范

HuaweiDevicePCBAReworkProcessSpecification

2013年5月23日发布2013年5月23日实施

华为技术有限公司

HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.

版权所有XX

Allrightsreserved

修订声明Revisiondeclaration

本规范拟制与解释部门：

华为终端研发VS验证中心

本规范的相关系列规范或文件：

IPC-A-610E,IPC7711/21

相关国际规范或文件一致性：

如本文件要求与相关文件有冲突，以本文件要求为先

替代或作废的其它规范或文件：

相关规范或文件的相互关系：

规范号

主要起草部门专家

主要评审部门专家

修订情况

DKBA6318-2012.08

终端VS中心：

赵险峰/00212228

终端产品工程工艺部基础工艺：

DavidLU/00901951

终端产品工程工艺部单板工艺：

成英华/00128630

丁海幸/00112495

王勇/39256

谢宗良/64578

终端VS中心：

王凤英

终端集成交付质量与运营部：

肖瑞标

终端制造工程部：

李江

胡荣峰

首版发行，无升级更改信息。

DKBA6318-2013.01

终端产品工程与验证系统与架构设计部：

赵险峰/00212228

终端产品工程与验证系统与架构设计部：

DavidLu/00901951

孙睿/65064

王风平00141012

陶媛/00205750

终端移动宽带工程工艺部：

丁海幸/00112498

终端家庭终端工程工艺部：

谢宗良/64578

终端手机工程工艺部：

王勇/00231768

终端验证设计与支撑部：

魏保全/69715

贾洪涛/00182041

手机导入，新产品制造导入部：

蔡卫全/00159139

版本更新，升级PCBA维修定义、辅料使用、维修设备及工艺、增加强制Checklist

……

终端产品工程与验证系统与架构设计部：

赵险峰/00212228

终端产品工程与验证系统与架构设计部：

DavidLu/00901951

孙睿/65064

王风平00141012

陶媛/00205750

终端移动宽带工程工艺部：

丁海幸/00112498

终端家庭终端工程工艺部：

谢宗良/64578

终端手机工程工艺部：

王勇/00231768

终端验证设计与支撑部：

魏保全/69715

贾洪涛/00182041

手机导入，新产品制造导入部：

蔡卫全/00159139

版本更新，升级规范范畴、模块空洞要求、烘烤要求，增加关键项实施Checklist。

……

……

……

目录TableofContents

表目录ListofTables

图目录ListofFigures

终端PCBA维修规范

HuaweiDevicePCBAReworkProcessSpecification

范围Scope:

本规范规定了华为终端PCBA单板返工维修的要求，包括：

维修设备要求及能力，设备维护和测量，维修方法和工艺，元器件存储和使用控制，辅料存储和使用控制，维修检验和报废，维修标识及数据追朔。

本规范适用于华为终端研发VS中心、华为终端内部量产工厂及EMS工厂。

简介Briefintroduction：

本规范从人、机、料、法、环几个方面对华为终端PCBA单板返工维修做了定义和阐述，规定了操作PCBA单板返工维修所必须具有的过程控制和工艺能力，包括：

维修设备要求及能力，设备维护和测量，维修方法和工艺，元器件存储和使用控制，辅料存储和使用控制，维修检验及报废，维修标识及数据追朔。

所有涉及PCBA单板返工维修的工厂需按照本规范来建设PCBA单板返工维修能力。

关键词Keywords：

PCBA,SMT,EMS

引用文件：

下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规范，然而，鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。

序号No.

文件编号DocNo.

