【摘要】本文介紹了手機芯片的封裝形式，分析了SOP封裝、QPP封裝的焊接技術(shù)，討論了BGA封裝芯片的焊接技術(shù)及BGA焊接常見問題的處理方法。

【關(guān)鍵詞】SOP封裝 QFP封裝BGA封裝 焊接技術(shù)

隨著全球移動通信技術(shù)的快速發(fā)展，眾多手機廠商競相推，出了外形小巧而功能強大的新型手機。這些手機的芯片，引腳較少的仍然采用SOP封裝或QFP封裝，引腳較多的普遍采用BGA封裝技術(shù)。對于SOP封裝、QFP封裝的芯片，拆焊的技術(shù)難度不算大；而對于BGA封的芯片，拆焊的技術(shù)難度相當(dāng)大，給維修工作也帶來了很大的困難。不管手機芯片采用那種類型的封裝，要快速、成功地更換一塊手機芯片，除了要熟練使用熱風(fēng)槍、BGA植錫工具之外，還必須掌握一定的拆焊技巧和正確的拆焊方法。

一、手機芯片的封裝形式

手機中的芯片均采用貼片安裝技術(shù)，常用的封裝形式有SOP封裝、QFP封裝和BGA封裝。

小外形封裝(SOP)如圖1所示，其引腳通常為28腳以下，引腳排列分布在芯片兩邊，帶點或帶小坑為第1腳，然后逆時針數(shù)。在早期的手機產(chǎn)品中，采用SOP封裝的芯片比較多，如電子開關(guān)、頻率合成器(SYN)、功率放大器(PA)、功率控制器(PAC)、版本(FLASH)、碼片(EEP-ROM)等芯片均采用此類封裝?，F(xiàn)代手機產(chǎn)品中，較少采用SOP芯片。

四方扁平封裝(QFP)如圖2所示，其引腳在20腳以上，平均分布在IC的四邊，帶點或帶小坑為第1腳，然后逆時針數(shù)。手機中的高頻電路和引腳步較多的IC，如早期產(chǎn)品的中頻模塊、電源IC等也采用此類封裝。在現(xiàn)代手機產(chǎn)品中，采用QFP封裝的芯片也不多。

柵球陣列封裝(BGA)如圖3所示，是一個多層的芯片載體封裝，其引腳采用焊錫球，在芯片的底部，按陣列形式排列，芯片底部直接與PCB板連接。在相同的封裝尺寸下，與SOP封裝、QFP封裝比較，BGA封裝可容納更多的引腳數(shù)，又能使引腳之間的間距不會太密。現(xiàn)代手機中的CPU、字庫、暫存器、電源Ic、中頻Ic等芯片，均采用此類封裝形式。

二、手機芯片的焊接技術(shù)

手機中的芯片采用了貼片安裝技術(shù)，在拆焊和焊接前，首先要準備好如下工具：熱風(fēng)槍，用于拆焊芯片，最好使用有數(shù)控恒溫功能的熱風(fēng)槍；電烙鐵，用手芯片的定位、清理芯片及線路板上的余錫；醫(yī)用針頭，拆卸時用于將芯片掀起；帶燈放大鏡，用于觀察芯片的引腳及位置；防靜電手腕，戴在手上，防止人身上的靜電損壞手機元器件；小刷子、吹氣球，用以清除芯片周圍的積塵和雜質(zhì)；助焊膏，拆焊和焊接時起助焊作用，也可選用松香水之類的助焊劑；無水酒精或天那水，用以清潔線路板，使用天那水最好，天那水對松香、助焊膏等有良好的溶解性；焊錫，焊接時用以補焊，應(yīng)該采用手機維修專用的焊錫；植錫板，即BGA鋼網(wǎng)，用于BGA芯片的植錫；錫漿，用于植錫，可選用瓶裝的維修佬錫漿；刮漿工具，用于刮除錫漿。其次，要做好拆焊前的準備工作：一是要接地良好，即將電鉻鐵、手機維修平臺接地，維修人員要帶上防靜電手腕；二是要拆下備用電池，即將手機電路板上的備用電池拆下(特別是備用電池離所拆卸芯片較近時)，否則備用電池很容易受熱爆炸，對人身構(gòu)成威脅；三是要對芯片進行定位，即將手機電路板固定在手機維修平臺上，打開帶燈放大鏡，仔細觀察所要拆卸芯片的位置和方位，并做好記錄，以便焊接時恢復(fù)。再次，在拆焊和焊接芯片時，要講究拆焊和焊接的方法和技巧。

