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手机芯片的焊接技术本文由东方无敌2010贡献职教实务 技术应用 手机芯片的焊接技术 河池市职业教育中心学校 欧志柏 【摘 要】本文介绍了手机芯片的封 小外形封装 （SOP 如图 1 所示， ） 其引 引脚排列分布在芯 脚通常为 28 脚以下， 然后逆 片两边， 带点或带小坑为第 1 脚， 时针数。在早期的手机产品中， 采用 SOP 封装的芯片比较多， 如电子开关、 频率合 成器 （SYN 、 ） 功率放大器 （PA 、 ） 功率控制 器（PAC 、 本（FLASH 、 片（EEP） 版 ） 码 ROM 等芯片均采用此类封装。 ） 现代手机 产品中， 较少采用 SOP 芯片。 四方扁平封装 （QFP 如图 2 所示， ） 其 引脚在 20 脚以上，平均分布在 IC 的四 边， 带点或带小坑为第 1 脚， 然后逆时针 数。手机中的高频电路和引脚步较多的 IC， 如早期产品的中频模块、 电源 IC 等 也采用此类封装。 在现代手机产品中， 采 用 QFP 封装的芯片也不多。 栅球阵列封装 （BGA 如图 3 所示， ） 是一个多层的芯片载体封装，其引脚采 用焊锡球， 在芯片的底部， 按阵列形式排 列， 芯片底部直接与 PCB 板连接。 在相同 的封装尺寸下，与 SOP 封装、 QFP 封装 比较， BGA 封装可容纳更多的引脚数， 又 能使引脚之间的间距不会太密。现代手6 1 10 7 1 24的静电损坏手机元器件；小刷子、吹气 球， 用以清除芯片周围的积尘和杂质； 助 焊膏， 拆焊和焊接时起助焊作用， 也可选 用松香水之类的助焊剂；无水酒精或天 那水，用以清洁线路板，使用天那水最 助焊膏等有良好的溶 好， 天那水对松香、 解性； 焊锡， 焊接时用以补焊， 应该采用 手机维修专用的焊锡；植锡板，即 BGA 钢网， 用于 BGA 芯片的植锡； 锡浆， 用于 植锡， 可选用瓶装的维修佬锡浆； 刮浆工 要做好拆焊前 具， 用于刮除锡浆。其次， 的准备工作： 一是要接地良好， 即将电铬 铁、 手机维修平台接地， 维修人员要带上 防静电手腕； 二是要拆下备用电池， 即将 手机电路板上的备用电池拆下 （特别是 备用电池离所拆卸芯片较近时） 否则备 ， 用电池很容易受热爆炸，对人身构成威 胁； 三是要对芯片进行定位， 即将手机电 路板固定在手机维修平台上，打开带灯 放大镜，仔细观察所要拆卸芯片的位置 和方位， 并做好记录， 以便焊接时恢复。 再次， 在拆焊和焊接芯片时， 要讲究拆焊 和焊接的方法和技巧。 （一）SOP 芯片与 QFP 芯片的拆焊 与焊接 对于 SOP 芯片和 QFP 芯片的拆焊， 应选用热风枪、 电烙铁、 助焊剂、 镊子、 医用针头、 手机维修平台等工具。拆焊 时， 带上防静电手腕， 将手机电路板固 定在手机维修平台上， 手机维修平台接 地， 将备用电池拆下， 记录好芯片的位 置和方位； 用小刷子将芯片周围的杂质 清理干净， 往芯片引脚周围加注少量助 焊剂；将热风枪的温度开关调至 35QFP 封装的 装形式，分析了 SOP 封装、 焊接技术， 讨论了 BGA 封装芯片的焊接 技术及 BGA 焊接常见问题的处理方法。 【关键词】SOP 封装 BGA 封装 焊接技术 QFP 封装随着 全 球移 动 通 信技 术 的 快速 发 展，众多手机厂商竞相推出了外形小巧 而功能强大的新型手机。这些手机的芯 片，引脚较少的仍然采用 SOP 封装或 QFP 封装， 引脚较多的普遍采用 BGA 封 装技术。