文件名称DocTitle

1

IPC-A-610E

电子组件的可接受标准

2

IPC-7711/21

电子组件的返工返修

3

IPC/JEDEC-J-STD-033

湿敏元器件的包装、运输及使用

术语和定义Term&Definition：

<对本文所用术语进行说明，要求提供每个术语的英文全名和中文解释。

ListallTermsinthisdocument,fullspellingoftheabbreviationandChineseexplanationshouldbeprovided.>

缩略语Abbreviations

英文全名Fullspelling

中文解释Chineseexplanation

PCBA

PrintedCircuitBoardAssembly

印制电路板装配

PCB

PrintedCircuitBoard

印制电路板

POP

Package-On-Package

叠装

RC

Reflowcycle

回流过程

Tg

TransitionTemperature

玻璃化转变温度

SMT

SurfaceMountTechnology

表面贴装技术

MSD

MoistureSensitiveDevice

潮湿敏感元器件

ΔT

最高最低温度差

1

基本要求

为了保证维修后的产品能达到质量标准，必须按照文件建立，控制和监督维修过程，包括维修方法，设备和流程。

在所有维修区域，维修员工必须通过必要的上岗培训，并且具有达到维修要求的知识和技能。

生产制造商必须保证且表现出自己的生产制造和服务流程符合此标准。

1.1安全要求

1.1.1职业安全

✧焊接维修工位需装备合适的排烟系统用于焊接烟雾的排除

✧维修工位必须有化学品的MSDS文件（materialproductsafetydatasheet），化学品必须贴有MSDS标签

✧维修设备必须有详细的安全操作指导书

✧焊接操作和使用化学品人员要佩戴个人防护用品，包括但不限于：

防静电工作服、防静电手套（防护眼镜、口罩的佩戴可以基于工作需求评估）

1.1.2ESD要求

✧所有产品和物料必须保证ESD储存，操作和包装

✧基本的个人ESD防护包括：

腕带、防静电鞋、防静电手套和防静电工作服

✧设备和工装须符合ESD要求，纳入ESD控制范畴

✧员工进入车间必须做ESD测试并记录

1.2手工焊接人员技能要求

✧专业知识培训，包括但不限于：

IPC-A-610E，手工焊接培训或IPC7711/21认证，目检培训

✧手工焊接技能，熟练操作和维护电烙铁，热风枪及其它维修设备；至少3个月的手工焊接经验

✧基本的电子元器件知识，元器件识别

1.3职责

1.3.1维修质量

生产制造工厂严格按照华为公司所要求的工艺和流程来维修产品，以保证维修质量。

如果在维修过程中遇到本文件未提及的特殊维修需求，或者不知道如何达到本文件要求，请联系华为研发VS中心。

1.3.2特殊维修工艺

特殊维修工艺是指依照本文件无法实现的维修工艺。

对于特殊维修工艺，华为研发负责编写并发放到生产制造工厂。

在制造工厂，维修工位必须有操作指导书来说明需要用特殊维修工艺元件的位置和具体的维修方法。

2

维修流程

2.1PCBA维修定义

维修是指专业技术人员利用可获得的资源，在规定的时间内按照规定的流程和工艺对缺陷产品进行分析和修复。

PCBA维修是指对缺陷PCBA的手工焊接操作，每次手工焊接过程都需要加热，PCBA板局部区域温度超过PCB板的玻璃化转变温度（一般为140-150°C）即视为一次维修加热，每块PCBA板的最大维修加热次数为6次。

2.2维修次数和维修标识

2.2.1维修次数

一般情况下，每次焊接维修都会对PCBA板加热2次（拆除和焊接各1次），因此PCBA板最大返工维修次数为3次（如果产品有特殊维修次数规定，按照产品需求执行），参考下表：

表1PCB板加热次数统计表

维修过程

加热次数

累计加热次数

第1次维修

2

2

第2次维修

2

4

第3次维修

2

6

每次焊接维修都会对PCBA板加热，元器件拆除和焊接之间PCB板的温度会下降，从效率和质量控制来讲，为了最小化温度变换对PCBA板的影响，建议维修过程中使用底部加热器为PCBA加热，拆除旧电子元器件后马上组装焊接新电子元件。

使用电烙铁实施修补性补焊/点焊（不更换元器件）不看作1次维修，比如：

焊料少而补锡，开焊而加锡点焊，由于锡桥而点焊。

使用热风枪作补焊/点焊维修，即使不更换元件，也看作1次维修。

每个元器件的维修次数为1次，每块PCBA单板最多允许更换10个元件（如与产品需求不符，以产品要求为先），如果单板更换10个元件（维修次数不超过3次）仍未修复，作报废处理。