(一)SOP芯片與QFP芯片的拆焊與焊接

對于SOP芯片和QFP芯片的拆焊，應(yīng)選用熱風(fēng)槍、電烙鐵、助焊劑、鑷子、醫(yī)用針頭、手機維修平臺等工具。拆焊時，帶上防靜電手腕，將手機電路板固定在手機維修平臺上，手機維修平臺接地，將備用電池拆下，記錄好芯片的位置和方位；用小刷子將芯片周圍的雜質(zhì)清理干凈，往芯片引腳周圍加注少量助焊劑；將熱風(fēng)槍的溫度開關(guān)調(diào)至3～5檔，風(fēng)速開關(guān)調(diào)至2—3檔，根據(jù)芯片的大小及封裝形式選用合適的噴頭，如拆焊SOP芯片，可使用小噴頭，而拆焊QFP芯片，可選用大噴頭；拆焊時，應(yīng)使熱風(fēng)槍噴頭與所拆焊芯片保持垂直，噴嘴在芯片上方離芯片1～2厘米，并沿芯片周圍引腳慢速旋轉(zhuǎn)，均勻加熱，吹焊的位置要準確，注意不要吹跑芯片周圍的小元件；等芯片周圍引腳的焊錫完全熔化后，用鑷子或醫(yī)用針頭將芯片輕輕拾起或夾掀起。

焊接SOP芯片和QFP芯片時，先將電路板上的焊點用平頭烙鐵整理平整，必要時，對焊錫較少的焊點進行補錫，然后用酒精將焊點周圍的雜質(zhì)清潔干凈。將更換的芯片與電路板上的焊接位置對好，用帶燈放大鏡進行反復(fù)調(diào)整，使之完全對正。用電烙鐵焊好芯片四個角的一個引腳，將芯片固定。用熱風(fēng)槍吹焊芯片周圍的引腳，使焊錫熔化，此時不可立即去動芯片，以免其發(fā)生位移，應(yīng)注意冷卻。冷卻后，使用帶燈放大鏡檢查芯片的引腳是否存在虛焊，若存在虛焊，則用尖頭烙鐵進行補焊，直至全部正常為止。最后用無水酒精將芯片周圍的助焊劑清理干凈。

(二)BGA芯片的拆焊與焊接

BGA芯片的拆焊與焊接可以說是手機維修中最大的技術(shù)難點，拆下來容易，焊接上去難。拆焊時，用熱風(fēng)槍吹一會，再用鑷子輕輕碰觸，若有輕微移動，說明BGA底部的錫球熔化了，用鑷子將BGA芯片拾起即可，但在BGA芯片安裝焊接時，熱風(fēng)槍在芯片上方吹焊，芯片下方為錫球與電路板焊點連接處，是否焊接良好，看不見也摸不著，吹焊時間太長，會引起芯片過熱損壞或者錫球粘連短路，吹焊時間不夠，錫球與電路板焊點接觸不良造成虛焊。當(dāng)然，只要掌握正確的焊接方法、焊接步驟及焊接技巧，再加上焊接時膽大些，心細些，多練習(xí)，熟能生巧，BGA芯片的拆焊和焊接也就不難了。BGA芯片的拆焊和焊接，可分成四個步驟進行：BGA芯片的定位、BGA芯片的拆焊、BGA芯片的植錫、BGA芯片安裝焊接。

第一步：BGA芯片的定位。由于BGA芯片多數(shù)為正方形，也有部分為長方形，從BGA芯片的正面看，正方形的四條邊朝那個方向都一樣，而長方形的兩條長邊(或短邊)朝那個方向都一樣，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，打圓點的角在哪個方位，具體位置，否則在安裝放置BGA芯片時就容易搞錯方向及位置，使BGA芯片引腳安裝的位置不正確，造成新的故障。因此，在拆焊BGA芯片之前，一定要看清楚并記下BGA芯片的具體位置，以方便焊接安裝。目前的手機電路板上都印有BGA芯片的定位框，只要看清楚BGA芯片正面的字符的方向，打圓點的角在那個方位，具體位置，就可以完成BGA芯片的定位。

第二步：BGA芯片的拆焊。對BGA芯片定位后，就可以進行拆焊了。在BGA芯片上放適量的助焊劑，可防止干吹，又可幫助芯片底下的焊點均勻熔化。去掉熱風(fēng)槍前面的噴頭，將熱量開關(guān)調(diào)至3—4檔，風(fēng)速開關(guān)調(diào)至2—3檔，在芯片上2 cm處作螺旋狀吹，根據(jù)時間和溫度憑經(jīng)驗感覺底部的焊錫完全熔化后，用鑷子或醫(yī)用針頭輕輕托起整個芯片。取下BGA芯片后，在電路板的焊盤上加足夠的助焊劑，用電烙鐵將電路板上多余的焊錫去除，除錫時應(yīng)特別小心，不要刮掉焊盤上的綠漆(阻焊劑)或使焊盤脫離，然后適當(dāng)上錫使電路板上的每個焊腳光滑圓潤，再用天那水將電路板上的助焊濟清洗干凈。