对于 SOP 封装、 QFP 封装的芯 片， 拆焊的技术难度不算大； 而对于 BGA 封的芯片， 拆焊的技术难度相当大， 给维 修工作也带来了很大的困难。不管手机 芯片采用那种类型的封装， 要快速、 成功 地更换一块手机芯片，除了要熟练使用 BGA 植锡工具之外， 还必须掌握 热风枪、 一定的拆焊技巧和正确的拆焊方法。 一、 手机芯片的封装形式 手机 中 的芯 片 均 采用 贴 片 安装 技 术， 常用的封装形式有 SOP 封装、 QFP 封 装和 BGA 封装。机中的 CPU、 字库、 暂存器、 电源 IC、 中频 IC 等芯片， 均采用此类封装形式。 二、 手机芯片的焊接技术 手机中的芯片采用了 贴 片 安装 技 术， 在拆焊和焊接前， 首先要准备好如下 工具： 热风枪， 用于拆焊芯片， 最好使用 有数控恒温功能的热风枪； 电烙铁， 用于 芯片的定位、清理芯片及线路板上的余 锡； 医用针头， 拆卸时用于将芯片掀起； 带灯放大镜，用于观察芯片的引脚及位 置； 防静电手腕， 戴在手上， 防止人身上5 图16 S OP 封装12 13 18 图 2 QFP 封装19正面 图3底部 BGA 封装120广 西 教 育 2010.5 档， 风速开关调至 23 档， 根据芯片的 大小及封装形式选用合适的喷头， 如拆 焊 SOP 芯片，可使用小喷头，而拆焊 QFP 芯片， 可选用大喷头； 拆焊时， 应使 热风枪喷头与所拆焊芯片保持垂直， 喷 嘴在芯片上方离芯片 12 厘米，并沿 芯片周围引脚慢速旋转，均匀加热， 吹 焊的位置要准确， 注意不要吹跑芯片周 围的小元件； 等芯片周围引脚的焊锡完 全熔化后， 用镊子或医用针头将芯片轻 轻拾起或夹掀起。 焊接 SOP 芯片和 QFP 芯片时， 先将 电路板上的焊点用平头烙铁整理平整， 必要时， 对焊锡较少的焊点进行补锡， 然 后用酒精将焊点周围的杂质清洁干净。 将更换的芯片与电路板上的焊接位置对 好， 用带灯放大镜进行反复调整， 使之完 全对正。用电烙铁焊好芯片四个角的一 个引脚， 将芯片固定。 用热风枪吹焊芯片 周围的引脚， 使焊锡熔化， 此时不可立即 去动芯片，以免其发生位移，应注意冷 却。 冷却后， 使用带灯放大镜检查芯片的 引脚是否存在虚焊， 若存在虚焊， 则用尖 头烙铁进行补焊， 直至全部正常为止。 最 后用无水酒精将芯片周围的助焊剂清理 干净。 （二 ）BGA 芯片的拆焊与焊接 BGA 芯片的拆焊与焊接可以说是手 机维修中最大的技术难点， 拆下来容易， 焊接上去难。拆焊时， 用热风枪吹一会， 再用镊子轻轻碰触， 若有轻微移动， 说明 BGA 底部的锡球熔化了， 用镊子将 BGA 芯片拾起即可， 但在 BGA 芯片安装焊接 时， 热风枪在芯片上方吹焊， 芯片下方为 锡球与电路板焊点连接处，是否焊接良 好， 看不见也摸不着， 吹焊时间太长， 会 引起芯片过热损坏或者锡球粘连短路， 吹焊时间不够，锡球与电路板焊点接触 不良造成虚焊。 当然， 只要掌握正确的焊 接方法、 焊接步骤及焊接技巧， 再加上焊 接时胆大些， 心细些， 多练习， 熟能生巧， BGA 芯 片 的 拆 焊 和 焊 接 也 就 不 难 了 。 BGA 芯片的拆焊和焊接，可分成四个步 骤进行： BGA 芯片的定位、 BGA 芯片的 拆焊、 BGA 芯片的植锡、 BGA 芯片安装 焊接。 第一步： BGA 芯 片 的 定 位 。 由 于 BGA 芯片多数为正方形，也有部分为长 正方形的 方形， BGA 芯片的正面看， 从 四条边朝那个方向都一样，而长方形的 两条长边 （或短边） 朝那个方向都一样， 在拆焊 BGA 芯片之前，一定要看清楚 BGA 芯片正面的字符的方向，打圆点的 角在哪个方位， 具体位置， 否则在安装放 置 BGA 芯片时就容易搞错方向及位置， 造 使 BGA 芯片引脚安装的位置不正确， 成新的故障。