手机芯片如何焊接位置
㈠ arm处理器芯片是如何焊接到印刷电路板上的
ARM芯片一般采用BGA封装
BGA Ball Grid Array Package 球栅阵列封装 广泛应用于集成电路的封装 如FPGA/CPLD 主板南北桥,手机芯片,它的焊接是否良好,直接关系到所做产片的可靠性和寿命,我焊接由BGA封装的芯片不久,想写点感想,希望大家多多指教。 1 工艺技术原理 BGA焊接采用的回流焊的原理。这里介绍一下锡球在焊接过程中的回流机理。 当锡球至于一个加热的环境中,锡球回流分为三个阶段: 预热: 首先,用于达到所需粘度和丝印性能的溶剂开始蒸发,温度上升必需慢(大约每秒5° C),以限制沸腾和飞溅,防止形成小锡珠,还有,一些元件对内部应力比较敏感,如果元件外部温度上升太快,会造成断裂。 助焊剂(膏)活跃,化学清洗行动开始,水溶性助焊剂(膏)和免洗型助焊剂(膏)都会发生同样的清洗行动,只不过温度稍微不同。将金属氧化物和某些污染从即将结合的金属和焊锡颗粒上清除。好的冶金学上的锡焊点要求“清洁”的表面。 当温度继续上升,焊锡颗粒首先单独熔化,并开始液化和表面吸锡的“灯草”过程。这样在所有可能的表面上覆盖,并开始形成锡焊点。 回流: 这个阶段最为重要,当单个的焊锡颗粒全部熔化后,结合一起形成液态锡,这时表面张力作用开始形成焊脚表面,如果元件引脚与PCB焊盘的间隙超过4mil(1 mil = 千分之一英寸),则极可能由于表面张力使引脚和焊盘分开,即造成锡点开路。 冷却: 冷却阶段,如果冷却快,锡点强度会稍微大一点,但不可以太快而引起元件内部的温度应力。 1.1采用的工艺原理 对于BGA的焊接,我们是采用BGA Rework Station(BGA返修工作站)进行焊接的。不同厂商生产的BGA返修工作站采用的工艺原理略有不同,但大致是相同的。这里先介绍一下温度曲线的概念。BGA上的锡球,分为无铅和有铅两种。有铅的锡球熔点在183℃~220℃,无铅的锡球熔点在235℃~245℃. 这里给出有铅锡球和无铅球焊接时所采用的温度曲线。 从以上两个曲线可以看出,焊接大致分为预热,保温,回流,冷却四个区间(不同的BGA返修工做站略有不同)无论有铅焊接还是无铅焊接,锡球融化阶段都是在回流区,只是温度有所不同,回流以前的曲线可以看作一个缓慢升温和保温的过程。明白了这个基本原理,任何BGA返修工作站都可以以此类推。这里,介绍一下这几个温区: 预热区:也叫斜坡区,用来将PCB的温度从周围环境温度提升到所须的活性温度。在这个区,电路板和元器件的热容不同,他们的实际温度提升速率不同。电路板和元器件的温度应不超过每秒2~5℃速度连续上升,如果过快,会产生热冲击,电路板和元器件都可能受损,如陶瓷电容的细微裂纹。而温度上升太慢,焊膏会感温过度,溶剂挥发不充分,影响焊接质量。炉的预热区一般占整个加热区长度的15~25 %。 保温区:有时叫做干燥或浸湿区,这个区一般占加热区的30 ~ 50 %。活性区的主要目的是使PCB上各元件的温度趋于稳定,尽量减少温差。在这个区域里给予足够的时间使热容大的元器件的温度赶上较小元件,并保证焊膏中的助焊剂得到充分挥发。到活性区结束,焊盘、焊料球及元件引脚上的氧化物被除去,整个电路板的温度达到平衡。应注意的是PCB上所有元件在这一区结束时应具有相同的温度,否则进入到回流区将会因为各部分温度不均产生各种不良焊接现象。一般普遍的活性温度范围是120~150℃,如果活性区的温度设定太高,助焊剂(膏)没有足够的时间活性化,温度曲线的斜率是一个向上递增的斜率。