工艺工程师对PCB返工工艺提出的典型问题之一是：“多少次热循环就是过多？”以另一种方式问，就是，“在仍可合理地保证PCB在其运行环境下的可靠性没有受到影响的基础上，如何规定一块PCB可返工次数的极限值？”
回答将取决于多种因素，但它在很大程度上受电路板在其终端运行环境下功能的影响。例如，与当地快餐店（1级产品）赠送的玩具相比，在飞行中保护乘客（3级产品）的飞机控制模块对最大条件有不同的设定要求。对于本文的主题，要考虑返工周期消耗了PCB有效的热机械寿命的一部分。
计算允许的最大返工次数时，需要考虑几个因素。一些最相关的因素包括PCB的设计、材料（包括印刷电路板设计中涉及的元器件）以及PCB经历的热循环或加热和冷却循环次数。《IPC-7711/21返工和维修指南》文件也支持多种因素，并没有一个特定的数字，该文件规定如下：“本文件不限制印制电路组件的最大返工、修改或维修次数。”
图1：一块PCB应该能返工几次
PCB的设计影响了PCB允许返工的次数。质量稳定的层压板能够承受多个热循环。如果PCB结构材料不稳定，具有高厚径比导通孔的多层PCB在几个焊接周期后更易失效。一般来说，较大的焊盘能够承受更多的热循环次数；而且，较小的焊盘在几个循环后，发生板分层的机率更高。测试和通过寿命周期测试进行的实验将证明适合具体应用及终端运行环境的材料。大多数情况下，对于大多数2级或3级设计，精心选择的材料组合可承受高达6次热循环（3个返工循环）。
PCB（包括组件和电路板）设计中包含的材料对电子组件能够承受的最大返工或热循环次数有影响。提醒，如果只有一个部件损坏，整个组件都可能受到了影响。确保查阅所有元器件的技术规格，以了解元器件制造商规定的温度限制。重要的是，被动元器件可能比大型主动元器件具有较低的超温暴露极限。这在元器件规范领域被称为工艺敏感度级别（PSL）。此外，检查这些值对于PCB上的其他要素意味着什么，具体规定可查阅《IPC J-STD-075组装工艺中非IC电子元器件的分级》。在回流焊工艺中，电路板以及焊点和所有元器件都会受到应力。
热循环和冷却循环的总次数应该是决定限制返工循环次数的基础。一般来说，2级和3级PCB的典型返工次数（乘以2得到热循环次数）为3次。一定要确认电路板已经经历的所有热循环。对于一个典型的双面PCB，这可能包括电路板主面的元器件放置和回流，以及电路板辅面的元器件放置和回流。
使用温度曲线仪为每个工艺开发温度曲线，以证明没有超过任何元器件的温度/时间限制。如果我们简单地移除并替换其中一个器件，那么回流循环的次数已经达到了4次。对于BGA和其他有源器件，通常的热暴露次数等于芯片暴露于所用焊接合金液相线温度的次数。然而，波峰焊、烘烤和敷形涂层固化过程可能会加热和冷却PCB。如果需要对器件进行再植球，则必须将另外两个热循环——一个用于去除BGA焊料球，另一个用于重新连接回流），添加到总次数中。有些去除焊料球的过程不会使料芯片温度高于液相线。
除了对最大返工周期数的技术限制之外，还有一些经济决策可能需要对比返工工艺的成本与效益。很多时候，评估的替代方案包括元器件的拆除和更换，或者报废电路板，用新的组件替换。有时，这些选项的成本和可用性会将决策推向一个特定的方向。PCB返工的良率、间接成本和使用人工的机会成本（这可能会产生更高的PCB利润率）都是在做决策时需要考虑的因素。因此，需要回答的问题是，“何时太多才是太多？”
Further Reading
- IPC—Association Connecting Electronics Industries. “IPC-7711/21: Rework, Modification, and Repair of Electronic Assemblies.” November 1, 2011.
- Coyle, R., Meilunas, M., Popowich, R., Anselm, M., Read, P., Oswald, M., & Fleming, D. “Interconnection Reliability of Interposer and Reballing Options for BGA Backward Compatibility.” SMTA International proceedings, October 14, 2012.
- Ma, H., Xie, W., Subbarayan, G., & Lieu, K.C. “Effects of Multiple Rework on the Reliability of Lead-free Ball Grid Array Assemblies.” IEEE 61st Electronic Components and Technology Conference, 2011.