因此， 在拆焊 BGA 芯片之 前， 一定要看清楚并记下 BGA 芯片的具 体位置， 以方便焊接安装。 目前的手机电 路板上都印有 BGA 芯片的定位框， 只要 看清楚 BGA 芯片正面的字符的方向， 打 圆点的角在那个方位， 具体位置， 就可以 完成 BGA 芯片的定位。 第二步： BGA 芯片的拆焊。对 BGA 芯片定位后，就可以进行拆焊了 。在 BGA 芯片上放适量的助焊剂， 可防止干 吹， 又可帮助芯片底下的焊点均匀熔化。 去掉热风枪前面的喷头，将热量开关调 至 34 档， 风速开关调至 23 档， 在芯 片上 2 cm 处作螺旋状吹， 根据时间和温 度凭经验感觉底部的焊锡完全熔化后， 用镊子或医用针头轻轻托起整个芯片。 取下 BGA 芯片后， 在电路板的焊盘上加 足够的助焊剂，用电烙铁将电路板上多 余的焊锡去除， 除锡时应特别小心， 不要 刮掉焊盘上的绿漆 （阻焊剂） 或使焊盘脱 离，然后适当上锡使电路板上的每个焊 脚光滑圆润，再用天那水将电路板上的 助焊济清洗干净。 第三步： BGA 芯片的植锡。BGA 芯 片拆下来后， 就可对它进行植锡操作了。 先用电烙铁将拆下的 BGA 芯片引脚上 的焊锡除掉， 注意不要用吸锡线去吸。 然 后找到与芯片引脚相对应的植锡板， 将 芯片对准植锡板的孔，仔细调整完全对 正后， 用标签贴纸将芯片与植锡板贴牢。 用手或镊子将植锡板按住不动， 压紧， 不 要让植锡板与芯片间存在空隙，另一只 121广 西 教 育 2010.5技术应用 职教实务 手刮浆上锡。 锡浆不要太稀， 否则在吹焊 时容易沸腾导致成球困难；也不能干得 发硬成块，在吹焊时也不易成球。上锡 时， 用平口刀挑适量的锡浆到植锡板上， 用力往下刮， 边刮边压， 使锡浆均匀地填 上完锡后， 将热风 充到植锡板的小孔中。 枪的喷头去掉， 将风量调至最小， 将温度 调至 330340，即 热 量开 关 调 至 34 档。将热风枪对着植锡板均匀加 热，一边加热一边晃动，使锡浆慢慢熔 化。当看见植锡板的个别小孔已有锡球 产生时， 说明温度已经到位， 这时应当抬 高热风枪的风嘴， 避免温度继续上升， 持 续吹至锡浆全部成球。 第四步： BGA 芯片的焊接。BGA 芯 片植好锡球后， 就可以进行安装焊接了。 先在 BGA 芯片有锡球的那一面涂上适 量助焊膏， 用热风枪轻轻吹一吹， 使助焊 膏均匀分布在芯片的表面。然后将 BGA 芯片按拆卸前的定位位置放到电路板 上，用手将芯片在定位框内前后左右来 “爬 回移动并轻轻加压， 当感觉到芯片象 到了坡顶” 一样， 此时芯片已与电路板的 焊点完全对正。松手后， 芯片不会移动， 是因为锡球表面涂有助焊膏，助焊膏有 一定的粘性。 再把热风枪的喷头去掉， 调 节好风量及温度，让风嘴的中央对准芯 片的中央位置， 缓慢加热。 当看到芯片往 下一沉且四周有助焊膏溢出时，说明锡 球已与电路板上的焊点熔合在一起。轻 轻晃动热风枪继续均匀加热，由于表面 张力的作用， BGA 芯片与电路板的焊点 之间会自动对准定位，等焊锡熔化后应 停止加热。 焊接时注意温度不要过高， 风 量不要过大，不要下压集成电路以免底 部连锡造成短路。 焊接完成后， 要用天那 水将电路板洗干净。 （三 ）BGA 焊接常见问题处理方法 在 BGA 芯片的拆焊过程中， 可能会 遇到以下几种情况： 过高的温 第一， 拆焊 BGA 芯片时， 度可能影响到旁边一些封了胶的芯片， 造成新的故障。