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3分钟带你了解导致pcba信号传输异常的原因
pcba是将焊膏印刷在pcb上,然后根据电路板的用途和需要的特性,安装电阻、集成电路、电容器和变压器等各种元件后得到的电路板。
引言
某型号pcba出现失效,表现为不开机,现分析pcba失效原因。
其中1#、2#为点胶失效pcba,3#、4#为未点胶失效pcba。
测试分析
1 外观检查
检查失效样品外观,1#、2#点胶失效pcba无明显的外观异常;3#、4#未点胶失效pcba有导线引出,其他无异常。
2 x-ray测试
x-ray测试结果未发现失效pcba pop芯片与pm芯片有明显的异常。
图1 1#失效pcba pop芯片x-ray图
图2 1#失效pcba pm芯片x-ray图
3 启动自检分析
给pcba配制直流电,串口输出端通过一个转换板连接到电脑上。测试结果显示1#pcba与2#pcba的失效现象一致,首次通电输出显示电池温度异常,pcba通电持续一段时间后,重启串口输出数据不再出现电池温度异常的错误,说明pcba发热会对此现象产生影响;3#pcba串口输出数据显示pm与ddr可能有问题,ddr在开始初始化后,输出数据就停止输出;4#pcba串口无数据输出。
4 切片分析
将pop封装芯片从pcba上切下,对4pcs失效pcba的pop封装芯片做在板切片,切片发现1#pcba pop封装芯片周围的填充胶未填充完全,1#pcba 第8排锡球截面的pcb埋孔有裂纹;2#pcba 第6排锡球截面的pcb埋孔有裂纹;3#pcba 第7排锡球截面的pcb埋孔有裂纹;4#pcba 第5排锡球截面的pcb埋孔有裂纹。
图3 1#pcba切片第1排,发现pop芯片填充胶未填充完全
图4 1#pcba切片的第8排切片截面发现pcb的埋孔有裂纹
图5 2#pcba切片第6排锡球截面图(pcb的埋孔有裂纹)
图6 3#pcba第7排锡球截面(pcb埋孔有裂纹)
图7 4#pcba第5排锡球截面(pcb埋孔有裂纹)
5 sem测试
对4pcs失效pcba pop芯片埋孔轻微开裂位置(1#、3#及4#pcba)进行sem测试,观察开裂形貌,pop芯片埋孔轻微开裂位置经sem放大观察后,1#pcba发现明显开裂裂纹现象,2#pcba异常界面发现明显空洞现象,4#pcba发现明显开裂裂纹现象。
图8 1#pcba切片的第8排切片截面埋孔裂纹sem照片
图9 2#pcba切片的第6排切片截面埋孔裂纹sem照片
图10 4#pcba切片的第5排切片截面埋孔裂纹sem照片
结论
pcba失效的主要原因是pop芯片底部pcb埋孔存在开裂及界面空洞异常,使埋孔阻抗增大,最终导致pcba信号传输异常。
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