手機點膠工藝指的是將芯片固定到PCB板時,除了依靠焊盤上的焊點進行固定之外,還得用膠水將PCB板與芯片粘在一起。在生產過程中,主要使用點膠機在PCB相應的位置上預先涂抹上特殊的膠水,以固定貼片的元件或芯片。待膠水固化后,再使用波峰焊,將焊盤上的焊錫溶解,以完成觸點的電氣連接,這樣芯片就完成了焊盤與膠水的雙重固定。
點膠工藝能增加芯片和PCB連接的穩定性
大家可能會有疑惑,既然有了焊盤的電氣連接,再使用點膠粘連,有意義嗎?不得不說的是,如今芯片集成度越來越高,芯片上的焊點、管腳不僅多,而且都非常細小,如A15核心的八核處理器,其焊盤上的觸點高達上千個。在這種情況下,每一個焊點或管腳與PCB板的接觸面積都相當有限,再加上焊接用的焊錫是一種強度較低、較軟的金屬,因此每一個焊點與PCB板連接的力度實際上是非常小的。
隨著集成度的增加,小小的處理器上,密密麻麻地排列著上千個觸點,焊點強度的降低,將會帶來很多問題,尤其是在手機、平板等移動設備上,意外的沖擊是難免的,一旦芯片受力,沖擊力可能導致焊盤(電路板上用來焊接元器件的單元)上的焊點開裂脫落,從而引發設備故障。特別是在手機日益輕薄化的情況下,主板因受力而彎曲的概率也在增加,而當主板彎曲時,焊盤上的觸點也容易因受力而出現斷裂和脫落。同樣會引發設備故障。
拋開這些外力因素,熱脹冷縮也威脅著觸點安全,畢竟不少芯片的發熱較為嚴重,在這種情況下,其體積會輕微膨脹,而PCB板的溫度低,膨脹小,在這種情況下,觸點將受力。盡管這種力很小,但長期的膨脹收縮,還是有可能導致焊點開裂。
在這種情況下,只依靠焊盤焊點的連接,可靠度是比較低的,因此對芯片用點膠技術進行處理,膠水就可以將芯片和主板牢牢的粘在一起,主板與芯片連為一體,芯片所受到的各種力可由膠水部分承擔,這樣焊點受力大大降低,對于提升設備的穩定性大有好處。而且點膠工藝相當于對觸點進行密封處理,對緩解觸點氧化,水氣對觸點的侵蝕也大有好處。因此點膠工藝不僅出現在手機、平板等智能設備上,在筆記本、臺式機、電視等產品中,如Surface Pro 3的內存芯片,5K屏幕版iMac的固態硬盤也經常可以看到點膠工藝的身影。
點膠工藝會導致增加更換元件的難度
點膠工藝雖好,但是也有問題。因為其使用的膠水不僅要有良好的絕緣性、強度和填充性能,還要保證其在高溫下不軟化、強度不降低。因此芯片上多使用的是環氧樹脂膠,這種膠水在化學穩定性、耐高溫性上,幾乎與芯片封裝用的外殼一致,這也就意味著,一旦使用點膠技術,芯片幾乎無法拆下,即便采用破壞性拆解,將原有芯片弄破后再拆除,板上遺留的殘余膠水,也會給焊接新芯片帶來巨大的麻煩。因此,使用點膠技術,意味著設備無法進行元件級維修,而只能進行部件級更換。
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