因此， 在吹焊 BGA 芯片 时，要在旁边的芯片上面要放适量的水职教实务 技术应用 在拆卸 BGA 芯片时不注意， 造成芯片下 的电路板的焊点断脚， 如果不进行处理， 重植芯片时就会虚焊， 引起新的故障。 在 进行处理前， 要注意空脚与断脚的区别， 空脚一般是一个底部光滑的“小窝”没 ， 有线路延伸，而断脚是有线路延伸的或 “毛刺” 。对于有引路延 者底部有扯开的 伸的断点，可以通过查阅资料和比较正 常板的办法来确定该断点是通往电路板 的何处，然后用一根极细的漆包线焊接 到 BGA 芯片的对应锡球上， 把线沿锡球 的空隙引出， 小心地焊好芯片后， 再将引 出的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， 然后用热风枪轻吹成球， 这 个锡球要做得稍大一些，用小刷子轻刷 不会掉下来，或者对照资料进行测量证 实焊点已经焊接好， 最后将 BGA 芯片小 【作者简介】 欧志柏 （1974师， 技师。 （责编 黎 原 ） ） 男， ， 广西平乐人，河池市职业教育心学校讲 【参考文献】 1陈振源.手机原理与维修 M .高 等教育出版社， 2003 2谭本忠. 手机芯片资料手册 J . 手机维修天地， （1 2004 ） 心焊接上去。 以上分析了手机芯片的封装形式， 讨论了手机芯片的焊接技术，即 SOP、 QFP、 BGA 芯片的拆焊与焊接的步骤、 方 法技巧、注意事项及常见问题的处理方 法。滴， 只要水滴保持在芯片上面不干， 旁边 的芯片就不会过热损坏。 第二，目前多数手机的电路板上的 BGA 芯片都采用胶质固定的方法，取下 这些芯片是比较麻烦的。对于四周和底 部涂有密封胶的芯片，可以先涂专用溶 胶水溶掉密封胶， 再进行拆焊， 不过由于 密封胶种类较多，适用的溶胶水不易找 到。有的密封胶为不易溶解的热固型塑 料， 比锡的熔点还高， 而且热膨胀系数较 大， 如果直接加热， 会因为在焊锡未融化 时密封胶膨胀将电路板的焊盘剥离损 坏。 拆卸这种芯片时， 可以适当用力下压 同时加热， 不得放松， 直至焊锡融化从四 周有焊锡挤出再放开，并迅速用镊子上 提取下， 如果无法取下还可以继续加热， 同时用针从侧面缝隙处扎入上撬直至取 下。 第三，一些手机由于摔跌严重或者（上接第 119 页 ）正确操作练习， 教要耐心言传， 还要亲自动手操作示范， 同 时，教师还应注意及时讲清一些带倾向 性及普遍性的问题， 多发现典型， 以促进 全体学生共同提高。 五、 用适当的方式进行总结评价 课后总结评价是实习教学的必要补 充和完善， 对学生有着很大的影响， 可选 择多元化的评价方式。评价一般是在一 个操作训练或一个工件完成以后进行 的，其主要任务是检查实习目标的落实 情况，分析学生操作技能的形成过程及 存在问题等。 在对学生作出评价以前， 可 要求学生自己先行评定，然后通过学生 自测和教师测试结果进行分析比较， 发 现一些问题， 以改进教学。总结评价时， 一是检测要认真。对实习作业的检查应 严格按照零件技术要求， 认真、 全面地进 行测试检验， 不能马马虎虎， 敷衍了事， 留下质量问题和死角。 二是记载要详细， 对作业的检查结果，应按考核项目逐一 登记， 尽可能地把实测数据记载下来， 便 于问题的分析和理论联系实际的具体实 施。 三是应及时公布测试结果。 这样既便 于学生习了解自己，也有利于学生进行 122广 西 教 育 2010.5横向对比， 形成比、 赶、 超的学习 学、 帮、 氛围。 其实在实习中，多数同学都很看 重老师给的成绩，因而不能简单地给每 个学生打个分就了事，这样并不能客观 地反映每个学生在这段时间的总体表 现， 很容易挫伤其学习的积极性。 可多在 过程中进行评价，以表扬为主、批评为 辅， 善于发现每个学生的闪光点，