这颗芯片,比BGA芯片难焊100倍!焊哭了无数硬件开发工程师!
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前面我们讲过BGA比较难焊,不过还有个更难焊100倍的芯片封装:AQFN。变态到小编见过的人里,没一个手工焊成功过的。
一颗芯片的辛酸历程:
2009年,MTK本着集成度更高、芯片价格更低的思路,设计了MT6253这款手机芯片。
因为采用了AQFN封装,能降低MTK自己的成本,所以芯片售价在当时也比较便宜。
MTK那时候已经是“山寨手机之王”了,旗下有大量山寨机公司和山寨机工厂的客户。
MT6253是个好芯片,可是山寨机公司通通搞不定AQFN生产工艺,SMT不良率非常高,手工维修极其困难,最终这颗芯片生命周期没走几个月,就退市了。
纵观整个电子圈,使用AQFN的芯片寥寥无几,除了MTK这颗,其他几乎没有听说过了。
AQFN封装变态在哪里?
AQFN,听起来跟QFN差不多,芯片生产工艺也相差不大,但引脚密度就有天壤之别了。中心一块大焊盘,周围4层引脚。全部不带锡球。
AQFN的引脚密度,和BGA有的一拼了。
SMT要求非常高
BGA芯片的每个引脚,都有一个锡球。锡球是圆的,直径至少0.3mm,熔化之后有一定的上下活动的余量。
而AQFN的引脚没有锡球,全部依靠钢网印刷出来的焊锡,只有0.1mm厚度,焊锡量比BGA少的多,所以就没有活动的余量了,焊盘印的焊锡少了,就会虚焊,焊锡印的多了就会顶起来。
AQFN对SMT钢网的平整度和锡膏印刷机的印刷质量要求太高,导致当时深圳没有几家工厂能够量产的。这是MT6253退市的最直接原因。
手工焊接几乎不可能
上面讲了,机器刷锡膏,就刷不了那么均匀,手工上锡更是难上加难。
手工焊接既要保证PCB板上的焊盘平整,又要保证芯片上的焊锡平整,当时深圳的几百家手机公司,几乎就找不到能手工焊接成功的硬件工程师。
售后返修成本太高
硬件工程师水平不行,工厂的电路板维修工对这颗芯片也是无能为力。售后退回来的电路板,如果是CPU坏了,就宣告报废了。因为维修工花大半个小时换个芯片,也很难保证一次就换成功了。维修废品率太高。
总结:
MTK的这次尝试是失败的,让手机产业知道了,不能随便乱用太复杂的工艺。单凭一家芯片公司,无法改变整个电子行业的生产制造能力。
虽然MTK派了很多工程师蹲守客户的SMT贴片厂,帮助改进制程,最终还是回天乏术。
再往后,MTK就没干过这么做死的事情了。
最后,到底AQFN该怎么焊??
AQFN焊接可以参考QFN,1是焊盘上的引脚要有锡,2是肚子下面的地焊盘要平整,有少量焊锡。
为了满足以上两点,核心是芯片钢网中间地焊盘的开孔尺寸:既不能太多了把芯片顶起来了,也不能太少了吸附力太大把引脚焊盘拉短路了。
焊接步骤:
1、把芯片地焊盘用吸锡线刮干净了,电路板焊盘也要吸干净了。
2、用上述钢网给芯片植锡。(直接给电路板植锡的局限性太大)
3、当作BGA来吹上去。因为地焊盘的附着力是很大的,很难像BGA那样捅一捅再归位,焊接效果就只有听天由命了。
只要地焊盘的锡量保持在拉力刚好能拉住芯片,芯片略微下沉,而不会过分下沉,就差不多了。
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