速查指南 – 如何正确地焊接晶片

备注: 这个指南提供焊接单个晶片时的步骤,如果是同时焊接两个晶片,这些步骤不变,但需要配备更大喷嘴的热气枪,放在这两个芯片中央的正上方。

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设备/所需用品

助焊所需用品:

  • 黏性助焊剂
  • 无绒抹布
  • 清洁用酒精
助焊所需用品

设备:

  • 防静电工作垫
  • 防静电环
  • 防静电外套
  • 红外线电路板预加热装置
  • 热风枪
  • 显微镜
  • 防静电镊子
  • 防静电微型刮刀
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放置晶片的防护措施

  • ESD防护措施
  • 预防晶片过热
  • 在放置晶片前检查晶片方向,以确保正确的焊接
  • 切勿过度用力放置晶片或清洁工作区域
  • 所使用热气枪的喷嘴的直径需稍微大于最大晶片的直径
  • 焊接温度非常重要,多于或少于10摄氏度也会产生问题
  • 慎防热气枪吹走晶片
  • 保持固化助焊剂,以防出现结晶
  • 慎防在测试晶片时出现过压现象
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防静电措施

防静电措施 小心
  • 必需在接地的防静电工作垫或桌子上工作
  • 把所有测试设备接地
  • 必需穿好防静电外套及佩戴ESD防静电环环
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准备替电路板加热

准备替电路板加热
  • 板子放置在加热板上方
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清洁焊盘区域

清洁焊盘区域
  • 用清洁用酒精和无绒抹布来清洁焊盘
  • 清洁后让板子干燥
  • 不要用手碰触焊盘
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预热印刷电路板

预热印刷电路板 小心
  • 置焊接位置中心于热风枪的下方
  • 抬高热风枪,并远离工作区
  • 小心不要触摸印刷电路板的工作区
  • 将加热板的温度传感器置于电路板上
  • 打开加热板,设定温度为150摄氏度,并开始加热
  • 打开热风枪,并设定到150摄氏度和调整出风量到低速,以免吹走晶片
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涂抹助焊剂

  • 当加热板达到150摄氏度,用防静电微型刮刀涂抹少量的助焊剂涵盖晶片的焊盘范围
  • 确定助焊剂完全涵盖所需焊盘范围
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晶片方向

晶片方向 小心
  • 在放置晶片前检查芯片方向,以确保正确的焊接
  • 把晶片放上焊盘
  • 晶片应正确对齐,不偏离焊盘及阻焊膜印记(如适用)
  • 焊接前把显微镜移去
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晶片焊接

晶片焊接
  • 热风枪放回与晶片中央位置对齐
  • 热风枪风口下方与晶片距离约1/16英寸
  • 把热风枪的温度设定为200摄氏度,并维持最低气流45秒
  • 小心 小心过高气流会把晶片吹走
  • 检查整个操作过程中晶片对齐状况
  • 把热风枪的温度提高至240摄氏度,当温度到达时,保持30秒
  • 现在增加热风枪的温度至260摄氏度,达到此温度后,保持最少12秒及最多15秒
Temperature guide
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移去热风枪

移去热风枪
  • 温度在260摄氏度下及保持12秒后,慢慢抬高热风枪
  • 从加热板移去热风枪。不要在此时关闭热风枪,因为大部分热风枪在降温时会最大度增加气流速度而吹走晶片
  • 关闭热风枪,热风枪可以放回支架上。确保热风枪风口指向远离印刷电路板上的晶片
  • 小心 注意工作区仍然是热的
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固化助焊剂/冷却/移去电路板

  • 电路板继续留在加热器上,并以摄氏150度加热30分钟。让助焊剂固化
  • 小心 注意工作区仍然是热的,不要烧掉任何部件
  • 关闭加热器,并等大约15分钟后让电路板冷却至室温
  • 当电路板完全冷却后,可将它从加热器上拿走,现在可以进 行目视检查了
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目视检查

  • 晶片周围的助焊剂不应该具有黏性。用清洁的防静电微型抹刀来确认
  • 利用显微镜放大,确认晶片保持平整,晶片倾斜代表焊接不妥当
  • 检查晶片附近有没有短路现象,焊盘之间应该完全没有明显的短路现象
  • 如果有焊球,请去除这些焊球。有焊球的话,代表焊接不妥当,需要再次检查
  • 利用显微镜检查晶片与焊盘之间的位置,如果晶片和焊盘之间有空隙,这表示晶片放置不妥当
  • 当完成目视检查之后,我们可以开始电路板的测试
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测试电路板

小心
  • 使用电表测量Drain对Source的电阻(MΩ),红或正端是接Drain,黑或负端是接Source。请注意,大于1MΩ的电阻表示正常;小于1Ω的电阻代表晶片不良或晶片底部发生焊锡短路
  • 使用电表测量Gate对Source的电阻(Ω),红或正端是接Gate,黑或负端是接Source。请注意,大于100KΩ的电阻表示正常;小于1Ω的电阻代表晶片不良或晶片底部发生焊锡短路

进一步测试所有电路板

  • 在焊接晶片之前,仔细确认栅极驱动器电路,以防失效重现
  • 将示波器连接到栅极-源极,及确认栅极信号
  • 将示波器探头连接到汲极-源极,确认FET对闸极信号的回应是否正确
  • 如果需要把电源加在电路板上测试,请尽可能将电源电压保持在5V以下

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