虽然有的焊膏制造商允许活性化期间一些温度的增加,但是理想的温度曲线应当是平稳的温度。 回流区:有时叫做峰值区或最后升温区,这个区的作用是将PCB的温度从活性温度提高到所推荐的峰值温度。活性温度总是比合金的熔点温度低一点,而峰值温度总是在熔点上。典型的峰值温度范围是焊膏合金的熔点温度加40℃左右,回流区工作时间范围是20 - 50s。这个区的温度设定太高会使其温升斜率超过每秒2~5℃,或使回流峰值温度比推荐的高,或工作时间太长可能引起PCB的过分卷曲、脱层或烧损,并损害元件的完整性。回流峰值温度比推荐的低,工作时间太短可能出现冷焊等缺陷。 冷却区:这个区中焊膏的锡合金粉末已经熔化并充分润湿被连接表面,应该用尽可能快的速度来进行冷却,这样将有助于合金晶体的形成,得到明亮的焊点,并有较好的外形和低的接触角度。缓慢冷却会导致电路板的杂质更多分解而进入锡中,从而产生灰暗粗糙的焊点。在极端的情形下,其可能引起沾锡不良和减弱焊点结合力。冷却段降温速率一般为3~10 ℃/ S。 1.2工艺方法 在焊接BGA之前,PCB和BGA都要在80℃~90℃,10~20小时的条件下在恒温烤箱中烘烤,目的是除潮,更具受潮程度不同适当调节烘烤温度和时间。没有拆封的PCB和BGA可以直接进行焊接。特别指出,在进行以下所有操作时,要佩戴静电环或者防静电手套,避免静电对芯片可能造成的损害。在焊接BGA之前,要将BGA准确的对准在PCB上的焊盘上。这里采用两种方法:光学对位和手工对位。目前主要采用的手工对位,即将BGA的四周和PCB上焊盘四周的丝印线对齐。这里有个具窍:在把BGA和丝印线对齐的过程中,及时没有完全对齐,即使锡球和焊盘偏离30%左右,依然可以进行焊接。因为锡球在融化过程中,会因为它和焊盘之间的张力而自动和焊盘对齐。在完成对齐的操作以后,将PCB放在BGA返修工作站的支架上,将其固定,使其和BGA返修工作站水平。选择合适的热风喷嘴(即喷嘴大小比BGA大小略大),然后选择对应的温度曲线,启动焊接,待温度曲线完毕,冷却,便完成了BGA的焊接。 在生产和调试过程中,难免会因为BGA损坏或者其他原因更换BGA。BGA返修工作站同样可以完成拆卸BGA的工作。拆卸BGA可以看作是焊接BGA的逆向过程。所不同的是,待温度曲线完毕后,要用真空吸笔将BGA吸走,之所以不用其他工具,比如镊子,是因为要避免因为用力过大损坏焊盘。将取下BGA的PCB趁热进行除锡操作(将焊盘上的锡除去),为什么要趁热进行操作呢?因为热的PCB相当与预热的功能,可以保证除锡的工作更加容易。这里要用到吸锡线,操作过程中不要用力过大,以免损坏焊盘,保证PCB上焊盘平整后,便可以进行焊接BGA的操作了。 取下的BGA可否再次进行焊接呢?答案是肯定的。但在这之前有个关键步骤,那就是植球。植球的目的就是将锡球重新植在BGA的焊盘上,可以达到和新BGA同样的排列效果。这里详细介绍下植球。这里要用到两个工具钢网和吸锡线 首先我们要把BGA上多余的锡渣除去,要求是要使BGA表面光滑,无任何毛刺(锡形成的)。 第一步——涂抹助焊膏(剂) 把BGA放在导电垫上,在BGA表面涂抹少量的助焊膏(剂)。 第二步——除去锡球 用吸锡线和烙铁从BGA上移除锡球。在助焊膏上放置吸锡线把烙铁放在吸锡线上面 在你在BGA表面划动洗锡线之前,让烙铁加热吸锡线并且熔化锡球。 注意:不要让烙铁压在表面上。过多的压力会让表面上产生裂缝者刮掉焊盘。为了达到最好的效果,最好用吸锡线一次就通过BGA表面。少量的助焊膏留在焊盘上会使植球更容易。 第三步——清洗 立即用工业酒精(洗板水)清理BGA表面,在这个时候及时清理能使残留助焊膏更容易除去。 