AMAOE Note20 SM-N981U/N/0 Middle-Layer BGA Reballing Stencil for Samsung Galaxy Note 20 5G – 70x70mm, 0.12mm Strong Magnetic

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AMAOE NOTE20 (SM-N981U/N/0) MIDDLE-LAYER BGA REBALLING STENCIL TECHNICAL REWORK MANUAL

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1. ARCHITECTURAL PURPOSE & DUAL-LAYER PCB DESIGN

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The Samsung Galaxy Note 20 5G (SM-N981U/N/0 Snapdragon 865+ variant) utilizes a vertically stacked

dual-layer (sandwich) logic board to maximize internal chassis space for the S Pen silo, 4300mAh

battery, and 5G mmWave/Sub-6 RF front-end:

  * Lower Board (AP / Core Logic Layer): Houses the Qualcomm Snapdragon 865+ SoC, LPDDR5 RAM, UFS 3.1

    NAND storage, primary PMICs, and display/S Pen digitizer interfaces.

  * Upper Board (RF / Modem / Sub-Layer): Houses the Snapdragon X55 5G modem, cellular transceivers,

    power amplifiers, and antenna switching circuitry.

  * Middle Interposer Frame (中层): A peripheral PCB wall populated with fine-pitch dual-row copper

    interconnect pads that bridge power rails, MIPI lines, PCIe/RF signals, and ground planes between

    the two board halves.

The AMAOE 70x70mm (0.12mm thick) strong-magnetic stencil is laser-cut to match the exact perimeter

footprint of the SM-N981U/N/0 middle interposer frame, enabling repeatable solder paste deposition

without bridging adjacent pads.

2. KEY STENCIL ENGINEERING SPECIFICATIONS

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  * 0.12mm Calibrated Thickness: Controls exact solder paste volume per aperture so re-stacked board

    halves settle to factory Z-height without cold joints (too thin) or inter-pad solder bridges (too thick).

  * Strong Magnetic Alloy (强磁性): Locks firmly onto magnetic reballing jigs and magnetic base plates,

    preventing lateral drift during squeegee passes.

  * Thermal Warpage Resistance: 70x70mm footprint and high-grade stainless steel composition resist

    thermal bowing under hot air reflow.

  * Regional Variant Coverage: Covers SM-N981U (US), SM-N981N (Korea), and SM-N9810 (China/HK) Snapdragon

    boards (not compatible with Exynos 990 SM-N980F/N981B single/different-layout boards).

3. CRITICAL SIGNALS ROUTED THROUGH THE MIDDLE LAYER

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Cracked, oxidized, or bridged solder joints along the SM-N981U middle frame commonly cause:

  * Baseband Unknown / No Service / 5G Dropout: Open solder joints on RFFE clock/data, transceiver IQ

    lines, or SIM interface lines bridging the AP board to the RF board.

  * No Boot / High Standby Current: Squeezed solder balls bridging VPH_PWR / VDD_MAIN rails to adjacent

    ground pads during improper board re-stacking.

  * Wi-Fi / Bluetooth Grayed Out: Interrupted PCIe/UART control lines or missing 1.8V/3.3V RF power

    rails across the interposer perimeter.

  * S Pen / Charging / Display Faults: Broken I2C, SPI, or USB differential lines routed through the

    lower-right tail section of the interposer.

4. STEP-BY-STEP MIDDLE-LAYER REBALLING & RE-STACKING WORKFLOW

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  A. BOARD SEPARATION & PAD PREPARATION:

     1. Place the SM-N981U motherboard onto a dedicated pre-heating platform set to 175°C–190°C.

     2. Once the factory middle-layer solder reaches liquidus, lift the upper board vertically using

        curved ESD tweezers without applying sideways shear force.

     3. Sweep both upper and lower interposer rings with a wide knife-edge soldering iron tip (320°C),

        low-melt solder (138°C Bi/Sn alloy), and tacky flux to lower the melting point of residual lead-free solder.

     4. Clean all interposer pads thoroughly with 0.8mm/1.0mm desoldering wick and 99.9% Isopropyl

        Alcohol (IPA) until pads are flat and mirror-bright.

  B. STENCIL ALIGNMENT & SOLDER PASTE APPLICATION:

     1. Seat the lower/middle-layer PCB onto a magnetic SM-N981U reballing fixture or flat silicone pad.

     2. Position the AMAOE Note20 SM-N981U/N/0 stencil over the board, aligning the dual-row perimeter

        aperture ring precisely with the PCB copper pads under a stereo microscope.

     3. Apply 183°C Sn63/Pb37 (or 158°C/138°C medium-temp) solder paste across the stencil using a

        stiff stainless scraper at a 45-degree angle in one smooth pass.

     4. Hold the stencil flat and heat evenly with a hot air gun at 260°C–280°C (low airflow, nozzle

        ~2cm away) until all paste converts into uniform silver solder spheres, OR lift the stencil

        vertically first and reflow the printed paste directly on the board.

     5. Inspect every perimeter solder ball under the microscope for uniform height and zero bridges.

  C. BOARD RE-STACKING (REJOINING):

     1. Apply a thin film of no-clean tacky flux along the opposing board's clean interposer pads.

     2. Align the upper and lower halves accurately on the pre-heating platform.

     3. Heat at 185°C–195°C (matching the chosen solder alloy) until the upper board settles naturally

        by surface tension (apply a gentle 1mm nudge with tweezers to confirm self-centering).

     4. Allow the board to cool naturally to room temperature before testing with a DC bench power

        supply for shorts on VPH_PWR / VDD_MAIN.

5. POST-REWORK VERIFICATION & BENCH DIAGNOSTICS

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  * Diode Mode Check: Probe key connector lines (SIM, Display, Charging, RF) in diode mode before

    powering on to verify no open lines (OL) or dead shorts to ground.

  * DC Power Supply Boot Test: Connect to a regulated 4.2V DC bench supply; verify zero pre-boot

    leakage current and clean boot current progression.

  * Full RF & S Pen Audit: Confirm 5G/LTE signal registration, Wi-Fi/Bluetooth MAC address presence,

    NFC/Samsung Pay, and S Pen air-action/hover detection.

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