芯片封装与焊接技术ppt课件

1、KFNS电子维修技能培训 芯片封装与焊接技术,编者：庄文杰 部门：FA/LAB 日期: 2011年2月28日,第2页 / 共N页,课程目标与大纲,芯片封装 了解芯片封装主要类型、芯片方向识别方法、主要芯片命名规则 掌握二极管、三极管、晶振元件的外观和电性识别法 熟悉KFNS手机产品主要芯片相关的封装知识及特殊元件的方向识别和命名规则 焊接技术 了解焊接方法、烙铁、热风枪和BGA焊台工作原理及组成架构 熟悉烙铁、热风枪一般操作方法和流程及注意事项 熟悉贴片小型元件、贴片集成电路、塑料元件及BGA元件的焊接方法 了解KFNS所使用的焊接工具、焊接方法及注意事项 芯片封装与焊接技术 了解主要芯片封装

2、类型与焊接方法之间的关系,第3页 / 共N页,主要内容,芯片封装 焊接技术 芯片封装与焊接技术,第4页 / 共N页,芯片封装,第5页 / 共80页,芯片封装,集成,芯片 IC :集成电路,第6页 / 共N页,芯片封装,第7页 / 共N页,芯片封装,第8页 / 共N页,芯片封装,芯片封装形式 芯片引脚方向识别 芯片命名规则 芯片结构和分析方法 KFNS 产品应用,第9页 / 共N页,芯片封装形式,芯片封装分类,DIP,SIP,PGA,SOP,TSOP,QFP,QFN,QFJ,SQJ,BGA,LGA,芯片封装,直插式封装,表面贴片式封装,第10页 / 共N页,芯片封装形式,BGA 封装（Ball

3、Grid Array :球形栅格阵列封装）,第11页 / 共N页,芯片封装形式,PGA （Pins Grid Array:引脚栅格阵列） LGA （Land Grid Array: 平面栅格阵列）,PGA,LGA,第12页 / 共N页,芯片封装形式,QFP 封装 （Quad Flat Package:四周扁平封装） QFN (Quad Flat No lead Package:四周偏平无引脚封装）,QFP,QFN,第13页 / 共N页,芯片封装形式,QFJ 封装 （Quad Flat J Leaded Package：四周扁平J 形封装 ) SOJ 封装 （Small Outline J le

4、aded Package：单列小外J形引脚封装）,QFJ,SOJ,第14页 / 共N页,芯片封装形式,SOP（SOIC）封装（Small Outline Package :小外形引脚封装） TSOP 封装 （Thin Small Outline Package：薄型外形引脚封装）,SOP,TSOP,第15页 / 共N页,芯片封装形式,DIP 封装（Dual Inline Package :双列直插式封装） SIP 封装 （Single Inline Package: 单列直插式封装）,DIP,SIP,第16页 / 共N页,芯片封装形式,SOT （Small Outline Transistor

5、:小外型晶体管）,第17页 / 共N页,芯片封装形式,晶振 （有源晶振 SMT温度为(330350度),一般为焊锡熔点加上100度.（根据实际的场合环境不同实际应用温度也有所调整） 电烙铁使用前要上锡.具体方法是：将电烙铁烧热，待刚刚能熔化焊锡时，涂上助焊剂，再用焊锡均匀地涂在烙铁头上，使烙铁头均匀的吃上一层锡。 焊接（参考下页电烙铁焊接方法） 焊接完成后，用酒精把线路板上残余的助焊剂清洗干净，以防炭化后的助焊剂影响电路正常工作。 集成电路应最后焊接，电烙铁要可靠接地，或断电后利用余热焊接。或者使用集成电路专用插座，焊好插座后再把集成电路插上去。 电烙铁应放在烙铁架上。,第65页 / 共N页,