利用摩擦运动除去在BGA表面的助焊膏。保持移动清洗。清洗的时候总是从边缘开始,不要忘了角落。 清洗每一个BGA时要用干净的溶剂 第四步——检查 推荐在显微镜下进行检查。观察干净的焊盘,损坏的焊盘及没有移除的锡球。 注意:由于助焊剂的腐蚀性,推荐如果没有立即进行植球要进行额外清洗。 第5步——过量清洗 用去离子水和毛刷在BGA表面用力擦洗。 注意:为了达到最好的清洗效果,用毛刷从封装表面的一个方向朝一个角落进行来回洗。循环擦洗。 第6步——冲洗 用去离子水和毛刷在BGA表面进行冲洗。这有助于残留的焊膏从BGA表面移除去。 接下来让BGA在空气中风干。用第4步反复检查BGA表面。 如果在植球前BGA被放置了一段时间,可以基本上确保它们是非常干净的了。不推荐把BGA放在水里浸泡太长的时间。 在进行完以上操作后,就可以植球了。这里要用到钢网和植台。 钢网的作用就是可以很容易的将锡球放到BGA对应的焊盘上。植球台的作用就是将BGA上锡球熔化,使其固定在焊盘上。植球的时候,首先在BGA表面(有焊盘的那面)均匀的涂抹一层助焊膏(剂),涂抹量要做到不多不少。涂抹量多了或者少了都有可能造成植球失败。将钢网(这里采用的是万能钢网)上每一个孔与BGA上每一个焊盘对齐。然后将锡球均与的倒在钢网上,用毛刷或其他工具将锡球拨进钢网的每一个孔里,锡球就会顺着孔到达BGA的焊盘上。进行完这一步后,仔细检查有没有和焊盘没对齐的锡球,如果有,用针头将其拨正。小心的将钢网取下,将BGA放在高温纸上,放到植球台上。植球台的温度设定是依据有铅锡球220℃,无铅锡球235℃来设定的。植球的时间不是固定的。实际上是根据当BGA上锡球都熔化并表面发亮,成完整的球形的时候来判定的,这些通过肉眼来观察。可以记录达到这样的状态所用时间,下次植球按照这个时间进行即可。 BGA植球是一个需要耐心和细心的工作,进行操作的时候要仔 细认真。 1.3国内外水平现状 BGA(Ball Grid Array Package)是这几年最流行的封装形式 它的出现可以大大提高芯片的集成度和可制造性。由于我国在 BGA焊接技术方面起步较晚,国内能制造BGA返修工作站的厂 家也不多,因此,BGA返修工作站在国内比较少,尤其是在西部。 有着光学对位,X-RAY功能的BGA返修站就更为少见。 1.4 解决的技术难点 在实际的工作当中,会遇到不同大小,不同厚度的PC不同大 小的BGA,有采用无铅焊接的也有采用有铅焊接的。它们采用的温度曲线也不同。因此,不可能用一种温度曲线来焊接所有的BGA。如何根据条件的不同来设定不同的温度曲线,这就是在BGA焊接过程中的关键。这里给出几组图片加以说明。 造成温度不对的原因有很多,还有一个原因就是在测试温度曲线的时候,都是在空调环境下进行的,也就是说不是常温。夏天和冬天空调造成温度和常温不符合,因此在设定BGA温度曲线的时候会偏高或偏低。所以在每次进行焊接的时候,都要测试实际温度是否符合所设定的温度值。温度设定的原理就是首先根据是有铅焊接或者无铅焊接设定相应温度,然后用温度计(或者热电偶)测试实际温度,然后根据实际温度调节设定的温度,使之达到最理想的温度进行焊接。在焊接的过程中,一定要保证BGA返修工作站,PCB,BGA在同一水平线上,焊接过程中不能发生震动,不然会使锡球融化的时候发生桥接,造成短路。
㈡ 电路板上焊接芯片方向怎么区分
在电路板上焊抄接芯片时,区分出芯片的第一管脚是哪一个,其他管脚是以这个管脚为基准,逆时针数过去对应的管脚数字标号,就能焊接好芯片。
找芯片第一个管脚方法:
