Rework (électronique)
La reprise peut impliquer plusieurs composants, qui doivent être travaillé un par un sans endommager les pièces environnantes ou le PCB lui-même. Toutes les pièces non travaillées sont protégées de la chaleur et des dommages. La contrainte thermique sur l’ensemble électronique est maintenue aussi faible que possible pour éviter des contractions inutiles de la carte qui pourraient causer des dommages immédiats ou futurs.
Au 21ème siècle, presque toutes les soudures sont réalisées avec une soudure sans plomb, à la fois sur des assemblages fabriqués et en reprise, pour éviter les risques pour la santé et l’environnement du plomb. Lorsque cette précaution n’est pas nécessaire, la soudure étain-plomb fond à une température plus basse et est plus facile à travailler.
Chauffer un seul SMD avec un pistolet à air chaud pour faire fondre tous les joints de soudure entre celui-ci et le PCB est généralement la première étape, suivie par le retrait du SMD pendant que la soudure est fondue. Le réseau de tampons sur la carte conductrice doit ensuite être nettoyé de l’ancienne soudure. Il est assez facile d’éliminer ces résidus en les chauffant à la température de fusion. Un fer à souder ou un pistolet à air chaud peut être utilisé avec une tresse à dessouder.
Le placement précis de la nouvelle unité sur le réseau de tampons préparé nécessite l’utilisation habile d’un système d’alignement de vision très précis avec une résolution et un grossissement élevés. Plus le pas et la taille des composants sont petits, plus le travail doit être précis.
Enfin, le SMD nouvellement placé est soudé sur la carte. Des joints de soudure fiables sont facilités par l’utilisation d’un profil de soudure qui préchauffe la carte, chauffe toutes les connexions entre l’unité et le PCB à la température de fusion de la soudure utilisée, puis les refroidit correctement.
Des exigences de qualité élevées ou des conceptions spécifiques de SMD nécessitent l’application précise de pâte à souder avant de positionner et de souder l’unité. La tension superficielle de la soudure fondue, qui se trouve sur les plots de soudure de la carte, a tendance à tirer le dispositif dans un alignement précis avec les plots s’il n’est pas initialement positionné totalement correctement.
Refusion et reballingEdit
Les réseaux à grille à billes (BGA) et les paquets à échelle de puce (CSA) présentent des difficultés particulières pour les tests et retravailler, car ils ont de nombreux petits tampons étroitement espacés sur leur face inférieure qui sont connectés à des tampons correspondants sur le PCB. Les broches de connexion ne sont pas accessibles par le haut pour les tests et ne peuvent pas être dessoudées sans chauffer l’ensemble du dispositif jusqu’au point de fusion de la soudure.
Après la fabrication de l’emballage BGA, de minuscules billes de soudure sont collées sur les plots sur sa face inférieure; lors de l’assemblage, l’emballage en boule est placé sur le PCB et chauffé pour faire fondre la soudure et, tout cela étant bien, pour connecter chaque plot de l’appareil à son partenaire sur le PCB sans aucun pontage de soudure externe entre les plots adjacents. Les mauvaises connexions produites lors de l’assemblage peuvent être détectées et l’assemblage retravaillé (ou mis au rebut). Les connexions imparfaites d’appareils qui ne sont pas eux-mêmes défectueux, qui fonctionnent pendant un certain temps puis tombent en panne, souvent déclenchées par une dilatation thermique et une contraction à la température de fonctionnement, ne sont pas rares.
Les assemblages qui échouent à cause de mauvaises connexions BGA peuvent être réparés soit par refusion, soit en retirant l’appareil et en le nettoyant de la soudure, du reballage et du remplacement. Les appareils peuvent être récupérés à partir d’assemblages mis au rebut pour être réutilisés de la même manière.
Le refusion en tant que technique de reprise, similaire au procédé de fabrication de la soudure par refusion, consiste à démonter l’équipement pour retirer la carte de circuit imprimé défectueuse, à préchauffer l’ensemble de la carte dans un four, à chauffer davantage le composant non fonctionnel pour faire fondre la soudure, puis à refroidir, selon un profil thermique soigneusement déterminé, et à remonter, un processus dont on espère qu’il réparera la mauvaise connexion sans qu’il soit nécessaire de retirer et de remplacer le composant. Cela peut ou non résoudre le problème; et il y a une chance que le tableau refondu échoue à nouveau après un certain temps. Pour les appareils typiques (PlayStation 3 et Xbox 360), une entreprise de réparation estime que le processus, s’il n’y a pas de problèmes inattendus, prend environ 80 minutes. Sur un forum où des réparateurs professionnels discutent de la refusion de puces graphiques d’ordinateurs portables, différents contributeurs citent des taux de réussite (aucun échec dans les 6 mois) compris entre 60 et 90% pour la refusion avec des équipements et techniques professionnels, dans des équipements dont la valeur ne justifie pas un reballage complet. La refusion peut être effectuée de manière non professionnelle dans un four domestique ou avec un pistolet thermique. Bien que de telles méthodes puissent résoudre certains problèmes, le résultat est susceptible d’être moins réussi que ce qui est possible avec un profilage thermique précis réalisé par un technicien expérimenté utilisant un équipement professionnel.
Le reballage implique le démontage, le chauffage de la puce jusqu’à ce qu’elle puisse être retirée de la carte, généralement avec un pistolet à air chaud et un outil de ramassage sous vide, le retrait de l’appareil, le retrait de la soudure restant sur l’appareil et la carte, la mise en place de nouvelles billes de soudure, le remplacement de l’appareil d’origine en cas de mauvaise connexion, ou l’utilisation d’un nouveau, et le chauffage de l’appareil ou de la carte pour la souder en place. Les nouvelles billes peuvent être placées selon plusieurs méthodes, notamment:
- À l’aide d’un pochoir pour les billes et la pâte à braser ou le flux,
- À l’aide d’une « préforme » BGA avec des billes intégrées correspondant au motif de l’appareil, ou
- À l’aide de machines semi-automatisées ou entièrement automatisées.
Pour la PS3 et la Xbox mentionnées ci-dessus, le temps est d’environ 120 minutes si tout se passe bien.
Les copeaux risquent d’être endommagés par le chauffage et le refroidissement répétés du reballage, et les garanties des fabricants ne couvrent parfois pas ce cas. Le retrait de la soudure avec une mèche de soudure soumet les appareils à des contraintes thermiques moins de fois qu’avec un bain de soudure fluide. Lors d’un test, vingt appareils ont été reballés, certains plusieurs fois. Deux n’ont pas fonctionné, mais ont été restaurés à toutes les fonctionnalités après une nouvelle réinitialisation. L’un a été soumis à 17 cycles thermiques sans défaillance.