每块PCBA板的最大维修次数为3次，如果维修3次后仍没修复，作报废处理。

2.2.2维修标识

每次维修后，维修员必须按照以下图示方法在在PCBA板的侧面作维修动作标识，选择不能擦除的笔作标识，颜色要很容易和PCB板区别，比如:

红色，黑色或深蓝色（维修标识位置根据产品PCBA设计来定义）。

图2维修1次标识示意图

图3维修3次标识示意图

2.3PCBA和物料烘烤

2.3.1PCBA烘烤

按照过程在制、质量控制和湿敏控制要求，制造过程（包括：

SMT、单板测试，组装、整机测试）中的不良品，须马上交接给诊断维修组进行分析维修。

如果PCBA在车间暴露时间超过168小时（从SMT贴装开始计时），并且需要维修以下元器件，在实施维修操作前需要先烘烤PCBA：

大于6mm的CSP/BGA/LGA、带底部散热面的LGA、POP、城堡式模块。

烘烤设备：

对流式烤箱；烘烤温度和时间设置：

110°C±5°C，2小时或90°C±5°C，12小时。

2.3.2MSD电子物料烘烤

MSD电子元器件拆封后最大车间存放时间依照公司文件（MSD控制技术规范4.2章节）标准执行。

2级（包括2级）以上所有电子元件若超过拆封后车间存放条件及最大时间要求，使用前必须进行烘烤。

烘烤条件可以参考供应商要求执行，如果供应商没有相应要求，依照华为公司文件（MSD控制技术规范4.3.2章节）进行烘烤。

2.3.3烘烤记录

维修区域的PCBA需要烘烤时，须按照PCBA的生产序列号或别的识别码详细记录烘烤时间，并做湿敏标识更新。

MSD电子元器件烘烤后，须按照该元器件批次做烘烤记录，并对该批次MSD物料做湿敏标识更新。

2.4焊锡清理和焊盘清洁

2.4.1焊锡清理

焊锡清理是指将多余的焊锡从焊点清除，焊盘清洁是将焊点上及周围的焊残留物或者异物清理干净，这两项工作直接影响焊接维修质量。

不平整和不均匀的焊盘可能导致产品可靠性降低，参阅图3：

图4焊盘清理焊接效果示意图

2.4.2焊锡清理方法

在焊锡清理过程中，焊盘极易受损，正确的操作方法和合适的温度设定是减少焊盘受损程度的两个关键，焊锡清理参阅以下两种方法：

✧用电烙铁和吸锡带清理：

根据PCB焊盘的规格，选择与它匹配的烙铁头（外形和尺寸）和吸锡带（宽度）；将吸锡带置于焊锡的上面，用电烙铁加热吸锡带直到吸锡带（用吸锡带未使用且干净的部分来吸走焊锡）吸掉焊锡，同时将电烙铁和吸锡带从PBA板表面拿走。