1、如果芯片的正面有一个圆凹点,那么离凹点就近的那个管脚就是标号为1的管脚。
2、如果芯片正面正中对称线有一个"U"型的凹槽,那么正对这个凹槽逆时针顺序的第一个就是第一管脚。
3、对于没有凹的地方的芯片,通常情况下都会在第一个管脚那里打了个白点,以示意出第一个管脚的位置。
㈢ 怎么焊接芯片注意事项
芯片热压焊接工艺按内引线压焊后的形状不同分为两种:
球焊(丁头焊)和针脚焊。两种焊接都需要分别对焊接芯片的金属框架、空心劈刀进行加热(前者温度为 350~400℃,后者为150~250℃),并在劈刀上加适当的压力。
首先,将穿过空心劈刀从下方伸出的金丝段用氢氧焰或高压切割形成圆球,此球在劈刀下被压在芯片上的铝焊区焊接,利用此法进行焊接时,焊接面积较大,引线形变适度而且均匀,是较为理想的一种焊接形式。
随后将劈刀抬起,把金丝拉到另一端(即在引线框架上对应于要相联接的焊区),向下加压进行焊接,所形成的焊点称为针脚焊。
焊接芯片注意事项:
1、对于引线是镀金银处理的集成电路,只需用酒精擦拭引线即可。
2、对于事先将各引线短路的CMOS电路,焊接之前不能剪掉短路线,应在焊接之后剪掉。
3、工作人员应佩就防静电手环在防静电工作台上进行焊接操作,工作台应干净整洁。
4、手持集成电路时,应持住集成电路的外封装,不能接触到引线。
5、焊接时,应选用20W的内热式电烙铁,而且电烙铁必须可靠接地。
6、焊接时,每个引线的焊接时间不能超过4s,连续焊接时间不能超过10s。
7、要使用低熔点的钎剂,一般钎剂熔点不应超过150℃。
8、对于MOS管,安装时应先S极,再G极最后D极的顺序进行焊接。
9、安装散热片时应先用酒精擦拭安装面,之后涂上一层硅胶,放平整之后安装紧固螺钉。
10、直接将集成电路焊接到电路板上时,爆接顺序为:地端→输出端→电源端→输入端的顺序。
(3)手机芯片如何焊接位置扩展阅读
芯片焊接工艺可分为两类:
①低熔点合金焊接法:采用的焊接材料有金硅合金、金镓合金、铟铅银合金、铅锡银合金等。
②粘合法:用低温银浆、银泥、环氧树脂或导电胶等以粘合方式焊接芯片。
集成电路塑料封装中,也常采用低温(200℃以下)银浆、银泥或导电胶以粘合的形式进行芯片焊接。另外,烧结时(即芯片粘完银浆后烘焙),气氛和温度视所采用的银浆种类不同而定。
低温银浆多在空气中烧结,温度为150~250℃;高温银浆采用氮气保护,烧结温度为380~400℃。
㈣ 手机芯片怎样焊
手机上的芯片是贴片式的元器件,一般的话,手工是达不到那种境界的。。是机器焊接的。。。
㈤ 手机cpu是怎样焊在主板上的
封装引脚外露的芯片都可以手工焊接,BGA封装可以用返修台人工焊接,甚至可以用风枪吹上去
㈥ 用电烙铁怎么换手机内部的集成电路储存器,CPU芯片,电焊
光有烙铁是不够用的(你能想象一下集成电路上众多的管脚,当一个脚的锡刚刚化开另一专个脚又冷了,这是多属么恶心的情况)一般都是用BGA焊台,最起码也要有一台热风枪焊机,什么吸锡带啊焊锡膏松香啥的就不一一详说了,应该都知道的。
建议你去网络视频搜索“芯片焊接技巧”,自己先学习下,看他们是怎么焊的,多练习练习就ok了
㈦ 如何将芯片从电路板上面完整的焊下来
1、用普通的烙铁的话,先得等烙铁热之后,快速的点针脚的焊锡,速度要快,不然这个冷了那个热了,卸不下来。另外一边用镊子轻轻摇动,看是否松动。该方法比较难把握。需要练过。
2、用热风枪调到350°左右,对着IC针脚吹,直到针脚上的焊锡溶了,用镊子轻轻摇晃就可把IC取下来了
(7)手机芯片如何焊接位置扩展阅读;
1、电路板孔的可焊性影响焊接质量
