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一、准备工作
手机中的芯片采用贴片安装技术,拆焊和焊接前需准备如下工具:
– 热风枪:用于拆焊芯片,最好是有数控恒温功能的。
– 电烙铁:用于芯片的定位、清理余锡。
– 医用针头:拆卸时用于掀起芯片。
– 带灯放大镜:用于观察芯片引脚及位置。
– 防静电手腕:防止人身上静电损坏手机元器件。
– 小刷子、吹气球:清除芯片周围积尘和杂质。
– 助焊膏(或松香水等助焊剂):拆焊和焊接时起助焊作用。
– 无水酒精或天那水:清洁线路板,天那水对松香、助焊膏溶解性良好。
– 焊锡:手机维修专用,焊接时补焊用。
– 植锡板(BGA 钢网):用于 BGA 芯片植锡。
– 锡浆:可选用瓶装的维修佬锡浆,用于植锡。
– 刮浆工具:用于刮除锡浆。
做好拆焊前准备工作:
– 接地良好:电烙铁、手机维修平台接地,维修人员戴上防静电手腕。
– 拆下备用电池:手机电路板上的备用电池(尤其离拆卸芯片较近时)要拆下,防止受热爆炸威胁人身安全。
– 对芯片进行定位:将手机电路板固定在维修平台上,打开带灯放大镜,观察并记录要拆卸芯片的位置和方位,方便焊接时恢复。
二、拆焊与焊接方法和技巧
(一)SOP 芯片与 QFP 芯片
– 拆焊
– 选用热风枪、电烙铁、助焊剂、镊子、医用针头、手机维修平台等工具。拆焊时,戴上防静电手腕,固定手机电路板并接地,拆下备用电池,记录芯片位置和方位。
– 用小刷子清理芯片周围杂质,加注少量助焊剂。热风枪温度开关调至 3 – 5 档,风速开关调至 2 – 3 档,根据芯片大小和封装形式选喷头(SOP 芯片用小喷头,QFP 芯片用大喷头)。
– 热风枪喷头与芯片垂直,喷嘴离芯片 1 – 2 厘米,沿芯片周围引脚慢速旋转、均匀加热,注意不要吹跑周围小元件。等芯片引脚焊锡完全熔化后,用镊子或医用针头轻轻拾起或夹掀起芯片。
– 焊接
– 先将电路板上的焊点用平头烙铁整理平整,必要时对焊锡少的焊点补锡,然后用酒精清洁焊点周围杂质。
– 将更换的芯片与电路板焊接位置对好,用带灯放大镜反复调整至完全对正。用电烙铁焊好芯片四个角的一个引脚固定芯片。
– 用热风枪吹焊芯片周围引脚使焊锡熔化,不可立即动芯片,注意冷却。冷却后,用带灯放大镜检查是否虚焊,若有则用尖头烙铁补焊。最后用无水酒精清理芯片周围助焊剂。
(二)BGA 芯片
BGA 芯片拆焊容易焊接难,掌握正确方法、步骤、技巧,多练习就能做好。可分四个步骤:
– BGA 芯片的定位
– BGA 芯片多数为正方形或长方形,从正面看,正方形四条边方向无区别,长方形两条长边(或短边)方向无区别。拆焊前要看清 BGA 芯片正面字符方向、打圆点的角的方位和具体位置,否则安装时易出错。目前手机电路板上印有 BGA 芯片的定位框,看清芯片正面字符方向等信息就能完成定位。
– BGA 芯片的拆焊
– 对 BGA 芯片定位后进行拆焊。在芯片上放适量助焊剂,去掉热风枪喷头,热量开关调至 3 – 4 档,风速开关调至 2 – 3 档,在芯片上 2cm 处作螺旋状吹,凭经验感觉底部焊锡完全熔化后,用镊子或医用针头轻轻托起芯片。
– 取下芯片后,在电路板焊盘上加足够助焊剂,用电烙铁去除多余焊锡,除锡时小心不要刮掉绿漆或使焊盘脱离,然后适当上锡使焊脚光滑圆润,最后用天那水清洗助焊剂。
– BGA 芯片的植锡
– BGA 芯片拆下后进行植锡。先用电烙铁除掉芯片引脚上的焊锡(不要用吸锡线吸),找到对应植锡板,将芯片对准植锡板孔并调整对正,用标签贴纸贴牢。
– 用手或镊子按住植锡板,另一只手刮浆上锡。锡浆不能太稀或太干,上锡时用平口刀挑适量锡浆到植锡板上,用力往下刮,边刮边压,使锡浆均匀填充小孔。
– 上完锡后,去掉热风枪喷头,风量调至最小,温度调至 330℃ – 340℃(热量开关调至 3 – 4 档),对着植锡板均匀加热并晃动,看到个别小孔有锡球产生时,抬高风嘴,持续吹至锡浆全部成球。
– BGA 芯片的焊接
– BGA 芯片植好锡球后进行安装焊接。先在芯片有锡球一面涂适量助焊膏,用热风枪轻轻吹使助焊膏均匀分布。
– 将芯片按拆卸前定位位置放到电路板上,在定位框内前后左右移动并轻轻加压,感觉芯片像 “爬到了坡顶” 即与焊点完全对正。松手后芯片因助焊膏粘性不会移动。
– 去掉热风枪喷头,调节好风量及温度,让风嘴中央对准芯片中央位置,缓慢加热。看到芯片下沉且四周有助焊膏溢出,说明锡球与焊点熔合。轻轻晃动热风枪均匀加热,等焊锡熔化后停止加热。焊接时注意温度、风量,不要下压集成电路以免短路。焊接完成后,用天那水清洗电路板。
三、BGA 焊接常见问题处理方法
– 影响旁边封胶芯片
– 拆焊 BGA 芯片时,过高温度可能影响旁边封胶芯片造成新故障。吹焊 BGA 芯片时,在旁边芯片上面放适量水滴,只要水滴不干,旁边芯片就不会过热损坏。
– 拆卸胶质固定的芯片
– 多数手机电路板上的 BGA 芯片采用胶质固定,取下较麻烦。
– 对于四周和底部涂有密封胶的芯片,可先涂专用溶胶水溶掉密封胶再拆焊,但适用溶胶水不易找到。
– 有的密封胶是不易溶解的热固型塑料,比锡熔点高且热膨胀系数大,直接加热会因密封胶膨胀损坏电路板焊盘。拆卸这种芯片时,适当用力下压同时加热,焊锡融化从四周挤出后放开,迅速用镊子上提取下,若无法取下可继续加热,同时用针从侧面缝隙处扎入上撬。
– 电路板焊点断脚
– 一些手机因摔跌或拆卸不注意造成芯片下电路板焊点断脚,不处理会导致重植芯片时虚焊。
– 处理前注意区分空脚与断脚(空脚底部光滑无线路延伸,断脚有线路延伸或底部有扯开 “毛刺”)。
– 对于有线路延伸的断点,通过查阅资料和对比正常板确定断点通往何处,用极细漆包线焊接到 BGA 芯片对应锡球上,沿锡球空隙引出,焊好芯片后再将引出线焊接到预先找好的位置。
– 对于没有线路延伸的断点,在显微镜下用针头轻轻掏挖,看到亮点后,用针尖掏少许锡浆放在上面,用热风枪轻吹成球(锡球要稍大),用小刷子轻刷不会掉下来,或者对照资料测量证实焊点已焊接好,最后将 BGA 芯片小心焊接上去。
总结
分析了手机芯片的封装形式,讨论了 SOP、QFP、BGA 芯片拆焊与焊接的步骤、方法技巧、注意事项及常见问题的处理方法。