✧用电烙铁和吸锡枪清理：

根据PCB焊盘的规格，选择与它匹配的烙铁头（外形和尺寸），配合吸锡枪来清锡。

✧用吸锡电烙铁：

使用专用吸锡电烙铁来清理多余的焊锡，如图4：

图5吸锡电烙铁示意图

2.4.3焊盘清洁

使用棉签或者ESD刷子蘸着清洁剂来清洁焊盘表面及附近的助焊剂残留物，如果助焊剂残留很难清洁，也可以使用木制牙签清洁，但绝不允许损坏焊盘。

2.4.4焊盘清锡风险－PCB漏铜

由于焊盘清理和焊盘清洁而造成线路板涂层损坏或者部分脱落，这种PCB漏铜的缺陷属于不接受范围。

裸露的铜可能会受腐蚀而导致潜在或者永久缺陷，禁止使用任何胶或者相似的物品维修损坏的线路板涂层，如图5：

图6PCB漏铜示意图

2.4.5焊盘清锡风险－功能点损坏

由于焊锡清理和焊盘清洁而造成的功能连结点（包括接地点）松动/浮起/脱落，均不可接受，是否允许焊盘维修或报废该PCBA板，参考6.2.7章节。

2.4.6焊盘清锡风险－非功能点损坏

由于焊锡清理和焊盘清洁而造成的非功能连接点（空点，不包括接地点）松动/浮起/脱落，是否可以继续用于生产，参考6.2.7章节。

2.5助焊剂及焊接残留

用棉签和清洗剂清理多余的变色的助焊剂残留物，如果助焊剂残留物很难清理，也可以使用ESD刷子或牙签清理残留物。

维修后的PCB板面要清洁，不能有可见助焊剂、焊料及其他异物残留。

不能有焊料、焊接过程中产生的各种氧化物及其他异物粘于管脚间或元件表面。

用棉签和清洗剂清洁时注意别弄脏周边的电子插接组装件（比如：

SIM卡座，多媒体卡座，开关键等），接触面脏污可能导致电性能接触不良。

在客户可见部位表面禁止有任何助焊剂残留（比如SIM卡座，多媒卡座或电池连接器附近等），必须用棉签和清洁剂清洁干净。

图7PCB清洁示意图

2.6周围元器件保护

为了最小化高温焊接对周围元器件的热冲击和避免不必要的维修操作，焊接维修时需对周围元件进行保护，定制专用维修工装或者使用高温胶带，金属片或者类似的物品对周围元件进行屏蔽保护。

