2012年

7月

09日

リワークシステム

 

 今回は工房やまだの仕事の核!

 

 リワークシステムのご紹介を致します。

 

リワークシステム

リワークシステム 概要図

 

 工房やまだで使用しているリワークシステムを簡単に図で描くと上のようになります。

 

 大きく分けて2つの部分で出来ています。

 

 ① リフローブロック

 

 ② 位置決めブロック

 

 

リフローブロック

リワークシステム リフローブロック
 リフローブロックは主にトップヒーターとボトムヒータ、
基板押さえでできています。
 
 主な役割は
 
 上から部品を局所的に加熱する。
      +
 下から基板を広範囲に加熱する。
 
 です。
 
 部品の取り外し、実装はリワークシステムでなくてはならない理由は下から広範囲を加熱できるという部分ですね。
 
 BGAの様なリードレスタイプの部品は基板が反ってしまうと基本的には実装できません。
 
 基板が反るとBGAの半田ボールのピンが浮いてしまい接続されない為です。
 
 工房やまだのリワークシステムは上からの加熱はホットエアーを、下からの加熱は遠赤外線を用いるタイプです。

作業手順

リフローブロック 加熱

 使用する際の作業手順としては

 
① プロファイルを作成する。
 
 どのような温度条件でどれくらい加熱するのか、それを何段階か組み合わせて最適な条件を作成します。
 何十枚もリワークする場合でプロファイル用のサンプル基板があるのならそれで試しながらプロファイルを作成していけるのですが、基板1枚の一発勝負の場合は、これまでの経験から作成するほかありません。ノウハウの塊です。
 
② 部品に合ったノズルを選択する。
 
 ホットエアータイプのリワークシステムは適切な大きさのノズルで適度な加熱をしないと部品や基板を痛めます。この辺りもノウハウですね。
リワークシステム ノズル
③ リフローユニットを下ろして作業スタート。
 
 プロファイルを作成したといっても油断は出来ません。
 半田の状況、周りの部品の状況、基板全体の状態全て確認しつつ行います。
 これまた経験がものを言います。
 部品の取り付けも部品の取り外しも基本的にはこの流れです。
 
 部品取り外しの場合は、この加熱で半田が溶けて、部品を除去すればOK。
 部品実装の場合は、基板のパットと部品の半田が完全に馴染めばOKです。
 

 積み重ねたノウハウが無いとリワークはうまくいきません!

 

 

位置決めブロック

リワークシステム 位置決めブロック

 位置決めブロックは主にバキュームユニットと

カメラユニットで出来ています。

 

 役割は

 

 基板の正確な位置に部品を搭載すること

 

 ですね。

 

 部品のリードが目視出来る部品なら問題はありませんが、

 BGAの様なリードレス部品

  (外観では正確な半田ボールの位置が分からない)では

 いかに正確に部品を搭載するかが重要なポイントです。

 

作業手順

位置決めブロック 位置決め

 使用する手順としては

 

 ① 部品取り付け

 

 部品をカメラユニットの真上にバキュームユニットで付ける。

 基板押さえをスライドさせ基板のパットがカメラユニットの真下に来るようにする。

 

 ② 部品、基板の位置調整

 

 カメラユニットからの部品と基板の画像を確認し、正確な位置に調整する。

 

 下の写真は、左が基板のパットのみ表示させた画像の写真、

 右が基板のパットの画像にBGAの半田ボールの画像を重ねた写真です。

 右の写真の状態でパットと半田ボールが重なるように調整します。

 

位置決め画像
位置決めブロック 搭載

 

 ③ 搭載

 

 カメラユニットを収納してバキュームユニットを垂直に降ろします。

 これで基板のパットに正確に部品が搭載されました。

 

 これで終了です。

 

 この位置決めユニットは特別なスキルもノウハウも必要ありません。

 リフローブロックの使い方に比べるとかなりやさしいです。

 

他の便利な使い方

 

 これまでご説明したようにリワークシステムは主にBGAの交換をする為の装置です。

 

 しかし、その用途は考え方、使い方次第で無限に引き出すことが出来ます!

 

 

①リボール

 

 まず第一にリボールです。

 

 リボールとはBGAの半田ボール再生のことです。

 

 半田を一度綺麗に除去した後、新しい半田ボールを搭載するのですが

   半田ボールをBGAのパットに馴染ませる為に加熱する必要があります。

 

 工房やまだではその加熱をリワークシステムで行っています。

 

 

②SOP、QFPの取り外し。

 

 次にSOPやQFPの取り外しです。

 

 ピン数の少ないSOPは半田ごてを2本使えば取り外しも可能ですが、

 多ピンのSOPは難しいです。

 

 QFPは専用のリペア用半田ごてを使わないとこてでは取り外しできません。

 

 全てのピンを一度に加熱することが半田ごてでは難しいですよね。

 

 ホットエアーを使用する方法もありますが

 これもリワークシステムなら簡単に取り外し可能です。

 

 

③サーマルパット付きのSOP、QFPの取り外し。

 

 これはそもそも半田ごてで触れない部分で基板と接続されている部品ですので

   半田ごてでは取り外しは不可能です。

 

 これもホットエアーで取り外しすることも可能ですが

 主にリワークシステムで取り外しします。

 

 

④コネクタ、ソケットの取り外し

 

 これら異形部品の扱いはなかなか頭を悩ませるものです。

 

 コネクタは多ピンのSOPのような感じですね。

 

 

⑤QFN、LGAの取り外し、実装、交換

 

 現在ご依頼も増えているQFNやLGAですが、これもリワークシステムで作業しています。

 

 なかなか扱いが難しく特にLGAは気合を入れて作業に入ります。

 

 こちらはいずれ別途記事を書くつもりです。

 

 

 このように様々な部品の取り扱いに使えるリワークシステム。

 

 工房やまだでは他にも色んな使い方をしています。

 

 

 リワーク機が無いと出来ない作業は

 

 是非!リワーク機のスペシャリスト、工房やまだまで!

 

 TEL:0238-22-0771

 FAX:0238-26-2361

 Email:info@koboyamada.jp

 お問い合わせ

 

 

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