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BGA封装集成电路虚悍的应急处理及预防措施
来源:本站整理  作者:佚名  2015-04-03 08:59:26


    处理失败和成功的案例:
    例1:一台三星BDP1500蓝光DVD机,每次在播放十几分钟后会死机。查电源板供电正常,试着将主板发热元件旁的电解电容换新,无效。该机解码芯片是BGA封装,焊接在印刷线路板反面,芯片是靠导热硅胶垫与机壳底板的热传导散热的。
    由于热量是向上传导的,此类倒装芯片的方法很容易导致热量聚集在芯片引脚(焊盘)、锡珠、线路板焊盘之间,使芯片虚焊。于是,用前述方法对芯片焊接处理。第一次开机,机器播放恢复正常,但是用了几次后故障再现。于是,又对芯片焊接处理,甚至对中间的硅片也加热,加热时间也增加些。但芯片下发出“啪”的一声,怀疑锡珠爆裂。再开机,机器果真已没有一点反应。测量芯片供电端,已对地短路。芯片已损坏,维修失败。
    小结:加热时,芯片中间的硅片一定不要直接吹,加热芯片外围的基板就可以了。加热时间一定要控制(停止加热时间如前面处理方法所述)。

    例2:一台三星BDP2550蓝光DVD机,无法开机。测电源板供电正常。与另一台同型号正常机器对比,发现正常机器工作几分钟后底板微热,而故障机却没有一点温度。该机BGA封装的解码芯片和BDP 1500一样,也是焊接在印刷线路板反面,可能也是同样的原因造成虚焊,导致芯片不工作而没有温升。
    于是,用前述方法对芯片焊接处理。再开机,画面出现且播放碟片正常,但用了几次,发现有开机画面但不能读碟,不过待机几分钟后再对机器开/关一次,机器就能正常播放碟片,怀疑芯片仍旧有虚焊。再对芯片处理一遍,故障不能根除,可能芯片冷态还有引脚虚焊,通电一段时间后芯片自身的热量使得虚焊的引脚接触良好了,再开/关机一次,机器就正常了。决定见好就收吧,不再多次对芯片处理,以免损坏芯片,得不偿失。
    小结:本芯片要完全修复,需要对芯片重新植锡珠,并用BGA焊台焊接。用热风枪对该芯片应急处理后,虽然有一点小问题,但已不影响机器正常使用。

    例3:一台使用华硕GeForce 7600GS显卡的电脑,能开机,但是一进入WINDOWS欢迎画面,显示器立即黑屏。显示器与别的电脑相连,显示正常。查VGA线,也正常。怀疑是电脑的系统有问题。好在电脑已经GHOST备份了,故用GHOST恢复了系统。在GHOST界面下,发现画面也有些异常。待系统恢复好后,故障依旧。仔细观察,电脑开机自检画面其实也不正常(有些小色斑),所以怀疑是显卡有问题。
    将显卡的金手指擦干净,故障不变;将主板上显卡插槽用针摩擦几遍,故障仍不变。由于该显卡的GPU是BGA封装,发热量大,而且显卡插在主板上时,GPU的引脚(焊盘)是向上的,容易聚集上升的热量,使芯片与锡珠及显卡线路板之间虚焊。将GPU用热风枪应急处理后。再开机,电脑开机画面显示正常,进入WINDOWS系统也完全正常,维修成功。
    在拆装GPU散热片时发现,散热片卡子的弹簧弹性不足。于是在GPU与散热片之间加了一片导热硅胶垫,使GPU与散热片接触良好。
    小结:GPU散热片卡子的弹簧不但能使芯片与散热片接触良好,而且可使GPU紧压在线路板上不易脱焊。弹簧弹性不足可能是使GPU与散热片接触不良,使GPU过热导致虚焊的原因。
    预防措施:不少机型已对BGA封装芯片的散热加以重视。在线路板正面安装的芯片上面被粘一块散热片,不过还不够完善,为防止芯片脱焊,可采取以下措施:1.把散热片与线路板用螺丝或卡子连接固定,而且在散热片与芯片间垫上厚度合适的散热硅胶垫,使芯片能有效散热且被散热片紧压在线路板上,防止脱焊。合适大小的散热片还能起到屏蔽罩的效果,以利于电磁兼容性能,如图4所示。

    2.在线路板背面(芯片的正下方)垫上合适厚度的散热硅胶垫,使芯片引脚(焊盘)传导到锡珠及线路板的热量能有效地通过散热硅胶垫传递到机壳底板散发掉二
    3.芯片安装在线路板正面,尽量不要像BDP1500,BDP2550机器那样安装在线路板反面,那样容易导致上升的热量聚集在芯片(焊盘)、锡珠、线路板焊盘之间,使芯片脱焊。
 

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