对于塑料元器件（比如连接器，耳机插孔，USB接口等）可以使用金属片或金属罩做焊接保护以免元件变形。

使用热风枪和BGA工作台焊接元件时，如果焊接区域靠近屏蔽框，使用高温胶带保护屏蔽框以免变色。

所有用于焊接屏蔽保护的物品不能对PCBA造成任何损坏，如果该物品具有黏性，取走后不能在PCBA板上有任何残留。

2.7维修数据记录

建立追朔系统，按照PCBA板的唯一号实时记录每块PCBA板的测试信息，诊断分析信息，维修责任人以及每次维修时间和内容。

按照华为公司的标准化缺陷代码和维修代码将数据录入追朔系统，如果华为公司无法提供标准化代码，生产制造商和服务中心须自己建立标准化缺陷代码和维修代码。

确保产品数据的完整性和准确性，数据保存时间一般为3年，如果产品有特殊需求则按照产品需求执行。

参考2.2.2章节内容，准确在PCBA板上做好维修次数标识。

3

维修设备和辅料要求

3.1底部加热器

为了均衡PCB板的ΔT和降低热应力，一些焊接方法需要使用底部加热器来对PCBA板预加热和加热底部加热器要求：

温度、时间可控，红外底部加热器优先。

定期对设备做校准，一年一次。

定期对设备做温度测量，建议一周一次。

定期做设备接地检测，建议一周一次。

用底部加热器对PCBA板加热时，PCB板表面温度不得超过150°C。

使用底部加热器时，需定制专用工装来支撑产品。

3.2电烙铁要求

如果烙铁头温度过高，可能会损坏元件或PCB板绝缘层而导致各种焊接缺陷或潜在风险。

为了避免这种风险，在使用电烙铁焊接时，PCB板的温度控制在240°C~245°C，电烙铁焊接要求如下：

表1电烙铁焊接要求表

参数

规格

烙铁头尺寸/直径

选择与焊点规格匹配的烙铁头

烙铁头温度

电烙铁功率要求：

50W~100W

烙铁头温度范围：

320°C~400°C

点焊电烙铁空载温度要求：

340±20°C

FPC焊接、焊盘清理、大焊点或接地焊点焊接时，电烙铁空载温度要求：

370±20°C

温度测量及校准

每天使用校准期内的温度测量仪来测量电烙铁温度（电烙铁须按照实际焊接操作需求来设置温度），不符合温度要求的设备停止使用；每天测量电烙铁阻抗：

接地阻抗（建议测试项：

手柄绝缘阻抗）

工装

产品专用支撑工装

电烙铁操作、维护、保养：

✧使用电烙铁焊接时，烙铁头和单板成45°角

✧使用电烙铁焊接时，一个焊点的最长焊接时间为3s

✧使用电烙铁和吸锡带进行焊锡清理时，烙铁头要轻压焊盘，避免烙铁带动吸锡带在焊盘上来回拖动

✧焊接前用吸锡棉清洁烙铁头，焊接后上锡保护烙铁头

✧长时间不使用，给烙铁头加锡保护并关闭电源

✧烙铁头氧化，变形，脏污，损坏或温度达不到要求时，需要更换

3.3热风枪要求

使用热风枪维修时，由于热风直接作用于元件和PCBA局部区域，因此需要特别注意温度和时间的控制，以免造成对元件和PCB的损坏，热风枪焊接要求如下：

表2热风枪焊接要求表

参数

规格

PCB板表面测量的最高温度

260°C

拆除或焊接最长时间

40s

温度测量及校准

每天使用校准期内的温度测量仪来测量温度（热风枪须按照实际焊接操作需求来设置温度），热风温度不能超过380°C，温度检测点选择离风嘴5mm的地方，测量时风嘴垂直向下，不符合温度要求的设备停止使用；接地检测

风嘴外形和尺寸

依据电子元件来选择合适的风嘴

工装

产品专用支撑工装

使用热风枪焊接维修时，需按照元器件外形尺寸选择合适的风嘴，加热时风嘴垂直向下，直接向元件吹热风，从风嘴距离元器件25mm开始预热（如果风嘴尺寸小于元器件，加热时使热风以稳定的圆周方式运动接近元器件）,慢慢接近元器件，风嘴与元器件最小距离保持在3~5mm,禁止风嘴接触元器件本体。

拆除或焊接单个电子元器件的时间最长为40s,每次焊接操作时间最长为120s。

部分BGA/LGA元件不允许使用热风枪维修，参阅第4章。

如果在380°C不能拆除或者焊接元器件，考虑使用BGA工作台或者别的维修方法来实现焊接。

3.4BGA工作台和温度曲线要求

✧BGA工作台能提供比电烙铁和热风枪更可靠的焊接过程控制，因此在允许的条件下尽可能使用BGA工作台来焊接元器件

✧所有POP和部分BGA/LGA/屏蔽框元件必须使用专用的BGA工作台来焊接

3.4.1BGA工作台的要求

✧可自动控制时间、气流流量和温度；光学视觉对位系统用于元件定位

✧元器件拾取功能，高重复性的元器件贴装精度，优于25µm

✧有可控底部加热功能，能实现稳定可控的回流焊接过程

✧可以返修0201微型器件、0.4Pitch的BGA/POP器件、LGA、屏蔽框、连接器

✧配备各种型号和规格的风嘴，对于特殊元件要定制专用风嘴

3.4.2BGA工作台的校准

定期对BGA工作台做校准，一年一次。

3.4.3温度曲线的设定

在编制温度曲线时必须保证它满足产品回流焊接温度曲线规范，曲线的外形和长度可能会随着元件的不同而不同，温度曲线需按照华为产品焊接参数来设定，如表4：

表3华为终端回流曲线要求

参数

典型值

推荐值

预热温升要求（＜160°C）

≤2°C/s

均温区要求（165°C到217°C）

60~100s

70~90s

峰值温升速率

1～3°C/s

最低回流峰值温度

230°C

240±5°C

最高回流峰值温度

250°C

关键组件之间的温度差<10°C

液态线（217°C）以上时间

35~90s

45~80s

230°C以上时间

25~50s

冷却阶段的降温斜率（T=217～120°C）

-2~-5°C/s

冷却阶段的最大斜率

-6°C/s

从50°C到217°C时间

150~240s

回流炉温区数量

≥7

≥10

备注：

最大温度斜率的计算应该是最少间隔10s，太短的时间间隔会得出错误、太大的斜率值，尤其是上表面的器件和热容量比较小的器件的测量位置

3.4.4温度曲线测量，校准和核对

对于需要使用BGA工作台焊接的BGA/LGA/POP等器件，为了达到最好的焊接质量和可靠性，须为每个器件编制符合华为回流要求的温度曲线，同时针对每个器件去测量和核对温度曲线是否符合华为回流要求。