6、电烙铁,烙铁手工焊接步骤 （视频介绍-2） 焊接基本原则 握笔法 温度：有铅（350+/-20度），无铅（370+/-20度) 焊接时间：不超过3秒 焊接方法：焊接五步法,焊盘,元件脚,烙铁头,45 度,PCB,握笔法,第66页 / 共97页,电烙铁,烙铁手工焊接步骤 （视频介绍-2） 焊接五步法 预热-放烙铁嘴到元件脚预热,预热,移锡线,加锡,焊接,移烙铁,焊盘,元件脚,烙铁头,45 度,PCB,顶住焊盘和元件脚.预先给元件脚和焊盘加热 面积尽可能大，保证同时预热 烙铁头的尖部不可顶住PCB板无铜皮位置，否则可能将板烧成一条痕迹； 烙铁头不能有脏污 烙铁头最好顺线路方向，烙铁头不可塞住过孔预

7、热时间为12秒,第67页 / 共97页,电烙铁,烙铁手工焊接步骤 （视频介绍-2） 加锡-放锡线到与烙铁嘴向对应的元件脚的另一边融化锡线 焊接-融化锡线，形成焊点,将元件脚与焊盘同时预热到融锡温度 锡线不能直接加在烙铁头 如果位置允许锡线最好加在元件脚的另一侧 加锡过早,可能爆锡（产生锡珠）；太晚，则可能损坏元件或焊盘,焊盘,元件脚,烙铁头,45度,PCB,锡丝,焊盘,元件脚,烙铁头,45度,PCB,焊点,根据焊接元件脚与孔径的大小，添加合适的锡量与焊接时间，大则时间长 锡量不够&时间太短少锡；锡量太多&时间太长多锡 加锡太快锡珠 焊点应呈正弦波峰形状，表面应光亮圆滑，无锡刺,锡丝,第68页

8、/ 共97页,电烙铁,烙铁手工焊接步骤 （视频介绍-2） 移锡线-锡线移开烙铁头与焊接点 移烙铁-移走烙铁，此时不能动元件，使焊点自然冷却,与第三步紧密相链，移动时间依原件脚与孔径大小决定，小则早一点移开 移动时间过早，则锡量不足 太晚则锡量太多，残留物多（焊点脏污）,当焊接完成时，移开烙铁要快速干脆且要动作轻 移开过早，未完全透锡 移开太晚，则易产生焊点锡尖,焊盘,元件脚,烙铁头,45度,PCB,锡丝,焊点,元件脚,烙铁头,45度,PCB,焊点,焊盘,第69页 / 共N页,电烙铁,对焊点基本要求 焊点要有足够的机械强度，保证被焊件在受振动或冲击时不致脱落、松动 不能用过多焊料堆积，这样容易造

9、成虚焊、假焊、焊点与焊点的短路 焊接可靠，具有良好导电性，必须防止虚焊 （是指焊料与被焊件表面没有形成合金结构，只是简单地依附在被焊金属表面上） 焊点表面要光滑、清洁 ， 焊点表面应有良好光泽，不应有毛刺、空隙，无污垢，尤其是焊剂的有害残留物质，要选择合适的焊料与焊剂,标准,可接受,少锡,标准,可接受,多锡,助焊剂残留,虚焊,第70页 / 共N页,电烙铁,注意事项 安全事项 用万用表量测插头两端及与外壳间开短路状况 掌握正确的操作姿势.(注：烙铁到鼻子的距离应该不少于20cm，30cm为宜） 佩戴防护口罩 使用吸烟风扇 使用烙铁时要带静电手环，并且静电手环要接地良好。(注：静电接地线与烙铁接地

10、线必须分开) 操作事项 使用烙铁时应检查电源线和接地线有无接触良好、接错现象，防止接错发生触电事故 加锡时，应加在烙铁最前端3MM处 烙铁焊接5步法是一个连贯性操作过程，一次性完成，避免多次操作，造成PCB板焊盘的损伤,第71页 / 共N页,电烙铁,注意事项 操作事项 烙铁头应在使用一段时间后进行日保养，满足焊接的可靠性 对于烙铁焊接时残留的松香要用清洁剂清洗，保持PCB板的清洁 可根据焊接空间的大小选择适当的烙铁头型号 拆烙铁头时，要关掉电源 焊接事项 焊接前应观察各个焊点(铜皮)是否光洁、氧化等,如果有杂物要用毛刷清理干净在进行焊接,如有氧化现象要加适量的助焊剂,以增加焊接强度。 在焊接物

