速查指南 – 如何正確地焊接晶片

備註: 這個指南提供焊接單個晶片時的步驟,如果是同時焊接兩個晶片,這些步驟不變,但需要配備更大噴嘴的熱氣槍,放在這兩個晶片中央的正上方。

1

設備/所需用品

助焊所需用品:

  • 黏性助焊劑
  • 無絨抹布
  • 清潔用酒精
助焊所需用品

設備:

  • 防靜電工作墊
  • 防靜電環
  • 防靜電外套
  • 紅外線電路板預加熱裝置
  • 熱風槍
  • 顯微鏡
  • 防靜電鑷子
  • 防靜電微型刮刀
2

放置晶片的防護措施

  • ESD防護措施
  • 預防晶片過熱
  • 在放置晶片前檢查晶片方向,以確保正確的焊接
  • 切勿過度用力放置晶片或清潔工作區域
  • 所使用熱氣槍的噴嘴的直徑需稍微大於最大晶片的直徑
  • 焊接溫度非常重要,多於或少於10攝氏度也會產生問題
  • 慎防熱氣槍吹走晶片
  • 保持固化助焊劑,以防出現結晶
  • 慎防在測試晶片時出現過壓現象
3

防靜電措施

必需穿好防靜電外套及佩戴ESD防靜電環 防靜電措施
  • 必需在接地的防靜電工作墊或桌子上工作
  • 把所有測試設備接地
  • 必需穿好防靜電外套及佩戴ESD防靜電環
4

準備替電路板加熱

準備替電路板加熱
  • 將板子放置在加熱板上方
5

清潔焊盤區域

清潔焊盤區域
  • 用清潔用酒精和無絨抹布來清潔焊盤
  • 清潔後讓板子乾透
  • 不要用手碰觸焊盤
6

預熱印刷電路板

預熱印刷電路板 Heating precaution
  • 置焊接位置中心於熱風槍的下方
  • 抬高熱風槍,並遠離工作區
  • 小心不要觸摸印刷電路板的工作區
  • 將加熱板的溫度感測器置於電路板上
  • 打開加熱板,設定溫度為150攝氏度,並開始加熱
  • 打開熱風槍,並設定到150攝氏度和調整出風量到低速,以免吹走晶片
7

塗抹助焊劑

  • 當加熱板達到150攝氏度,用防靜電微型刮刀塗抹少量的助焊劑涵蓋晶片的焊盤範圍
  • 確定助焊劑完全涵蓋所需焊盤範圍
8

晶片方向

晶片方向 注意
  • 在放置晶片前檢查晶片方向,以確保正確的焊接
  • 把晶片放上焊盤
  • 晶片應正確對齊,不偏離焊盤及阻焊膜印記(如適用)
  • 焊接前把顯微鏡移去
9

晶片焊接

晶片焊接
  • 熱風槍放回與晶片中央位置對齊
  • 熱風槍風口下方與晶片距離約1/16英寸
  • 把熱風槍的溫度設定為200攝氏度,並維持最低氣流45秒
  • 注意 注意:過高氣流會把晶片吹走
  • 檢查整個操作過程中晶片對齊狀況
  • 把熱風槍的溫度提高至240攝氏度,當溫度到達時,保持30秒
  • 現在增加熱風槍的溫度至260攝氏度, 達到此溫度後,保持最少12秒及最多15秒
Temperature guide
10

移去熱風槍

移去熱風槍
  • 溫度在260攝氏度下及保持12秒後,慢慢抬高熱風槍
  • 從加熱板移去熱風槍。不要在此時關閉熱風槍,因為大部分熱風槍在降溫時會最大度增加氣流速度而吹走晶片
  • 關閉熱風槍,熱風槍可以放回支架上。確保熱風槍風口指向遠離印刷電路板上的晶片
  • 注意 注意:工作的區域仍然是熱的
11

固化助焊劑/冷卻/移去電路板

  • 將電路板繼續留在加熱器上,並以攝氏150度加熱30分鐘。讓助焊劑固化
  • 注意 注意工作的區域仍然是熱的,不要燒掉任何部件
  • 關閉加熱器,並等大約15分鐘後讓電路板冷卻至室溫
  • 當電路板完全冷卻後,可將它從加熱器上拿走,現在可以進行目視檢查了
12

目視檢查

  • 晶片周圍的助焊劑不應該具有黏性。用清潔的防靜電微型抹刀來確認
  • 利用顯微鏡放大,確認晶片保持平整, 晶片傾斜代表焊接不妥當
  • 檢查晶片附近有沒有短路現象,焊盤之間應該完全沒有明顯的短路現象
  • 如果有焊球,請去除這些焊球。有焊球的話,代表焊接不妥當,需要再次檢查
  • 利用顯微鏡檢查晶片與焊盤之間的位置,如果晶片和焊盤之間有空隙,這表示晶片放置不妥當
  • 當完成目視檢查之後,我們可以開始電路板的測試
13

測試電路板

注意
  • 使用電錶測量 Drain對 Source的電阻(MΩ),紅或正端是接Drain,黑或負端是接Source。請注意,大於1MΩ的電阻表示正常 ; 小於1Ω的電阻代表晶片不良或晶片底部發生焊錫短路
  • 使用電錶測量Gate對 Source的電阻(Ω),紅或正端是接Gate,黑或負端是接Source。請注意,大於100KΩ的電阻表示正常 ; 小於1Ω的電阻代表晶片不良或晶片底部發生焊錫短路

進一步測試所有電路板

  • 在焊接晶片之前,仔細確認閘極驅動器電路,以防失效重現
  • 將示波器連接到閘極-源極,及確認閘極信號
  • 將示波器探頭連接到汲極-源極,確認FET對閘極信號的回應是否正確
  • 如果需要把電源加在電路板上測試,請盡可能將電源電壓保持在5V以下

Download pdf version