第三步：BGA芯片的植錫。BGA芯片拆下來后，就可對它進行植錫操作了。先用電烙鐵將拆下的BGA芯片引腳上的焊錫除掉，注意不要用吸錫線去吸。然后找到與芯片引腳相對應(yīng)的植錫板，將芯片對準植錫板的孔，仔細調(diào)整完全對正后，用標簽貼紙將芯片與植錫板貼牢。用手或鑷子將植錫板按住不動，壓緊，不要讓植錫板與芯片間存在空隙，另一只手刮漿上錫。錫漿不要太稀，否則在吹焊時容易沸騰導(dǎo)致成球困難；也不能干得發(fā)硬成塊，在吹焊時也不易成球。上錫時，用平口刀挑適量的錫漿到植錫板上，用力往下刮，邊刮邊壓，使錫漿均勻地填充到植錫板的小孔中。上完錫后，將熱風(fēng)槍的噴頭去掉，將風(fēng)量調(diào)至最小，將溫度調(diào)至330℃～340℃，即熱量開關(guān)調(diào)至3～4檔。將熱風(fēng)槍對著植錫板均勻加熱，一邊加熱一邊晃動，使錫漿慢慢熔化。當(dāng)看見植錫板的個別小孔已有錫球產(chǎn)生時，說明溫度已經(jīng)到位，這時應(yīng)當(dāng)抬高熱風(fēng)槍的風(fēng)嘴，避免溫度繼續(xù)上升，持續(xù)吹至錫漿全部成球。

第四步：BGA芯片的焊接。BGA芯片植好錫球后，就可以進行安裝焊接了。先在BGA芯片有錫球的那一面涂上適量助焊膏，用熱風(fēng)槍輕輕吹一吹，使助焊膏均勻分布在芯片的表面。然后將BGA芯片按拆卸前的定位位置放到電路板上，用手將芯片在定位框內(nèi)前后左右來回移動并輕輕加壓，當(dāng)感覺到芯片象“爬到了坡頂”一樣，此時芯片已與電路板的焊點完全對正。松手后，芯片不會移動，是因為錫球表面涂有助焊膏，助焊膏有一定的粘性。再把熱風(fēng)槍的噴頭去掉，調(diào)節(jié)好風(fēng)量及溫度，讓風(fēng)嘴的中央對準芯片的中央位置，緩慢加熱。當(dāng)看到芯片往下一沉且四周有助焊膏溢出時，說明錫球已與電路板上的焊點熔合在一起。輕輕晃動熱風(fēng)槍繼續(xù)均勻加熱，由于表面張力的作用，BGA芯片與電路板的焊點之間會自動對準定位，等焊錫熔化后應(yīng)停止加熱。焊接時注意溫度不要過高，風(fēng)量不要過大，不要下壓集成電路以免底部連錫造成短路。焊接完成后，要用天那水將電路板洗干凈。

(三)BGA焊接常見問題處理方法

在BGA芯片的拆焊過程中，可能會遇到以下幾種情況：

第一，拆焊BGA芯片時，過高的溫度可能影響到旁邊一些封了膠的芯片，造成新的故障。因此，在吹焊BGA芯片時，要在旁邊的芯片上面要放適量的水滴，只要水滴保持在芯片上面不干，旁邊的芯片就不會過熱損壞。

第二，目前多數(shù)手機的電路板上的BGA芯片都采用膠質(zhì)固定的方法，取下這些芯片是比較麻煩的。對于四周和底部涂有密封膠的芯片，可以先涂專用溶膠水溶掉密封膠，再進行拆焊，不過由于密封膠種類較多，適用的溶膠水不易找到。有的密封膠為不易溶解的熱固型塑料，比錫的熔點還高，而且熱膨脹系數(shù)較大，如果直接加熱，會因為在焊錫未融化時密封膠膨脹將電路板的焊盤剝離損壞。拆卸這種芯片時，可以適當(dāng)用力下壓同時加熱，不得放松，直至焊錫融化從四周有焊錫擠出再放開，并迅速用鑷子上提取下，如果無法取下還可以繼續(xù)加熱，同時用針從側(cè)面縫隙處扎入上撬直至取下。

第三，一些手機由于摔跌嚴重或者在拆卸BGA芯片時不注意，造成芯片下的電路板的焊點斷腳，如果不進行處理，重植芯片時就會虛焊，引起新的故障。在進行處理前，要注意空腳與斷腳的區(qū)別，空腳一般是一個底部光滑的“小窩”，沒有線路延伸，而斷腳是有線路延伸的或者底部有扯開的“毛刺”。對于有引路延伸的斷點，可以通過查閱資料和比較正常板的辦法來確定該斷點是通往電路板的何處，然后用一根極細的漆包線焊接到BGA芯片的對應(yīng)錫球上，把線沿錫球的空隙引出，小心地焊好芯片后，再將引出的線焊接到預(yù)先找好的位置。對于沒有線路延伸的斷點，在顯微鏡下用針頭輕輕掏挖，看到亮點后，用針尖掏少許錫漿放在上面，然后用熱風(fēng)槍輕吹成球，這個錫球要做得稍大一些，用小刷子輕刷不會掉下來，或者對照資料進行測量證實焊點已經(jīng)焊接好，最后將BGA芯片小心焊接上去。

以上分析了手機芯片的封裝形式，討論了手機芯片的焊接技術(shù)，即SOP、QFP、BGA芯片的拆焊與焊接的步驟、方法技巧、注意事項及常見問題的處理方法。