定期测量和核对温度曲线，建议一周一次；如果测量结果不符合要求，该温度曲线需要重新设置和调整。

通常在PCBA板上固定2到3个热电偶，然后用测量设备来测量和核对温度曲线，测量设备必须定期作校准（一般一年一次），并且保证使用时在校准期内。

本文件中提到的温度曲线指的是用热电偶在PBA板或者元件上测量到的温度，不是BGA工作台的设置参数，所有BGA工作台必须做温度曲线校准验证后才可以使用。

3.4.5热电偶位置选择

一般情况下，最少在元件和PCB板2个位置固定热电偶用于温度测量

✧元器件表面－固定于元件表面的中央位置，用薄的耐高温胶带或胶来固定（测量元件表面温度，必须测量项）

✧元件和PCB板之间－固定于元件和PCB板之间，位置选择在元件中央，在PCB板钻个孔，用胶将热电偶固定（测量焊接温度，必须测量项）

✧焊接区域的PCB板背面－固定于焊接元件的PCB板背面，用耐高温胶带或胶固定（测量PCB板底部温度，推荐项）

✧周围元件部位－固定于周围元件表面或PCB表面，用耐高温胶带或胶固定（测量周边元件温度，以免受过高热冲击，推荐项）

图8热电偶位置示意图

图9热电偶位置示意图

3.4.6温度曲线测量流程

✧把PCBA板（已经固定好热电偶）放置于BGA工作台上，并将热电偶和测量设备连接

✧选择相应的温度曲线，操作BGA工作台开始运行相应的温度曲线直到结束

✧把测量到的温度曲线和回流焊接温度曲线规范比较

✧如果不符合规范要求，重新调整BGA工作台设置并重复以上操作，直到测量到的温度曲线和规范相符

3.5辅料

维修辅料主要有：

锡膏、焊锡丝、吸锡带、助焊剂/助焊笔、清洗剂

维修辅料必须是华为公司认证合格的产品，同时也要满足产品的需求，详细辅料清单参考《终端PCBA制造标准》

维修辅料属于化学品，须遵从化学品管理规定：

✧所有辅料必须有MSDS标签，注明物品名称，有效期，安全类别

✧锡膏的使用需遵从锡膏控制流程，注明解冻时间，使用期限

✧辅料的废弃不同于普通垃圾，必须使用专用的化学品垃圾桶

✧助焊剂在焊接过程中起辅助作用，尽量不使用或少使用，使用时数量够用即可，并不是多多益善，残留物可能会腐蚀PCB板

✧化学品具有腐蚀性和易燃性，使用时须佩戴个人防护用品，包括但不限于：

防静电工作服、ESD手套（防护眼镜、口罩的佩戴可以基于工作需求评估）

4

电子元件焊接维修

领取新元件用于焊接维修，拆下来的元件不可以用于任何形式的生产、维修和再使用。

BGA/POP元件不允许植球再使用。

塑料元件（SIM卡座，连接器等）的最高受热温度为260°C，如果超过该温度可能引起变形或硬化。

维修这类元件时，元件温度不允许超过260°C，最好使用BGA工作台来焊接这类元件。

维修完成后，必须对元件的焊接质量及周围元件作检查，必要时使用显微镜和X-ray机器检查。

4.1片式元件、滤波器和晶体管

片式电阻、电容、电感及具有2个或者3个管脚的晶体管。

图10片式元件示意图

4.1.1准备

维修之前检查PCBA的维修次数。

4.1.2元件拆除

用热风枪将需要更换的元件从PCB板拆下来。

4.1.3清锡和焊盘清洁

使用电烙铁和吸锡带或者真空吸锡器清除多余的焊锡；

用棉签，清洁剂将焊盘清洗干