11、品时,要看准焊接点,以免线路焊接不良引起的短路。 如果需要焊接的元件是塑壳等不耐热封装,尽量减少焊接时间，也可以在元件本体上涂无水酒精后进行焊接,以防止热损伤。 在焊接后要认真检查元件焊接状态,周围焊点是否有残锡、锡珠、锡渣,第72页 / 共N页,热风枪,焊接工具热风枪 工作原理 主要是利用发热电阻丝的枪芯吹出的热风来对元件进行焊接与摘取元件 温度是通过调节热源和/或气体流动进行调节的,第73页 / 共N页,热风枪,分类 规格：普通型、标准型、数字温度显示型及高温型（800900度） 结构：手持式和焊台式 手持式：操作方便 台式：出风好、温度稳定及防静电好,第74页 / 共N页,热风枪,组成架

12、构 主要包括气泵、气流稳定器、温度传感器与发热器、配咀等,热风枪配咀系列,台式热风枪,第75页 / 共N页,热风枪,热风枪选取技术指标 （以Quick 875D 为例）,* 红色字体部分为关键指标,第76页 / 共N页,热风枪,热风枪基本操作方法,焊接准备,插入电源插座，打开热风枪,测试风力,测试温度,焊接,喷头10CM处，观察1-8级风速情况,喷头10CM处，观察1-8档温度变化情况,待喷气结束后方可拔下电源插头,完成,参照一般焊接流程,准备焊接工具、清洗板子，去除脏污 移走干扰返工工作的元件 保护附附近的元件，防止加热被破坏 添加助焊剂到焊点进行返工,第77页 / 共N页,热风枪,热风枪一

13、般操作焊接流程 （视频介绍-3）,判断可取,温度调节,风速调节,均匀加热,取下元件,关闭风枪,拖平焊盘,放置芯片,开启风枪,均匀加热至焊锡融化,镊子夹住元件对角线，判断焊锡是否全部熔化,可加适量松香,注意芯片的方向并对齐引脚,记住芯片方向,检查修补,清洗,关闭风枪,台式：温度调最低， 风速最大,待PCB冷却后，用洗板水清洗,检查是否有连锡、短路及虚焊等现象.用烙铁或热风枪处理,1.保护好不可受热元器件 2.在待拆IC引脚上涂上助焊剂 3.距离元件周围20平方厘米，距离PCB板1CM 4.快速移动，PCB表面温度不超过130160度.加热时间不超过250秒,第78页 / 共N页,热风枪,热风枪操

14、作流程 小型贴片元器件 包括电阻、电容、电感、晶体管等 对于不密集元件，也可采用电烙铁方式焊接,注意： 1.使喷头离要拆卸的小元件保持垂直，距离为2cm左右 2.沿小元件上均匀加热，喷头不可接触小元件,第79页 / 共N页,热风枪,热风枪操作流程 贴片集成电路元器件 包括小外型封装和四周引脚封装 SOP:码片、频率合成器、电子开关等；四周引脚封装：中频模块、射频处理器、音频模块等,注意： 1. 喷头和所拆集成电路保持垂直 2.并沿集成电路周围引脚慢速旋转、均匀加热 3. 喷头不可触及集成电路及周围的外围元件，吹焊的位置要准确 4.不可吹跑集成电路周围的外围小件。,第80页 / 共N页,热风枪,

15、热风枪操作流程 塑料封装元件 包括 ：排线夹子、内联座、插座、SIM卡座、电池触片、尾插等塑料元件，其受热容易变形 拆装时尽量使用电子恒温热风枪 主要方法：“背面隔离加热法” 和 “遮盖热风回流法”,背面隔离加热法,遮盖热风回流法,第81页 / 共N页,热风枪,热风枪操作流程 BGA 封装元件 包括 ：手机中央处理器、系统版本、数据缓冲器、电源等,第82页 / 共N页,热风枪,热风枪使用推荐 在拆装如小型贴片元件器件时 建议选用 台式热风枪 风速调节到24档即可 温度在350380度,第83页 / 共N页,热风枪,热风枪使用推荐 在拆装如SOP、QFP封装、BGA类及底填胶处理、耳机座、SIM