电路板孔可焊性不好,将会产生虚焊缺陷,影响电路中元件的参数,导致多层板元器件和 内层线导通不稳定,引起整个电路功能失效。
所谓可焊性就是金属表面被 熔融焊料润湿的性质,即焊料所在金属表面形成一层相对均匀的连续的光滑的附着薄膜。影响印刷电路板可焊性的因素主要有:
(1)焊料的成分和被焊料的性质。 焊料是焊接化学处理过程中重要的组成部分,它由含有助焊剂的化学材料组成,常用的低熔点共熔金属为Sn-Pb或Sn-Pb-Ag.其中杂质含量要有一定的 分比控制,以防杂质产生的氧化物被助焊剂溶解。
焊剂的功能是通过传递热量,去除锈蚀来帮助焊料润湿被焊板电路表面。一般采用白松香和异丙醇溶剂。
(2)焊 接温度和金属板表面清洁程度也会影响可焊性。温度过高,则焊料扩散速度加快,此时具有很高的活性,会使电路板和焊料溶融表面迅速氧化,产生焊接缺陷,电路 板表面受污染也会影响可焊性从而产生缺陷,这些缺陷包括锡珠、锡球、开路、光泽度不好等。
㈧ 引脚在芯片下怎么焊
1.刷锡膏过炉。2.用烙铁加锡,然后用热风枪或工业级热风筒、BGA等来吹融合上锡就OK了。
㈨ 手机芯片加焊技术
焊接首先要有好工具:一把好镊子、风枪、助焊剂(最好用管装黄色膏状)、垫板(可用硬木板或瓷砖,主要防止烫伤桌面,最好不要用钢板,其导热快,对焊接有影响)、防静电烙铁。
操作方法如下:芯片大致分两种,一种BGA封装;一种QFN封装。
BGA封装的I/O端子以圆形或柱状焊点按阵列形式分布在封装下面,BGA技术的优点是I/O引脚数虽然增加了,但引脚间距并没有减小反而增加了,从而提高了组装成品率;虽然它的功耗增加,但BGA能用可控塌陷芯片法焊接,从而可以改善它的电热性能;厚度和重量都较以前的封装技术有所减少;寄生参数减小,信号传输延迟小,使用频率大大提高;组装可用共面焊接,可靠性高。
QFN:四侧无引脚扁平封装。表面贴装型封装之一。现在多称为LCC。QFN 是日本电子机械工业 会规定的名称。封装四侧配置有电极触点,由于无引脚,贴装占有面积比QFP 小,高度比QFP 低。但是,当印刷基板与封装之间产生应力时,在电极接触处就不能得到缓解。因此电极触点难于作到QFP 的引脚那样多,一般从14 到100 左右。
材料有陶瓷和塑料两种。当有LCC 标记时基本上都是陶瓷QFN。电极触点中心距1.27mm。 塑料QFN 是以玻璃环氧树脂印刷基板基材的一种低成本封装。电极触点中心距除1.27mm 外, 还有0.65mm 和0.5mm 两种。这种封装也称为塑料LCC、PCLC、P-LCC 等。
焊接注意事项:焊接BGA封装的芯片时,主板PAD一定要用烙铁刮平,放少许助焊剂,将芯片按照丝印方向摆好,用风枪从上方垂直加热,风枪温度调至320度(有铅焊锡温度为280度),待焊锡熔化后用镊子轻轻拨动芯片,利用焊锡的表面张力将其归位即可。注意波动幅度一定要小,否则容易短路。
焊接QFA封装的芯片时,主板PAD需用烙铁镀锡,注意中间大的“地PAD”镀锡一定要少。QFA封装的芯片上的管脚也需镀锡,芯片上的大的“地PAD”最好不镀锡,否则将容易造成其他管脚虚焊。将主板PAD上放少许助焊剂,芯片按丝印方向摆放好,用风枪垂直加热,温度同上(BGA)。待锡膏熔化,用镊子轻压芯片,注意不要太用力,否则容易管脚短路或主板变形。
最后一定注意: 焊接时用大口风枪,不要用小口风枪,小口风枪风力和热量集中,易损伤芯片。
焊接多了,自己自然会摸索出一套好经验。祝你成功!
㈩ 如何焊好贴片芯片
有条件的话建议还是用热风枪比较好,2、3百元。用烙铁看个人习惯了,我是最后甩一下就OK了。