16、卡、IO口时器件时建议选用 电子恒温热风枪 风速调节到24档即可 温度在350380度,第84页 / 共N页,热风枪,注意事项 操作事项 使用前，必须接好地线，以备泄放静电 使用过程中，应佩戴静电环和口罩 初次使用前一定要将底部固定气泵的螺丝钉拆掉，否则会损坏气泵 禁止在热风枪前端网孔放入金属导体，会导致发热体损坏及人体触电。 热风枪主机顶部及风枪口喷嘴处不能放置任何物品，尤其是酒精等易燃物品。 热风枪在使用操作过程中，手不得碰触热风或喷气嘴周围的金属部位，以免烫伤，喷气嘴不可朝向人体或易燃品； 台式热风枪不用时（温度调至最小，风量开到最大），并将风枪手柄挂于支架上 手持热风枪不用时（关闭温度

17、开关，并将风口朝下放置） 关闭电源（POWER）开关，喷气嘴仍会喷出冷风，进行冷却。在冷却时，不得拔去电源插头 不要将热风枪当做头发的吹风机使用。,第85页 / 共N页,热风枪,注意事项 焊接事项 除PCB上的潮气，避免返修时出现“起泡”。 避免由于PCB板单面（上方）急剧受热而产生的上下温差过大所导致PCB焊盘间的应力翘曲和变形。 减小由于PCB板上方加热时焊接区内零件的热冲击。 避免旁边的IC由于受热不均而脱焊翘起,第86页 / 共N页,BGA 返修焊台,BGA/SMT 返修焊台 品牌型号：ERSA IR550A （安全可控IR红外回流焊系统） 组成：IR 550A （微处理器控制的回流焊

18、系统） PL 550A （高精度的对位系统及回流焊过程摄象机）,闭环温度控制 非接触式元件温度记录，热电偶选件，准确测定焊点熔化温度 焊接后直接冷却元器件 自动开关真空吸力使之安全贴放元件 上下红外辐射器每个输出功率为 800W，共1600W 用于无铅焊接严格的工艺窗口 PC 带有IR soft 软件，具有文档处理能力,IR 550A,PL 550A,第87页 / 共N页,KFNS 产品应用,焊接方法 局部焊接法：烙铁和热风枪 焊接工具电烙铁,第88页 / 共N页,KFNS 产品应用,焊接工具电烙铁 主要辅料,第89页 / 共N页,KFNS 产品应用,焊接工具热风枪 （台式热风枪）,采用无刷涡

19、流风机，寿命超长，适合净化室工作。 低噪音，柔和风，温度均匀性好，适合无铅拆焊工艺。 智能化设计，工作时升温迅速。将手柄放置于支架即自动冷却降温至100，并自动关机。 多种风咀可供选择，更换便捷。 特别适用于敏感小器件或其它出风柔和的拆焊,实际建议使用温度范围：340380度,第90页 / 共N页,KFNS 产品应用,焊接工具热风枪 （手持热风枪）,热度：电子调温热度（一档）：50冷风 （二档）：50 -650 气流：电子变速变速气流量（一档）：150 - 250公升分变速气流量（二档）：150 - 500公升分 原厂记忆程式： 记忆程式（一）：热度250气流350公升分 记忆程式（二）：热度350气流400公升分 记忆程式（三）：热度450气流500公升分 记忆程式（四）：热度550气流400公升分,实际建议使用温度范围：260300度,第91页 / 共N页,KFNS 产品应用,焊接工具热风枪 （手持热风枪） 主要应用元气件 （中兴手机 -型号：P726G）,第92页 / 共97页,KFNS 产品应用,焊接工具热风枪 塑料元器件防护 （中兴手机 -型号：A210）,防护盖,第93页 / 共N页,KFNS 产品应用,焊接方法